毫米波人体检测传感器套件
产品介绍
毫米波人体检测传感器套件采用 Seeed Studio 的 XIAO ESP32C3 作为核心,支持 WiFi/BLE 连接功能,并可通过毫米波传感器实现精确的人体检测。轻松连接 Grove 模块以添加更多功能。在 1-2 分钟内即可完成与 Home Assistant 的便捷设置,并支持方便的无线空中升级(OTA)。此外,本产品还支持更换毫米波传感器,实现广泛的可定制性。它非常适合用于定制智能家居自动化、检测入侵者以及监测老年人的健康状况。
功能特性
- 精准人体检测:板载的毫米波传感器基于FMCW原理,提供精准且注重隐私保护的人体检测功能。
- 灵活定制:板载的人体存在传感器可替换为 Seeed 的其他毫米波系列传感器,以实现心跳检测、跌倒检测等功能;配合400多种可选的Grove传感器,可实现更多附加功能。
- 轻松设置,无线更新:无需编写代码,即可在1-2分钟内完成Home Assistant的设置,并支持无线空中升级(OTA)。
- 无缝连接:由XIAO ESP32C3驱动,支持WiFi/BLE,兼容智能家居系统
- 可扩展解决方案:通过提供的OEM/ODM服务,根据您的需求量身定制可扩展的解决方案。
应用场景
- 智能家居自动化:根据人体存在情况,提升照明、HVAC和安全系统的性能。
- 建筑安全:检测入侵行为并触发安全警报。
- 健康监测:监测患者移动,辅助跌倒检测。
- 自动门:实现当人员接近时自动开门。
- 老年人护理:监测老年人的健康状况,提供及时援助。
硬件概览
在开始之前,了解产品的基本参数至关重要。以下表格提供了毫米波人体检测传感器套件的技术特性信息。
在使用这个套件时,有几点需要注意。
- XIAO ESP32C3的网络功能需要使用天线。如果你想安装一个Grove模块,尽量不要改变天线的位置。天线默认放置在底板的背面,这样可以确保良好的信号,并且不会干扰雷达的工作。
- 套件外壳上预留的孔是通风孔,这是考虑到用户可能会使用传感器模块检测某些气体而预留的。它们并不是用来判断是否有人存在的标准,因此请不用担心隐私问题。
下表展示了毫米波雷达与XIAO ESP32C3之间的硬件连接。如有需要,您可以根据下表中的连接方式进行后续的自主开发。
XIAO ESP32C3 | MR24HPC1 |
---|---|
5V | VCC |
GND | GND |
GPIO4 (D2) | RX |
GPIO5 (D3) | TX |
开始使用
本教程主要聚焦于套件在Home Assistant和ESPHome中的快速应用。如果您想对套件进行二次开发,请参考本教程的自定义二次开发部分。
软件准备
在本教程中,我们将不展开如何安装Home Assistant环境,我们将假设您已经拥有了一个可运行的Home Assistant设备。
如果您想学习如何安装Home Assistant,那么您可以参考官方教程。我们强烈建议您使用x86设备来安装Home Assistant,因为这是使用Supervised安装Home Assistant的最用户友好的方式。
根据上表,安装Home Assistant OS和Home Assistant Supervised是最合适的选择,这将为您省去很多麻烦。
我们还为一些Seeed Studio产品编写了如何安装Home Assistant的教程,请参考它们。
此外,XIAO ESP32C3依赖于开源项目ESPHome来接入Home Assistant,因此您还需要在插件中安装ESPHome服务。
ESPHome入门指南
出厂套件中的XIAO ESP32C3已经预装了可立即启动的固件,因此我们能够在很短的时间内让套件在Home Assistant上运行。下面的视频将向您展示快速入门的精确步骤。
以下是详细的图形化步骤,请参考以下内容完成快速入门。步骤1. 为套件供电
请使用USB-C型电缆为套件供电。请注意,电源输入不得超过5V/1A,否则产品可能会损坏。
步骤2. 连接到套件的热点“seedstudio-mr24hpc1”
套件上电后,会自动打开一个名为seedstudio-mr24hpc1的热点,请搜索并连接到该热点。您可以使用手机连接到这个网络,这样您就不必频繁地在电脑上切换网络了。
如果您使用的是旧版本的固件,那么可能需要您输入WiFi密码才能连接到mmwave-kit。我们建议您更新您的固件。如果您想继续,网络密码是seeedstudio
。
然后使用浏览器访问后端管理地址:192.168.4.1
。我们将在这里配置套件需要连接的网络和密码。
然后,选择您希望套件连接的网络名称。请注意,您选择的网络需要与Home Assistant处于同一局域网内,否则Home Assistant搜索将无法识别您的套件。
如果您在页面上找不到要连接的网络,那么很可能是XIAO ESP32C3不支持您的网络。请自行调整路由器以启用最大兼容性,并确保网络处于2.4GHz频段。XIAO不支持5GHz频段的网络。
输入正确的WiFi密码并点击保存。设备将自动重启并尝试连接到您配置的网络。您不需要停留在该页面,现在可以关闭它。
步骤3. 将您的设备添加到Home Assistant
如果网络连接顺利,您应该在Home Assistant上找到您的设备。请按照以下路径添加您的设备。
在菜单栏中点击设置,然后选择设备与服务。
您应该在已发现部分看到设备出现,点击配置按钮。在随后弹出的窗口中选择提交,并配置区域以正常使用设备。
套件已成功添加到Home Assistant中。
如果您家中设备过多,存在一定概率在已发现中找不到您的设备。那么,请从您的路由器控制台获取套件的IP地址,点击右下角的添加集成按钮,并手动输入IP地址以添加设备。
步骤4. 将组件添加到仪表板
然后,我们点击添加的ESPHome卡片,这里是1个设备。
这将显示我们为套件编写的所有组件内容。让我们稍微向下滚动显示区域,将这些组件全部添加到仪表板中。
如果您在此页面下找不到显示的组件,请检查套件的电源和日志。如果您正在使用计算机功能,有些计算机的USB端口可能无法提供足够的电源支持。如果您确定电源没有问题,请打开日志并将详细日志发送回Seeed Studio的技术支持部门。
我们可以在概览中看到所有信息和内容。
步骤5. 编辑仪表板
目前,仪表板组件的显示顺序是自动的,这可能不利于观察和执行设置操作,因此接下来我们需要编辑仪表板,使其显示更符合其功能。
在概览中,点击带有三角形的三个点,然后点击编辑仪表板。
在编辑页面上,再次点击右上角的三个点,选择原始配置编辑器。
然后,请清除原始编辑器中的代码,复制下面的代码并保存。
