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毫米波智能喝水提醒器 —— 基于C4002 人体存在传感器

本帖最后由云天于 2026-5-26 22:47 编辑

【项目简介】

每天坐在电脑前，总是忘记喝水？传统的定时闹钟不够智能——人不在座位上也响，人在座位上时反而不提醒。本项目利用 C4002 毫米波人体存在传感器精准检测"室内是否有人"，配合 Bluno Nano 实现智能提醒逻辑：当检测到有人时，每 30 秒通过继电器点亮 3V 柔性灯丝 10 秒（测试），用柔和的灯光提醒你起身喝水。人离开后自动停止，节能又贴心。
【项目亮点】

真·人在检测

C4002 支持运动 + 静止/微动检测，即使你坐着不动也能识别

【材料清单】

物料	SKU/型号	数量	作用
Bluno Nano 蓝牙控制器	DFR0296	1	主控板，处理逻辑与蓝牙通信
C4002 毫米波人体存在传感器	SEN0691	1	检测室内人体运动与静止状态
Gravity: 简易继电器模块	DFR0285	1	驱动 3V 灯丝，隔离主控与负载
3V 260mm 柔性软灯丝（蓝色）	FIT0538	1	提醒指示灯，可弯曲造型
1路 18650 电池座（带 5V/3V 输出）	—	1	移动电源，5V 给 Nano，3V/3.3V 给灯丝
杜邦线 / Gravity 连接线	—	若干	信号连接

【模块介绍】
1 Bluno Nano（主控）

兼容 Arduino Nano，体积小巧
板载 TI CC2540 蓝牙 4.0 芯片，支持串口透传与无线编程
单引脚最大输出 40mA，不能直接驱动灯丝或继电器线圈，需通过继电器隔离

2 C4002 毫米波传感器

基于 24GHz FMCW 技术，探测角度 120°×120°
支持运动检测（11m）与静止/微动检测（10m）
通过 UART 输出目标状态（无人 / 运动 / 静止存在）
首次使用需进行环境底噪采集，过滤窗帘、空调等干扰

3 Gravity 简易继电器模块

逻辑端：3.3~5.5V 宽电压，直接兼容 Nano D13
负载端：VIN 支持 5V~30V，通过拨动开关切换常开(NO)/常闭(NC)
自带 LED 指示继电器吸合状态，方便调试

4 3V 柔性软灯丝

长度 260mm，直径 2mm，可任意弯曲造型
工作电压 3V，工作电流约 80mA
小圆孔端为正极，无孔端为负极

【电路连接】1 供电分配（18650 电池座）

5V 输出 → Bluno Nano VIN（Nano 板载稳压器转为 5V/3.3V 工作）
3.3V/3V 输出 → 继电器模块负载端 VIN → 灯丝正极
GND → 所有模块共地

提示：若你的电池座输出为单节 3.7V（无稳压），可直接接灯丝，但亮度会略高于 3V；建议串联 10Ω 电阻限流，或确认灯丝可短时承受 3.7V。

2 信号接线

Bluno Nano	C4002	继电器模块
5V	VIN	—
GND	GND	GND
D4 (RX)	TX	—
D5 (TX)	RX	—
D13	—	SIG
—	—	VIN（接 3V 电源）
—	—	COM → 灯丝正极
—	—	NO → 3V 电源正极

注意：C4002 与 Nano 通过 SoftwareSerial(4,5) 通信，因为 Nano 的硬件串口 Serial 已被 BLE/USB 占用。【硬件组装】
毫米波智能喝水提醒器 —— 基于C4002 人体存在传感器图4

【软件准备】

1 安装 Arduino IDE
下载并安装 Arduino IDE，开发板选择 Arduino Nano（若包装盒日期为 2015.09.21 或 2015.10.08，请选择 Arduino Nano (328)）。
2 安装 DFRobot_C4002 库

