HLK-LD2450运动目标检测与跟踪模块

产品信息

规格

  • 产品名称:HLK-LD2450
  • 生产企业:深圳市海凌科电子有限公司
  • 技术:24GHz 毫米波雷达传感器
  • 功能:运动目标检测与跟踪
  • 输出:串行数据
  • 尺寸:请参阅用户手册了解详细信息
    方面

产品使用说明

1.安装

按照提供的插针或插座接口尺寸进行操作
安装时,请确保电源连接正确。

2.配置

使用串行端口将模块连接到您的系统以获取数据
输出。根据您的具体应用配置设置
要求。

3. 集成

将模块集成到您的智能场景或最终产品中。
确保正确放置以进行有效的运动检测和
追踪。

常见问题 (FAQ)

问:LD2450 模块采用什么类型的雷达传感器技术
使用?

答:LD2450模块采用24GHz毫米波雷达传感器
运动检测技术。

问:如何将模块连接到我的系统?

答:您可以通过提供的串口连接模块进行
数据输出。有关引脚定义,请参阅用户手册。

问:有什么好处tag毫米波雷达的使用
技术?

答:毫米波雷达技术提供了良好的环境
适应性强,检测精度高,能穿透材料,
为运动感应应用提供可靠的解决方案。

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深圳市海凌科电子有限公司
HLK-LD2450
运动目标检测与跟踪模块
说明书

版本:V1.00

修改日期:2023-5-10

版权所有@深圳市海凌科电子有限公司

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HLK-LD2450 深圳市海凌科电子有限公司
内容

说明书

1 产品结束view …………………………………………………………………………………….4 2 产品特点及优势tag是…………………………………………………………。 5
2.1 特点……………………………………………………………………………….. 5 2.2 解决方案优势tages …………………………………………………………………………………5 3 应用场景 …………………………………………………………………………………………7 4 硬件描述 …………………………………………………………………………………………..8 4.1 外形尺寸 ……………………………………………………………………………………………8 5 使用与配置 ………………………………………………………………………………10 5.1 典型应用电路 …………………………………………………………………………..10 5.2 可视化上位机描述 ……………………………………………………..10 6 通讯协议 ………………………………………………………………………………..12 7 安装方法及检测范围 ………………………………………………………………..14 7.1 安装说明 ……………………………………………………………………………… 15 8 性能与电气参数………………………………………………………………………… 17 9 天线罩设计指南…………………………………………………………………………………….. 18 9.1 天线罩对毫米波传感器性能的影响……………………………………………………………….. 18 9.2 天线罩设计原则…………………………………………………………………….. 18 9.3 常用材料…………………………………………………………………………….. 20 10 修订记录………………………………………………………………………………………….. 21 11 技术支持及联系方式………………………………………………………….. 22

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图表索引

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表1 引脚定义表……………………………………………………………………………………. 9 表2 上报数据帧格式……………………………………………………………………………. 12 表 3 帧内数据格式………………………………………………………………………………………… 12 表 4 性能及电气参数表……………………………………………………………………………….. 17 表 5 天线罩常见材料特性………………………………………………………………………..20 图 1 上位机功能演示效果…………………………………………………………………..4 图 2 毫米波雷达方案与其他方案对比…………………………………………………..6 图 3 模块尺寸图………………………………………………………………………………………………… 8 图 4 模块管脚定义图…………………………………………………………………………………………9 图 5 壁挂示意图……………………………………………………………………………………………..14 图 6 雷达壁挂角度标识……………………………………………………………………………..14 图 7 雷达壁挂时跟踪范围示意图(墙高 1.5m)…………………………………………………………………………………………………..14

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1 产品结束view

说明书

运动目标跟踪是实时跟踪区域内运动目标的位置,实现区域内运动目标的距离、角度、速度测量。LD2450是Hilink 24G毫米波雷达系列中的一款运动目标跟踪传感器模块,包含极度简化的24GHz雷达传感器硬件和智能算法固件。该方案主要应用于家庭、办公室、酒店等一般室内场景,实现对运动人体的位置跟踪。
传感器硬件由AloT毫米波雷达芯片、高性能一发两收微带天线、低成本MCU及外围辅助电路组成,智能算法固件采用FMCW波形和雷达芯片专有的先进信号处理技术。
支持检测数据串行输出,即插即用,可
灵活应用于不同的智能场景和终端产品。

图1 上位机功能演示效果
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2 产品特点及优势tages

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2.1 特点
24 GHz ISM频段 集成智能毫米波雷达芯片和智能算法固件 精确的运动目标定位与跟踪 最长探测范围6m 超小模块尺寸:15mm x 44mm 壁挂式安装 方位角±60°,俯仰角±35° 极致性价比之选 多种连接方式可选,带引脚和插座接口

