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Rd-03_V2 雷达模块【上手使用指南】

news 2025/9/22 7:59:23

一、硬件介绍

1、产品特点

Rd-03_V2雷达模组，搭载矽典微的S1KM0000芯片、高性能 24GHz 一发一收天线和外围电路，S1KM0000 是一种基于FMCW雷达收发器技术的集成单片机毫米波传感器 SoC。

利用 FMCW 调频连续波，对设定空间内的目标进行探测，结合雷达信号处理，实现高灵敏度的运动检测和微动检测。

Rd-03_V2 模组对运动人体的最远感应距离为 7m，可感知区域内是否有运动或者微动的人体

在这里插入图片描述

特性

雷达支持 24GHz ISM 频段

雷达天线支持1收1发，天线波束窄、分辨率高、频带宽、抗干扰力强

雷达最远感应距离为可达 7米

雷达探测角度大，覆盖范围可达 ±60 度

雷达区间内准确识别，支持感应范围划分，屏蔽区间外干扰

支持自动生成检测门限

主要参数说明

供电电压	3.0V ~ 3.6V，供电电流 ≥200mA
支持接口	UART
串口速率	默认 115200 bps

雷达感应距离

安装方式	典型值(米)	最大值(米)
挂壁方式（±60°范围）	7	10
挂顶方式（3m 挂高），圆形投影半径	5	-

2、管脚定义

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脚序	功能	说明
1	3V3	输入电源
2	GND	接地
3	TX	UART_TX
4	RX	UART_RX
5	OT2	检测结果输出，感应时输出高电平，未感应时输出低电平

主要原理图：

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芯片架构图

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3、安装效果图

挂顶安装
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挂壁安装
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二、串口通讯协议

雷达串口默认波特率为 115200， 1 停止位，无奇偶校验位

1、可配置参数

参数名称	可配范围	说明
最小探测距离门	0~15	用于设置雷达的最小探测距离，一个距离门的长度为 70cm
最大探测距离门	0~15	用于设置雷达的最大探测距离，一个距离门的长度为 70cm
目标消失延迟时间 (s)	0~65535	目标状态从有人切换到无人需要延时一段时间 T：在此期间，如果检测到有人，重新开启这段时间的计时。雷达只有在检测到无人状态一直持续一个完整的T时间后才会切换到无人状态，上报无人。
运动触发门限	0~( $2^{32}$ -1)	模值平方
运动保持门限	0~( $2^{32}$ -1)	模值平方
微动&静止门限	0~( $2^{32}$ -1)	模值平方
正常模式	无	串口打印输出状态
上报模式	无	串口上报各距离门的能量值和检测结果(上位机数据采集 / 分析)
电源干扰报警	只读	低 16 Bit: 0：未进行 1：无干扰 2：有干扰高 16 Bit：干扰频率，范围 0~256，单位 kHz；仅在低 16Bit 为 2 时有效。

2、雷达数据输出协议

默认输出目标基本信息，包括目标状态和运动距离等信息;

如果配置雷达为上报模式，雷达会额外输出各距离门能量值;

上报数据帧格式：

正常模式

目标状态	运动距离
No	距离(cm)
OFF	无

上报模式

帧头	数据长度	检测结果	目标距离	各距离门能量	帧尾
F4 F3 F2 F1	2字节检测结果 / 目标距离 / 各距离门能量值的总字节数	1字节 00：无人 01：有人	2字节	128 字节 32(距离门总数) * 4 字节	F8 F7 F6 F5

3、雷达命令配置方式

设置参数的过程：进入命令模式、配置 / 获取参数命令、退出命令模式；

1、上位机发送“开启命令模式”，使 MCU 进入命令模式
（MCU不进行人体检测，只等待上位机的命令）

2、上位机发送参数设置、参数读取等命令。

3、上位机发送“退出命令模式”，此时，MCU 进入到正常的工作模式，进行人体检测状态。

4、协议格式

串口数据通信使用小端格式，以下表格中所有数据均为十六进制

命令协议帧格式

发送命令协议帧格式

帧头	帧内数据长度	帧内数据	帧尾
FD FC FB FA	2 字节	命令字（2字节） + 命令值（N字节）	04 03 02 01

ACK 命令协议帧格式

帧头	帧内数据长度	帧内数据	帧尾
FD FC FB FA	2 字节	发送命令字（2字节）+ 命令执行状态（2字节）+ 返回值（N字节）	04 03 02 01

5、发送命令与 ACK

开启命令模式

对雷达下发的任何其他命令必须在此命令下发后方可执行，否则无效。

命令字：0x00FF
命令值：0x0001

返回值：2 字节ACK状态（0成功，1为失败）+ 2字节协议版本（0x0002）+ 2字节缓冲区大小（0x0020）

发送数据：

帧头	帧内数据长度	命令字	命令值	帧尾
FD FC FB FA	04 00	FF 00	01 00	04 03 02 01

雷达 ACK(成功)：

帧头	帧内数据长度	命令字	ACK	协议版本	缓冲区大小	帧尾
FD FC FB FA	08 00	FF 01	00 00	02 00	20 00	04 03 02 01