打开 Arduino IDE → 项目 → 加载库 → 管理库
搜索 DFRobot_C4002 并安装
或从 GitHub 仓库下载 ZIP 手动安装（https://gitee.com/dfrobot/DFRobot_C4002.git）

【代码实现】

1 首次使用：环境底噪采集（必做！）
C4002 在新环境中必须先学习背景噪声，否则容易误报。请单独烧录官方校准示例 autoEnvCalibration.ino，上电后 10 秒内离开房间，保持 40 秒无人状态完成校准。详细步骤见 C4002 维库（https://wiki.dfrobot.com.cn/SKU_ ... 20Presence%20Module）。
2 主程序：喝水提醒器

/*!
 * 智能喝水提醒器
 * 主控：Bluno Nano + C4002 毫米波传感器
 * 功能：检测到室内有人时，每 30 秒点亮灯丝 10 秒
 */
#include <SoftwareSerial.h>
#include "DFRobot_C4002.h"

// C4002 软串口：Nano.D4(RX) <- C4002.TX, Nano.D5(TX) -> C4002.RX
SoftwareSerial mySerial(4, 5);
DFRobot_C4002 c4002(&mySerial, 115200);

const int RELAY_PIN = 13;             // D13 接继电器 SIG
const unsigned long CYCLE_MS = 30000; // 30 秒周期
const unsigned long ON_MS = 10000;  // 10 秒点亮

bool someonePresent = false;
unsigned long cycleStart = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);   // USB/蓝牙调试口
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);

  // 初始化 C4002
  while (c4002.begin() != true) {
    Serial.println("C4002 初始化失败，1秒后重试...");
    delay(1000);
  }
  Serial.println("C4002 初始化成功！");

  // 关闭模块 LED，避免光污染
  c4002.setRunLedState(eLedOff);
  delay(50);
  c4002.setOutLedState(eLedOff);
  delay(50);

  // 分辨率 80cm，15 个距离门，最大约 11.6m
  c4002.setResolutionMode(eResolution80Cm);
  delay(50);

  // 检测范围 0 ~ 11m（根据房间大小调整，单位 cm）
  c4002.setDetectRange(0, 1100);
  delay(50);

  // 启用全部 15 个距离门
  uint8_t gateState[15] = {
    C4002_ENABLE, C4002_ENABLE, C4002_ENABLE, C4002_ENABLE,
    C4002_ENABLE, C4002_ENABLE, C4002_ENABLE, C4002_ENABLE,
    C4002_ENABLE, C4002_ENABLE, C4002_ENABLE, C4002_ENABLE,
    C4002_ENABLE, C4002_ENABLE, C4002_ENABLE
  };
  c4002.configureGate(eMotionDistGate, gateState);
  delay(50);
  c4002.configureGate(ePresenceDistGate, gateState);
  delay(50);

  // 目标消失延迟 2 秒（人离开后多久判定为无人）
  c4002.setTargetDisappearDelay(2);
  delay(50);

  // 数据上报周期 1 秒（10 × 0.1s）
  c4002.setReportPeriod(10);
  delay(50);

  Serial.println("系统就绪，开始检测...");
}

void loop() {
  // 读取传感器数据
  sRetResult_t ret = c4002.getNoteInfo();

  if (ret.noteType == eResult) {
    eTargetState_t state = c4002.getTargetState();
    bool detected = (state == ePresence || state == eMotion);

    if (detected && !someonePresent) {
      someonePresent = true;
      cycleStart = millis();
      Serial.println("检测到有人，启动 30s 提醒周期");
    } else if (!detected && someonePresent) {
      someonePresent = false;
      digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
      Serial.println("人员离开，停止提醒");
    }
  }

  // 周期控制：30s 内前 10s 吸合继电器（灯亮），后 20s 断开（灯灭）
  if (someonePresent) {
    unsigned long phase = (millis() - cycleStart) % CYCLE_MS;
    digitalWrite(RELAY_PIN, (phase < ON_MS) ? HIGH : LOW);
  }

  delay(50);
}
复制代码