Grove-Doppler-Radar

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

物体までの距離を計算したり、動きがあるかどうかを検出するシステムをどのように構築しますか？通常、距離測定には超音波センサーやLiDARセンサーを使用し、動きの検出にはPIRモーションセンサーを使用します。しかし、これらすべての機能をより正確に実行し、さらに移動物体の速度検出や物体の角度検出などの機能も実行できるオールインワンモジュールがあるとしたらどうでしょうか？信じられますか？私たちはこれらの従来のモジュールを動き検知アプリケーションで使用することに疲れており、新しい技術を統合したより良いソリューションを提供したいと考えました。そして…Groveの歴史上初めて、レーダー技術に基づいたGroveモジュールをお届けすることに非常に興奮しています！

これがGrove – Doppler Radarです。

Grove – Doppler Radarは、BGT24LTR11シリコンゲルマニウムMMICに基づいており、24GHzのレーダートランシーバーです。Arm® Cortex®-M0に基づいたXMC1302 MCUによって駆動されます。このモジュールはコンパクトなパッケージで提供され、非常に低消費電力で高精度の測定を実現します。このモジュールの高周波数により、物体を通して高い浸透力を持ち、設置時に外部に露出する必要がなく、物体の背後に配置することができます。これにより、セキュリティシステムで非常に役立ちます。また、高温、ほこり、雨などの厳しい気象条件下でも動作可能です。

特徴

Groveファミリー初のレーダーセンサー
簡単に設置できるコンパクトサイズ
軽量設計でUAVアプリケーションに適応
長時間使用可能な低消費電力
高精度測定を可能にする24GHzトランシーバーMMIC
電磁波を使用した高速応答
ESD保護によりESDストライクによるシステム障害を防止
高い浸透力により物体の背後に設置可能
厳しい気象条件（温度、光、ほこり、雨）でも動作を維持

仕様

項目	値
MMIC	BGT24LTR11
MCU	XMC1302 Arm® Cortex®-M0
送信周波数	最小: 24GHz
標準	21.125GHz
最大	24.25GHz
出力電力 (EIRP)	7dBm @ 25°C
更新時間	300ms
通信インターフェース	UART (115200)
検出距離	10m @ 0dBsm
標準検出フィールド	65° / 水平方向 (-6dB); 22° / 垂直方向 (-6dB)
供給電圧	3.3-5V
重量	5g

応用例

スマートホーム
スマートビルディング
自動ドア
照明制御
産業用ロボット
侵入者警報システム
UAV

このモジュールでのドップラーレーダー技術の動作原理

ドップラーレーダーは、送信機（TXアンテナ）から移動物体に向けて正確な周波数の電磁放射波を送信することで動作します。電磁放射波が物体に接触すると、受信機（RXアンテナ）に向かって戻ってきます。しかし、移動物体から反射された波は、放射された元の周波数とは異なる周波数を持つようになります。この周波数の変化を使用して、移動物体の速度を計算することができます。

対応プラットフォーム

Arduino	Raspberry Pi

はじめに

必要な材料

Seeeduino XIAO	Grove-Doppler-Radar	XIAO Expansion Board

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ハードウェア概要

外部ヘッダー - ピン説明

ピン番号	信号名	ピン説明
1	DIV_OUT	BGT24LTR11からの周波数分周出力
2	GND	グランド
3	VCC_5V_EXT	外部+5.0V入力電源ピン（最大=5.5V）
4	VTUNE	VCO周波数調整電圧
5	IFQ_HG	BGT24LTR11 Qチャンネル - アナログ信号出力 - 第2ゲインステージ
6	IFI_HG	BGT24LTR11 Iチャンネル - アナログ信号出力 - 第2ゲインステージ
7	PWM_OUT	CCU4を使用した外部ユーザー設定可能GPIO
8	OUT1	外部GPIOピン（ユーザー設定可能）
9	OUT2	外部GPIOピン（ユーザー設定可能）