新固件已根据ESPHome提供的文档进行了修订,每个设备都有一个唯一的MAC名称。因此,组件名称将不会相同。如果您想使用下面的代码,请将代码中的所有{$DEVICE}
替换为您的设备名称。您的设备名称可以在ESPHome的设备实体中看到。
点击此处查看完整代码预览
title: My Home
views:
- path: default_view
title: Home
cards:
- type: horizontal-stack
cards:
- type: entities
entities:
- entity: button.{$DEVICE}_module_restart
name: Module Restart
- entity: sensor.{$DEVICE}_hardware_model
name: Hardware Model
- entity: sensor.{$DEVICE}_hardware_version
name: Hardware Version
- entity: sensor.{$DEVICE}_heartbeat
name: Heartbeat
- entity: sensor.{$DEVICE}_product_id
name: Product ID
- entity: sensor.{$DEVICE}_product_model
name: Product Model
title: DEVICE Information
- type: vertical-stack
cards:
- type: entities
entities:
- entity: select.{$DEVICE}_scene
name: Scene
- entity: number.{$DEVICE}_sensitivity
name: Sensitivity
- entity: select.{$DEVICE}_time_for_entering_no_person_state_standard_function
name: Time For Entering No Person State Setting (Standard Function)
- entity: binary_sensor.{$DEVICE}_presence_information
name: Presence Information
- entity: sensor.{$DEVICE}_motion_information
name: Motion Information
- entity: sensor.{$DEVICE}_body_movement_parameter
name: Body Movement Parameter
- entity: sensor.{$DEVICE}_active_reporting_of_proximity
name: Active Reporting Of Proximity
title: Unsolicited Information
- type: horizontal-stack
cards:
- type: entities
entities:
- entity: switch.{$DEVICE}_underlying_open_function_info_output_switch
name: Underlying Open Function Info Output Switch
- entity: sensor.{$DEVICE}_existence_energy
name: Existence Energy
- entity: sensor.{$DEVICE}_motion_energy
name: Motion Energy
- entity: sensor.{$DEVICE}_static_distance
name: Static Distance
- entity: sensor.{$DEVICE}_motion_distance
name: Motion Distance
- entity: sensor.{$DEVICE}_motion_speed
name: Motion Speed
title: Underlying Open Function
- type: horizontal-stack
cards:
- type: entities
entities:
- entity: sensor.{$DEVICE}_custom_mode_status
name: Custom Mode Status
- entity: number.{$DEVICE}_custom_mode
name: Custom Mode
- entity: sensor.{$DEVICE}_current_custom_mode
name: Current Custom Mode
- entity: button.{$DEVICE}_end_of_custom_mode_settings
name: End Of Custom Mode Settings
- entity: select.{$DEVICE}_existence_boundary
name: Existence Boundary
- entity: select.{$DEVICE}_motion_boundary
name: Motion Boundary
- entity: number.{$DEVICE}_existence_energy_threshold
name: Existence Energy Threshold
- entity: number.{$DEVICE}_motion_energy_threshold
name: Motion Energy Threshold
- entity: number.{$DEVICE}_motion_trigger_time
name: Motion Trigger Time
- entity: number.{$DEVICE}_motion_to_rest_time
name: Motion To Rest Time
- entity: number.{$DEVICE}_time_for_entering_no_person_state_underlying_open_function
name: Time For Entering No Person State (Underlying Open Function)
title: Custom Settings
然后点击完成。
全新的仪表板界面已配置完成。
恭喜,至此您已完成套件的所有Home Assistant访问设置!
