一、硬件介绍
1、开发板
STM32F103C8T6蓝色开发板， 搭载Cortex-M3内核，Flash 64KB， RAM 20KB，最高72MHz主频；
引脚图
2、雷达模块
CEM5881-M11是一款小尺寸24GHz毫米波目标运动检测雷达模块，可以探测到目标的速度和靠近 / 远离方向（此功能为双路运放硬件版本，IQ两路中频时，多普勒可做靠近远离方向的识别），可以通过运动能量值来估算运动范围；
特性
| 参数 | 典型值 |
|---|---|
| 频率 | 24G-24.25GHz |
| 调制方式 | CW |
| 检测距离 | 运动检测直线＞8m |
| 供电 | 3.6-5V |
| 电流 | 70mA |
| 输出串口电平 | 3.3V |
| 检测周期 | 实时 |
| 数据格式 | 串口输出 ASCII / 高低电平 |
引脚定义
管脚为2mm间距接口;
(可使用2mm转2.54mm杜邦线)
| 管脚 | 名称 | 备注 |
|---|---|---|
| 1 | VCC | 电源5V供电 |
| 2 | GND | 接地 |
| 3 | UTX | 串口发送 / 感应输出管脚 |
| 4 | URX | 串口接收 |
功能配置指令
波特率 115200，8 位数据位，1 位停止位，校验位和流控为 None；
接收设置选 ASCII，发送设置选 ASCII；
save：保存参数设置。如果不发送 save，则掉电失效；
VER：读取版本号；
get_all：模块输出当前参数设置；
所有指令带回车换行发送有效
1、微动检测灵敏度
ThNormal=，设置微动检测灵敏度(整数设置) 默认配置=80；
值越大，模块越不灵敏，感应距离及范围就越小 (若不需要检测微动，可将参数设置较大的数值)
2、运动检测灵敏度
ThIn=，设置运动检测灵敏度(整数设置) 默认配置=85；
值越大，模块越不灵敏，感应距离及范围就越小
3、微动检测概率
EffNormal=，设置微动检测概率，默认值为 0 (该值不要大于100)
该值越大，触发模块需要的动作持续时间就越长;
对于短暂的抖动，可通过将该值增加来滤除瞬时的抖动震动等动作，代价是牺牲触发灵敏度
4、运动检测概率
EffIn=，设置运动检测概率，默认值为 10 (建议按默认值，无需设置)
5、输出模式切换
usart2led=，串口模式与IO模式输出转换 (默认usart2led=0)
usart2led=1：切换到IO输出；
此模式下，TX口配置为IO口，以高低电平指示目标检测结果；
(在IO输出模式下无法输出字符串信息)
指令 usart2led=0：切换到串口显示 (串口输出ASCII)
6、高电平持续时间(IO 模式)
led_ton=，当TX配置为IO模式输出时，该指令用于配置输出高电平持续时间；
单位 ms，默认 led_ton=2000ms；
当雷达模块感应到有目标移动时，TX口输出高电平，默认高电平维持时间 2 秒
数据格式解析
在串口显示模式下，输出的字符串中：v代表目标速度，负号-代表目标远离雷达，速度不带负号则代表目标靠近雷达；
(判断目标是靠近还是远离)
str代表反射信号强度；
二、硬件连接
模块与开发板之间的引脚连接方式如下：
| 开发板 | VCC | GND | RX(PA10) |
|---|---|---|---|
| 雷达模块 | VCC | GND | TX |
实物效果搭建如下
三、代码编写(Arduino IDE)
功能效果：当雷达模块检测到目标运动时，板载的LED点亮，同时串口输出相关的运动信息等；
当检测不到运动目标时，LED熄灭；
主要相关代码
c
void setup() {
Serial.begin(115200);
while(!Serial);
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // 板载LED
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0) {
String receiveData = Serial.readStringUntil('\n');
int startIndex = receiveData.indexOf("v=") + 2; // 找到v=
int endIndex = receiveData.indexOf(" km/h"); // 找到 km/h
String speedStr = receiveData.substring(startIndex, endIndex);
float speed_old = speedStr.toFloat(); // km/h
float speed_new = speed_old / 3.6; // m/s
if(speed_new<0) { // 远离时
float speed = fabs(speed_new);
Serial.printf("目标正在以 %.2f m/s 的速度远离\n", speed);
}
else if(speed_new>0){ // 靠近时
Serial.printf("目标正在以 %.2f m/s 的速度靠近\n", speed_new);
}
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
}else{ // 无目标时 熄灭LED
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
}
delay(300);
}四、效果演示
上位机串口打印目标运动的相关信息，同时板载的LED点亮，当检测不到运动目标时，LED熄灭；
五、雷达模块对比
1、CEM5861G-M11雷达模块
CEM5816G-M11是一款高灵敏度24GHz毫米波FMCW人体存在检测雷达模块，在传统人体感应雷达的功能基础上，同时具备检测人体呼吸等微小幅度的运动，来判断人体存在的功能，可以同时输出目标的距离。
主要可以检测当前运动目标的距离(米)以及可以使用上位机软件进行功能的配置等
2、CEM5881-M11雷达模块
CEM5816G-M11是一款小尺寸24GHz毫米波目标运动检测雷达模块，可以探测到目标靠近 / 远离速度，以及可以通过运动能量值来估算运动范围；
主要可以检测到当前目标靠近 / 远离的速度(km/h)
3、主要区别对比
| 模块 | CEM5861G-M11 | CEM5881-M11 |
|---|---|---|
| 调制方式 | FMCW（调频连续波） | CW（连续波） |
| 核心功能 | 人体存在检测（呼吸级微动）+ 运动检测 | 仅运动检测 |
| 检测距离 | 挂高：静止 3m、移动 6m 水平：运动 7m / 存在 4m | 运动检测直线 >8m |
| 尺寸 | 常规模块，适配标准安装 | 窄条设计，适配 86 盒面板 / 窄边框屏幕 |
| 输出模式 | UART串口输出（含距离、状态、速度等详细数据） | 串口 / IO模式（高低电平输出） |
| 功能 | 可输出目标距离信息 | 可识别目标靠近 / 远离的速度 |
| 功耗 | 平均22mA@5V，峰值 80mA | 平均70mA@5V |