关闭命令模式

结束配置命令，执行后雷达恢复工作模式；如需再次下发其他命令，需要先发【开启命令模式】

命令字： 0x00FE
命令值：无
返回值： 2字节ACK 状态（0成功， 1为失败）

发送数据：

帧头	帧内数据长度	命令字	帧尾
FD FC FB FA	02 00	FE 00	04 03 02 01

雷达 ACK(成功)：

帧头	帧内数据长度	命令字	ACK	帧尾
FD FC FB FA	04 00	FE 01	00 00	04 03 02 01

配置参数命令

此命令设置雷达最小探测距离门，最大探测距离门，目标消失延迟时间，触发门限及保持门限参数。

命令字： 0x0007
命令值： 2字节参数字 + 4字节参数值
返回值： 2字节ACK 状态（0 成功， 1 失败）

参数名称	参数字	参数范围
最小探测距离门	0x0000	0~15
最大探测距离门	0x0001	0~15
目标消失延迟时间	0x0004	0~65535（单位秒）
运动触发门限	0x0010~0x001F	0~( $2^{32}$ -1) ，为模值平方
运动保持门限	0x0020~0x002F	0~( $2^{32}$ -1) ，为模值平方
微动&静止门限	0x0030~0x003F	0~( $2^{32}$ -1) ，为模值平方
源干扰报警	0x0005	低 16 Bit: 0：未进行 1：无干扰 2：有干扰高 16 Bit：干扰频率，范围 0~256，单位 kHz；仅在低 16Bit 为 2 时有效。

门限值为信噪比，输入值为 S/N，计算公式为取 10lg（S/N）；范围为 0~( $2^{32}$ -1)
如需取最终门限值为 47.47，则计算方式为 47.74=10lgX， X=10^4.774；
X 计算结果为59,429，最终取16进制为 E825

发送数据：

例：最大探测距离门 3

帧头	帧内数据长度	命令字	参数 ID	参数值	帧尾
FD FC FB FA	08 00	07 00	01 00	03 00 00 00	04 03 02 01

雷达 ACK(成功)：

帧头	帧内数据长度	命令字	ACK	帧尾
FD FC FB FA	04 00	07 01	00 00	04 03 02 01

读取参数命令

此命令可以读取雷达当前的配置参数；

命令字：0x0008
命令值：（2 字节参数值 ID） * N
返回值：（4 字节参数值） * N

发送数据：

读取最大探测距离门

帧头	帧内数据长度	命令字	参数 ID	帧尾
FD FC FB FA	04 00	08 00	01 00	04 03 02 01

雷达 ACK：最大探测距离门为 3

帧头	帧内数据长度	命令字	ACK	参数值	帧尾
FD FC FB FA	08 00	08 01	00 00	03 00 00 00	04 03 02 01

保存配置命令

保存配置命令，执行后雷达会保存已设置的参数。

命令字： 0x00FD
命令值：无
返回值： 2 字节 ACK 状态（0成功，1为失败） +SN长度（2 字节）+ SN（2 字节）

发送数据：

帧头	帧内数据长度	命令字	帧尾
FD FC FB FA	02 00	FD 00	04 03 02 01

雷达 ACK(成功)：

帧头	帧内数据长度	命令字	ACK	帧尾
FD FC FB FA	04 00	FD 01	00 00	04 03 02 01

开始自动生成门限命令

此命令设置自动生成门限的参数，并使 MCU 开始自动生成门限计算；

命令字： 0x0009
命令值： 4字节参数值
返回值： 2字节 ACK 状态(0 成功， 1 失败)

自动生成门限参数表

参数名称	参数范围	说明
触发门限生成系数	0x000A~0x00C8	10 倍放大系数，例如系数为 2 时，参数数值为 0x0014
保持门限生成系数	0x000A~0x00C8	10 倍放大系数，例如系数为 2 时，参数数值为 0x0014
微动&静止门限生成系数	0x000A~0x00C8	10 倍放大系数，例如系数为 2 时，参数数值为 0x0014

发送数据：

触发门限生成系数为 4，保持门限生成系数为 1.5；

帧头	帧内数据长度	命令字	参数值	帧尾
FD FC FB FA	08 00	09 00	2字节触发门限 + 2字节保持门限 + 2字节静止&微动触发门限	04 03 02 01

雷达 ACK：

帧头	帧内数据长度	命令字	ACK	帧尾
FD FC FB FA	04 00	09 01	00 00：成功；其他：失败	04 03 02 01

自动生成门限进度查询命令

此命令可以查询自动生成门限进度，返回值中包含进度百分比，当百分比取值为 100 时，表示门限生成完毕。

命令字： 0x000A
命令值：无
返回值： 2 字节 ACK 状态(0 成功， 1 失败) + 2字节百分比

发送数据：

帧头	帧内数据长度	命令字	帧尾
FD FC FB FA	02 00	0A 00	04 03 02 01

雷达 ACK：

成功，百分比为 60%

帧头	帧内数据长度	命令字	ACK	百分比	帧尾
FD FC FB FA	06 00	0A 01	00 00	3C 00	04 03 02 01

上报自动门限干扰

此命令上报毫米波雷达自动门限运动人体干扰报警。

发送数据：

帧头	帧内数据长度	命令字	帧尾
FD FC FB FA	02 00	14 00	04 03 02 01

雷达 ACK：

帧头	帧内数据长度	命令字	参数值	帧尾
FD FC FB FA	06 00	14 01	2字节状态字节 + 2字节距离门状态状态字节: 0000:成功，无干扰； 0001:失败，有干扰；距离门状态: 示例：0x84，转换为2进制为 1000_0100_0000_0010；对应 1，10，15 距离门存在干扰	04 03 02 01