#第十届立创电赛#基于瑞萨ra4mr-senor的智慧农业大棚检测系统 - 立创电子设计大赛

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第十届立创电子设计开源大赛

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#第十届立创电赛#基于瑞萨ra4mr-senor的智慧农业大棚检测系统

创建时间：2周前

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描述

<div class="document"> 注：* 为必填项 请在报名阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 项目功能介绍 主题：智慧农业大棚环境监测与自动化控制系统 背景与痛点 传统大棚依靠人工巡检，无法做到全天候、精细化管理； 温湿度、光照、土壤水分等关键环境参数波动大，手动调节时滞明显，影响作物生长； 农户缺乏远程实时数据，难以及时采取优化措施。 解决方案 环境监测：利用板载光照、温度、湿度、加速度（可做风速振动检测）等传感器模块，实时采集大棚内关键环境参数； 数据处理与决策：RA4M1 主控 MCU 上运行轻量级决策算法（基于阈值与简单 PID 控制），判断是否需要启动风扇、雾化加湿、补光灯、灌溉泵等执行器； 远程可视化：通过板载 BLE 或 LoRa 模块，将数据周期性广播到网关，再上传到手机 App 或 Web 仪表盘，农户可随时查看并远程调整阈值； 自动闭环控制：当温度超标自动开启风扇或卷帘；土壤水分低于阈值时自动开启水泵灌溉；光照不足时自动补光，确保作物最佳生长环境。 注：主题不限，可以是解决生活/工作中的某个问题、为某个人群/场景设计的方案、毕业设计/课程设计/DIY项目/纯属炫酷项目等。主要讲一下自己通过什么手段解决了什么问题。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 首次公开：是 原创性：完全自主设计，基于瑞萨 RA4M1-Sensor 评估板二次开发 比赛经历：尚未在其他比赛中展示或获奖 学校答辩：可作为毕业设计在校内进行项目答辩 注：请说明项目是否首次公开；项目是否为原创；项目是否曾经在其他比赛中获奖，若有获奖则叙述获奖详情；项目是否在学校参加过答辩。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> GPL.3.0… 注：利他即利己，请认真阅读下述内容。 <ol style="line-height: 1.8;"> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">拥抱开源，赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">2、若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题，则这一部分实现的功能就是项目的核心功能；比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化，则电子负载为核心功能，上位机软件为辅助功能；比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信，则此485模块实现的通讯功能为辅助功能； </li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">项目应选择适合自己的<a href="/posts/98fdb2accd754af7b51990790db3b47a" target="_blank">开源协议</a>，若项目引用其他开源项目，应注明来源并遵循原作者的开源协议规定；原创项目推荐使用GPL3.0开源协议；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。</li> </ol> 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 硬件部分 > 在嘉立创 EDA 平台操作流程 1. 新建项目，选择“RA4M1-Sensor 开发板”参考原理图； 2. 添加外设模块： 继电器驱动电路（4 路）：控制风扇、雾化加湿器、补光灯、灌溉泵； 外部传感器：高精度土壤水分探头、二氧化碳传感器（I²C）； 无线通信：可选 LoRa/SX1278 或 BLE 模块； 电源管理：5 V→3.3 V 稳压和 12 V 驱动继电器； 注：请前往<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件，文件完成后，相关文稿将自动生成至项目详情；这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 工程结构 /RA4M1_Smart_Greenhouse ├─ /hal # Renesas HAL 驱动 ├─ /sensors # 传感器读取与校准代码 ├─ /control # PID 调节与继电器控制模块 ├─ /comm # BLE/LoRa 通信协议栈 ├─ /app # 主循环与决策逻辑 └─ .project # e2 studio 工程文件 2. 软件流程图 flowchart TD A[系统初始化] --> B[传感器采集] B --> C{参数判断} C -->|温度高| D[风扇开启] C -->|湿度低| E[开启雾化加湿] C -->|光照低| F[补光灯开启] C -->|土壤干| G[灌溉泵开启] D & E & F & G --> H[数据通过 BLE/LoRa 上报] H --> A 3. 关键算法说明 温湿度 PID 控制： 设定温度阈值 Tₛ，使用简单 ON/OFF + PWM 混合方式，避免频繁继电器切换； 湿度控制类似，带有 5 s 迟滞区，防止短时波动反复； 土壤水分校准： 采用两点线性校准（干土与饱和土），算法保存在 soil_calibration.c； 光照判断： 直接以 ADC 原始值与阈值比较，并支持动态阈值远程下发。 4. 编译与烧录 使用 Renesas e2 studio（最新版）； 导入工程后，确认 Toolchain 选项为 GHS／GCC_ARM； 连接 E2 Lite 仿真器，通过 “Debug As → Renesas GDB Hardware Debugging” 烧录程序； 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 <a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情＞</a> </div>