2.2 解决方案优势tages
LD2450人体感应模块采用24GHz毫米波雷达传感技术,与其他方案相比,具有明显的优势tages在人体传感应用中:
1.除了能灵敏感知人体的动作之外,对于传统方案无法识别的人体微小动作也能灵敏感知;
2、环境适应性好,感应效果不受周围环境温度、亮度、湿度及灯光波动等影响;
3.壳体穿透性好,可以隐藏在壳体内部工作,无需在产品表面开孔,提高产品美观度;

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说明书

红外解决方案

视觉解决方案

超声波

应用灵活性
耐环境影响(天气、光照等)
检测速度

检测精度

解决

方向性

检测距离

穿透材料能力

尺寸

成本

激光雷达

毫米波雷达

好的

普通的

虚弱的

图2 毫米波雷达方案与其他方案对比

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3 应用场景

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LD2450运动目标追踪传感器可精准定位追踪目标,广泛应用于各类AloT场景,涵盖以下类型: 智能家居 感知人体距离和角度,将检测结果上报给主控模块,智能控制空调、风扇等家电运行。 智能商业 位置感应,在设定的位置区间内识别人体靠近或远离,及时点亮或关闭屏幕。 浴室 智能马桶 精准控制马桶盖自动开合。 智能照明 识别感应人体,精准位置检测,可用于家庭照明设备(传感器位置检测、位置识别 ...amps, 办公桌 lamps 等)。

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4 硬件描述
4.1 维度

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图3 模块尺寸图
模块对外提供插座式、排针式两种接口,均带有串口和电源接口,用户可根据需要选择使用,排针接口尺寸如下图所示:
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插座接口尺寸如下图所示:

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4.2 引脚定义

引脚 5V GND Tx Rx

图4 模块引脚定义图
功能 电源输入 5V 电源地 串口Tx引脚 串口Rx引脚
表 1 引脚定义表

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5 使用与配置

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5.1 典型应用电路

LD2450模块直接通过串口按照规定的协议输出检测结果数据,串口输出数据包含最多三个目标的位置及速度等信息,用户可根据具体的应用场景灵活使用。
模块电源电压tage为5V,要求输入电源的供电能力大于200mA。
模块IO输出电平为3.3V,串口默认波特率为256000,停止位1位,无奇偶校验位。

5.2 可视化上位机描述
我们提供LD2450的可视化上位机演示软件,方便用户体验雷达模块对目标的定位跟踪效果。上位机使用方法:
1、使用USB转串口工具正确连接模块串口,模块引脚描述请见表1引脚定义表;
2、打开ICLM_MTT.exe上位机工具软件,点击检测设备按钮,上位机软件自动通过串口搜索LD2450模块;
3.检测到模块后,上位机软件会有以下提示。

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4、然后点击开始按钮,上位机软件就会接收LD2450模块上报的检测数据,并实时显示在软件界面上。

显示内容包括扇区地图上最多三个目标的实时位置以及每个目标的距离、角度和速度信息。
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6 通讯协议

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LD2450模块通过串口与外界通信,默认波特率为256000、1个停止位、无奇偶校验位。
雷达输出探测到的目标信息,包括区域内的 x 坐标、y 坐标以及目标的速度值。雷达上报的数据格式如下表所示,以每秒 10 帧的速度上报。

帧头

帧内数据

帧结束

AA FF 03 00

目标 1 信息 目标 2 信息 目标 3 信息

55 立方厘米

表2 上报数据帧格式

各个目标所包含的具体信息如下表所示:

目标X坐标

目标 y 坐标

目标速度

距离分辨率

有符号 int16 类型,

最高

少量

1

对应正

坐标,

0

对应负数

坐标,单位为mm

有符号 int16 类型,

最高位 1

对应

正坐标,

0对应于

消极的

坐标,单位

是毫米

signed int16类型,最高位1对应正速度,0对应负速度,其他15位对应速度,单位为cm/s

uint16类型,单个门距大小,单位为mm

表3 帧内数据格式

Examp文件数据:AA FF 03 00 0E 03 B1 86 10 00 40 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 CC
这组数据表示雷达当前正在跟踪一个目标,即目标1(图中蓝色区域)。ample)、目标 2 和目标 3(分别对应于 ex 中的红色和黑色区域)ample)不存在,因此它们对应的数据字段是

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0x00. 将目标1的数据转换成相关信息的过程是

演示如下:

目标 1 x 坐标:0x0E + 0x03 * 256 = 782

0 – 782 = -782 毫米

目标 1 y 坐标:0xB1 + 0x86 * 256 = 34481

34481 – 2^15 = 1713 毫米

目标 1 速度 0x10 + 0x00 * 256 = 16

0 -16 =-16 厘米/秒

目标1距离分辨率:0x40 +0x01*256 = 360 mm

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7 安装方式及检测范围

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LD2450的典型安装方式为壁挂式安装,如图5所示,最远定位跟踪距离为6m。壁挂式安装需要考虑遮光、顶部干扰等应用场景,建议安装高度范围为1.5~2m。