ハードウェア接続

tip

USBケーブル、ドップラーレーダーインターフェースをSeeeduino XIAO拡張ボードインターフェースに慎重に接続してください。そうしないとポートが損傷する可能性があります。

ステップ 1. Groveケーブルを使用してドップラーレーダーをSeeeduino XIAO拡張ボードに接続します。
ステップ 2. USBケーブルを使用してSeeeduino XIAOをPCに接続します。
ステップ 3. コードをダウンロードします。ソフトウェア部分を参照してください。
ステップ 4. コードを実行し、結果はArduino IDEのシリアルモニター画面に表示されます。

ソフトウェア

tip

    Arduinoを初めて使用する場合は、開始前に[Arduinoの使い方](https://wiki.seeedstudio.com/ja/Getting_Started_with_Arduino/)を参照することを強くお勧めします。

ステップ 1. デモコードをダウンロードします。
ステップ 2. Seeed_Arduino_DopplerRadarファイル全体をコピーし、Arduino IDEのライブラリファイルに貼り付けます。
ステップ 3. Arduino IDEでBGT24LTR11_DETECTION_TARGETファイルを開きます。
ステップ 4. デモをアップロードします。コードのアップロード方法がわからない場合は、コードのアップロード方法を確認してください。

ソフトウェアコード

#include "GBT24LTR11.h"

#ifdef __AVR__
    #include <SoftwareSerial.h>
    SoftwareSerial SSerial(2, 3); // RX, TX
    #define COMSerial SSerial
    #define ShowSerial Serial

    GBT24LTR11<SoftwareSerial> GBT;
#endif

#ifdef ARDUINO_SAMD_VARIANT_COMPLIANCE
    #define COMSerial Serial1
    #define ShowSerial SerialUSB

    GBT24LTR11<Uart> GBT;
#endif

#ifdef ARDUINO_ARCH_STM32F4
    #define COMSerial Serial
    #define ShowSerial SerialUSB

    GBT24LTR11<HardwareSerial> GBT;
#endif

void setup() {
    // 初回実行時にセットアップコードを記述
    ShowSerial.begin(9600);
    COMSerial.begin(115200);
    GBT.init(COMSerial);
    while (!ShowSerial)
        ;
    while (!COMSerial)
        ;
    /*
        MODE 0 -->ターゲット検出モード
        MODE 1 -->I/Q ADCモード
    */
    while (!GBT.setMode(0))
        ;
}

void loop() {
    // 繰り返し実行されるメインコード
    uint16_t state = 0;
    ShowSerial.print("ターゲット速度:");
    ShowSerial.println(GBT.getSpeed());
    state = GBT.getTargetState();
    //2 --> ターゲット接近
    //1 --> ターゲット離脱
    //0 --> ターゲット未検出
    if (state == 2) {
        ShowSerial.println("ターゲット接近");
    } else if (state == 1) {
        ShowSerial.println("ターゲット離脱");
    }
    delay(200);
}

tip

    すべてが正常に動作すれば、**シリアルモニター**で以下のような結果を見ることができます:

Grove-Doppler-Radar'' OUTCOME — 図3. *オブジェクトが接近していない場合*

レーダーにオブジェクトが接近または通過すると、結果は以下のように変化します:

note

センサーが検出可能な最小速度精度は52cm/sであり、これは0.52m/s、3.6km/h、2.23mphに相当します。さらに、関数getSpeed()によって返される結果は52cm/sの倍数であり、それに応じて絶対値となります。

リソース

[ZIP] デモコードライブラリ
[PDF] Grove_DopplerRadar(BGT24LTR11)Radar_module_communication_protocol_v1.1.pdf

技術サポートと製品ディスカッション

技術的な問題がある場合は、フォーラムに問題を投稿してください。

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特徴​

仕様​

応用例​

このモジュールでのドップラーレーダー技術の動作原理​

対応プラットフォーム​

はじめに​

必要な材料​

ハードウェア概要​

外部ヘッダー - ピン説明​

ハードウェア接続​

ソフトウェア​

ソフトウェアコード​

リソース​

技術サポートと製品ディスカッション​

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仕様

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