用 Micropython 驱动 DFRobot C4002 毫米波雷达

基于ESPHOME的毫米波雷达智能家居实测：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-400205-1-1.html

本次尝试使用 Micropython 进行开发。官方提供了 Python 驱动，暂无原生 Micropython 驱动，但二者语法相近，移植难度不大。

1、硬件介绍

C4002 是 DFRobot 推出的 24GHz 毫米波人体存在传感器模块。模块突破了传统PIR传感器只能检测大幅运动的局限，可在10x10m的有效检测范围内，同步侦测运动人体与静止/微动人体，并支持运动速度检测、运动方向识别（靠近/远离）及环境光检测功能。

• 工作频率为 24GHz~24.25GHz
• 检测距离：运动最远 11 米、微动 / 静止最远 10 米，支持参数配置
• 可检测人体运动、静止存在状态，同时识别运动方向与运动速度
• 探测角度：120°×120°
• 采用 UART 通信接口，波特率 115200bps
• 模块内置光照传感器，检测范围 0~50lux
• 整体尺寸为 22mm × 26mm
  
  

2、驱动

目前官方仅提供 C/C++、Python 版本驱动，未适配 Micropython。我借助 AI 工具，将 Python 驱动进行移植改造，成功适配出可用的 Micropython 驱动。

驱动详见附件。

3、快速上手

以 ESP32-C3 为例，硬件接线如下：

[td]

C4002	ESP32	说明
VCC	5V	电源
GND	GND	地线
TX	GPIO0	串口接收
RX	GPIO1	串口发送

注意： 一定要接 5V，3.3V 供电可能不稳定。

附上简易测试示例代码：

import time
import machine
from DFRobot_C4002 import DFRobot_C4002, PresenceTarget, MotionTarget

# 初始化 UART，使用 GP0(TX) 和 GP1(RX)
# 默认波特率: 115200
c4002 = DFRobot_C4002(uart_num=1, baud=115200, tx=0, rx=1)

# 初始化 GPIO2 作为雷达输出引脚的输入端
radar_output_pin = machine.Pin(2, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
c4002.set_out_pin_mode(c4002.OUT_PIN_MODE1) 

def setup():
    """初始化传感器"""
    while c4002.begin() != True:
        print("C4002 初始化失败！")
        time.sleep_ms(500)

    print("C4002 初始化成功！")
    time.sleep_ms(50)

    # 关闭指示灯
    if c4002.set_run_led_state(c4002.LED_OFF):
        print("设置运行指示灯成功！")
    else:
        print("设置运行指示灯失败！")

    if c4002.set_out_led_state(c4002.LED_OFF):
        print("设置输出指示灯成功！")
    else:
        print("设置输出指示灯失败！")

    # 设置分辨率模式（80cm 分辨率，支持 15 个距离门限）
    if c4002.set_resolution_mode(c4002.RESOLUTION_80CM):
        print("设置分辨率模式成功！")
    else:
        print("设置分辨率模式失败！")

    # 设置检测范围 0-1100cm
    if c4002.set_detect_range(0, 1100):
        print("设置检测范围成功！")
    else:
        print("设置检测范围失败！")

    # 设置光照阈值（0 = 无论光照条件如何始终检测）
    if c4002.set_light_thresh(0):
        print("设置光照阈值成功！")
    else:
        print("设置光照阈值失败！")

    # 启用所有距离门限
    gate_state = [
        c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE,
        c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE,
        c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE,
        c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE,
        c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE, c4002.C4002_ENABLE,
    ]

    if c4002.configure_gate(c4002.MOTION_DISTANCE_GATE, gate_state):
        print("启用运动距离门限成功！")

    if c4002.configure_gate(c4002.PRESENCE_DISTANCE_GATE, gate_state):
        print("启用存在距离门限成功！")

    # 设置上报周期（10 * 0.1s = 1s）
    if c4002.set_report_period(10):
        print("设置上报周期成功！")


def get_gpio2_status():
    """读取 GPIO2 的状态并返回中文描述"""
    pin_value = radar_output_pin.value()
    if pin_value == 1:
        return "HIGH (检测到目标)"
    else:
        return "LOW (未检测到目标)"


def loop():
    """主循环"""
    ret_result = c4002.get_note_info()

    if ret_result.note_type == c4002.RESULT:
        print("------- 获取全部结果 --------")

        # 光照强度（lux）
        light = c4002.get_light_intensity()
        print("光照强度: {:.2f} lux".format(light))

        # 目标状态
        target_state = c4002.get_target_state()
        print("目标状态: ", end="")
        if target_state == c4002.NO_TARGET:
            print("无目标")
        elif target_state == c4002.PRESENCE:
            print("静态存在")
        elif target_state == c4002.MOTION:
            print("运动")

        # 存在倒计时
        presence_count_down = c4002.get_presence_count_down()
        print("存在倒计时: {} s".format(presence_count_down))

        # 存在目标信息
        presence_target = c4002.get_presence_target_info()
        print("存在距离: {:.2f} m".format(presence_target.distance))
        print("存在能量: {}".format(presence_target.energy))

        # 运动目标信息
        motion_target = c4002.get_motion_target_info()
        print("运动距离: {:.2f} m".format(motion_target.distance))
        print("运动能量: {}".format(motion_target.energy))
        print("运动速度: {:.2f} m/s".format(motion_target.speed))
        print("运动方向: ", end="")
        if motion_target.direction == c4002.AWAY:
            print("远离！")
        elif motion_target.direction == c4002.APPROACHING:
            print("靠近！")
        elif motion_target.direction == c4002.NODIRECTION:
            print("无方向！")

        # GPIO2 状态
        print("GPIO2 输出: {}".format(get_gpio2_status()))

        print("--------------------------------")


def main():
    """主函数"""
    setup()
    while True:
        loop()
        time.sleep_ms(10)


if __name__ == "__main__":
    main()
复制代码

运行后，可以在shell看到：

MPY: soft reboot
C4002 初始化成功！
设置运行指示灯成功！
设置输出指示灯成功！
设置分辨率模式成功！
设置检测范围成功！
设置光照阈值成功！
启用运动距离门限成功！
启用存在距离门限成功！
设置上报周期成功！
------- 获取全部结果 --------
光照强度: 52.60 lux
目标状态: 静态存在
存在倒计时: 10 s
存在距离: 1.51 m
存在能量: 99
运动距离: 1.33 m
运动能量: 99
运动速度: 0.02 m/s
运动方向: 无方向！
GPIO2 输出: LOW (未检测到目标)
复制代码