图5 壁挂安装示意图
图6 雷达壁挂角度识别 图7 雷达壁挂时跟踪范围示意图(墙高1.5m)
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图7显示了该模块在墙高为

1.5 米。测试人员身高 1.75 米,中等身材。检测角度范围

以雷达天线平面为中心,垂直于雷达天线平面±60°。

7.1 安装说明

确认最小安装间隙

若雷达需要安装外壳,外壳必须在24GHz下具有良好的波透过特性,不能含有金属材料或对电磁波有屏蔽作用的材料。 安装环境要求 本产品需要安装在合适的环境中,在以下环境中使用将会影响探测效果: 感应区域内存在非人体物体的连续移动,
如动物、不断摆动的窗帘、正对着出风口的大片绿植等 感应区域内存在大面积强反射物体,强反射物体会对雷达天线造成干扰 挂壁安装时,需要考虑室内上方的空调、电风扇等外界干扰因素 安装注意事项 尽量保证雷达天线正对着需要探测的区域,并且天线周围开阔、无遮挡 确保传感器安装位置牢固稳定,雷达本身的晃动会影响探测效果 确保雷达背面不会有物体移动或者震动。由于雷达波的穿透性,天线信号的背板可能会探测到雷达背面的移动物体,可以使用金属屏蔽罩或者金属背板对雷达背板进行屏蔽,减少物体对雷达背面的影响

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当有多个 24 GHz 频段雷达时,请勿将它们安装在

正对着光束,但要尽可能远离,以避免相互

干涉。

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8 性能及电气参数

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工作频段 电源要求 平均工作频率
电流调制方式
界面
目标应用
检测距离 检测角度 数据刷新率
扫描带宽
环境温度 尺寸

24GHz~24.25GHz符合FCC、CE、Commission-
免费认证标准
DC5V,电源容量>200mA
120 毫安
调频连续波
一个 UART 检测和跟踪最多三个
目标 6m
±60°
10Hz~250MHz 符合FCC、CE、Commissionfree认证标准 -40~85
15 毫米 x 44 毫米

表4 性能及电气参数表

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9 天线盖设计指南

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9.1 天线罩对毫米波传感器性能的影响
雷达波在天线罩边界上反射 1. 雷达辐射或接收的总功率会损失 2. 反射波进入接收通道,影响天线与接收通道之间的隔离度
发射和接收通道3.反射可能会使天线的驻波恶化,进一步影响
天线增益 雷达波在介质中传播会发生损耗,理论上天线增益越大
频率损失会更大,电磁波通过时会发生一定程度的折射
通过介质1.影响天线的辐射方向图,进而影响
传感器覆盖范围

9.2 天线罩设计原则
天线罩结构形状表面光滑平整,厚度均匀。如平面或球面,不
不均匀 如果有表面涂层,则不能含有金属或导电材料
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天线上方,天线面与天线面平行

天线到天线罩内表面的高度H理想高度是电磁波半波长的整数倍
空中的波浪

其中 m 为正整数,co 为真空光速,f 为

工作中心频率。

例如ample,24.125GHz中心频率,其在空气中的半波长约为

6.2毫米

天线盖厚度D理想厚度为天线半波长的整数倍
介质中的电磁波

其中m为正整数,为相对介电常数

机罩材料

例如ample,ABS材料=2.5,其半波长约为3.92mm

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9.3 常用材料

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设计之前,了解材料

和电气特性

机鼻雷达罩

右表供参考

仅限,请确认实际值

与供应商

天线内高

机鼻雷达罩表面 H

当空间允许时,1 或 1.5 倍

表5 天线罩常用材料特性

建议波长。

例如amp12.4GHz 建议使用 le、18.6 或 24.125mm

误差控制:±1.2mm

天线盖厚度D

推荐半波长,误差控制±20%

如果不能满足半波长的厚度要求

建议使用低材料

厚度建议1/8波长或更薄非均质材料或多层材料组合对

建议在设计过程中对雷达性能进行实验调整

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10 修订记录

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日期 2023-5-10

版本 1.00

修改内容 初始版本

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11 技术支持和联系信息

深圳市海凌科电子有限公司
地址:深圳市龙华区民治街道民乐社区星河WORLDE栋1705楼17
电话0755-23152658/83575155
邮箱: sales@hlktech.com
Web网站:https://www.hlktech.net/

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文件/资源

Hi-Link HLK-LD2450 运动目标检测与跟踪模块 [pdf] 使用说明书
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参考

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