仪表板操作细节
为帮助您快速了解套件的全部功能以及这些功能的使用方法,您需要仔细阅读本节。如果您需要更详细的信息,我们建议您花时间阅读产品的用户手册。
关于仪表板的配置和参数细节,我们在ESPHome Docs中进行了详细的编写,因此请移至该处阅读完整的文章和细节。
自定义二次开发
如果您需要更换雷达或安装Grove模块,可以参考下面的动态图进行操作。产品背面有四个用于固定外壳的螺丝,拆下它们,然后轻轻敲打以取下前盖。
如果您想安装Grove模块,可以参考下面的图片进行安装。我们建议将Grove连接器朝外,并将Grove线缆隐藏在Grove模块下方。
除了模块的安装,套件的安装也需要特别注意。套件的安装位置将直接影响监控的准确性,请参考数据手册中的相关说明进行安装。
此套件主要面向智能家居方向,关于内容的二次开发我们不会深入太多细节,但我们会提供您可能需要的二次开发信息和内容,请参考。
Wiki about the built-in MR24HPC1 module: 24GHz毫米波传感器 - 人体静态存在模块精简版(MR24HPC1)
Built-in XIAO ESP32C3 development materials and hands-on Wiki: 开始使用 Seeed Studio XIAO ESP32C3
ESPHome的二次开发
目前套件的所有代码都是开源的。如果您有开发ESPHome的需求,可以使用外部组件的代码。
对于这个代码框架的使用,您可以参考项目中的examples文件夹下的mr24hpc1.yaml文件。这是一个ESPHome的示例yaml文件。
如果您之前没有任何ESPHome的使用经验,您可以阅读这个Wiki来学习如何使用它。
使用ESPHome OTA进行软件升级
在设计这款产品时,我们希望它是一款持续供电并固定在一个位置上的监控设备。同时,我们会不断更新和维护其软件,并设想了一种情况,即我们不需要改变它的位置,您就可以通过局域网实现OTA(Over-the-Air,空中下载技术)更新。
请点击ESPHome的主屏幕。
点击NEW DEVICE(新设备)。然后点击Continue(继续)。
在新的弹出窗口中,请输入您希望设置的应用程序的名称,以及WiFi的名称和密码。请确保套件和Home Assistant位于同一局域网中。
然后点击Next(下一步)。在设备类型中,请选择ESP32-C3。
然后点击Next(下一步)。然后点击SKIP(跳过)。
我们会在Github项目中更新我们的程序,一旦程序更新,您可以直接复制里面的所有内容并覆盖生成的yaml文件。也可以对此进行修改。
最后,只需选择Wireless(无线)来上传程序。
恢复出厂固件
方法一:快速刷写最新固件
如果您在使用套件时发现与上述步骤和内容存在不一致,请更新套件的固件以恢复出厂设置。
步骤一. 点击下方按钮前往刷写固件页面。然后通过USB-C型线缆将套件连接到您的电脑。
步骤二. 点击Connect(连接)按钮,并选择具有JTAG名称的端口号设备。
步骤三. 刷写固件。
只需点击INSTALL SEEED STUDIO MMWAVE KIT(安装Seeed Studio毫米波套件)。
如果您看到下面的显示,那么固件刷写就完成了。此时,您可能需要重新上电以启动并运行程序。完成固件烧录后,您需要从零开始配置网络。
方法二:使用ESPHome工具刷写固件
如果您的设备工作不正常,请尝试恢复工厂固件并重新将设备添加到Home Assistant中。
- 选项一:使用ESPhome Web工具进行上传。
使用Chrome或Edge浏览器打开ESPhome Web工具。
点击CONNECT(连接)。
在弹出窗口中选择XIAO ESP32串行端口。
点击INSTALL(安装),然后选择从上述步骤中下载的.bin
文件。
- 选项二:使用esphome-flasher工具。
如果在安装驱动程序和更换浏览器后,您仍然无法使用方法一上传固件,那么您可以尝试使用方法二。请参照官方教程了解具体的安装方法和说明。
如果您希望观察XIAO ESP32C3的日志消息,您也可以通过此软件的View Logs(查看日志)按钮查看它们。
一旦固件成功上传,您将能够看到名为seeedstudio-mr24hpc1的网络。请参照三分钟快速入门ESPHome内容重新配置设备。
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