CEM5861G-M11 毫米波雷达模块测评报告(iCEasy 商城选购参考)
分享作者:wx17452880154390
作者昵称:心在远方
评测品牌:萤火工场
评测型号:CEM5861G-M11
发布时间:2025-09-28 10:47:46
1
前言
在智能家居、安防监控、智能照明等场景中,传统 PIR 人体传感器一直存在 “能测移动、难辨静止” 的痛点 —— 比如用户静坐时会被误判为 “无人”,导致设备误关。而本次测评的 CEM5861G-M11 24GHz 毫米波雷达模块(IC easy 商城型号:CEM5861G-M11-24G),正是针对这一痛点设计,不仅支持 0-6m 移动人体检测,还能通过捕捉呼吸、心跳等微小动作识别 0-3m 静止人体,且抗光照、温度干扰能力强,非常适合对 “存在检测” 精度要求高的场景。 本次测评基于 IC easy 商城选购的 “CEM5861G-M11 裸板版”(含说明书、杜邦线),搭配 ESP32S3 开发板搭建 Web 监控系统,重点聚焦 模块工作原理、数据解析逻辑、Web 监控体验 三大核心维度,代码实现细节已整理至 CSDN 博客,感兴趣的读者可前往获取完整工程。
开源口碑分享内容


在iCEasy 商城选购时,需重点关注模块的 “差异化优势”,避免与普通雷达模块混淆。结合产品页描述及实测,核心特性如下:

类别规格参数(IC easy 标注)实测补充 & 优势解读
工作频率24-24.25GHz(FMCW 调制)属于 ISM 免授权频段,无需申请频谱,适合民用场景;FMCW 技术是实现 “静止检测” 的核心基础。
供电与功耗3.6-5.5V(典型 5V),22mA 平均电流实测 5V 供电时数据稳定性最佳(3.3V 时偶尔出现校验和错误),功耗低,适合电池供电设备。
检测性能挂高 3m:0-3m 静止 / 0-6m 移动水平安装 1m 时:0-4m 静止 / 0-7m 移动,覆盖范围满足家庭、办公室等中小空间需求。
输出方式UART 串口(115200 8N1)+ VO 电平UART 输出详细数据(距离、状态等),VO 仅作 “有无目标” 指示,实测优先用 UART 解析更灵活。
环境适应性-10~50℃(室内),天线角 110°无光照影响(区别于红外传感器),天线覆盖广,单模块可覆盖 110° 扇形区域。
额外功能光敏调节(可选)可通过引脚控制 “光照足时关雷达、暗时开启”,降低白天冗余功耗,IC easy 提供光敏引脚接线说明。

iCEasy选购小贴士:商城提供 “裸板版” 和 “带 ABS 外壳版”,建议优先选外壳版 —— 实测金属 / 厚塑料会衰减 24GHz 电磁波,ABS 外壳不遮挡信号,且能保护天线区域(模块标注 “ANT” 的区域禁止遮挡)。

二:核心原理:为什么它能检测静止人体?(通俗解析)

CEM5861G-M11 采用 FMCW(调频连续波)技术,区别于传统脉冲雷达,其核心优势是能通过 “频率差” 计算距离,且对微小运动敏感。用 “喊话回声” 类比,原理可拆解为 4 步:

1. 发射:持续的 “调频电磁波”

模块通过天线持续发射 24GHz 的电磁波,且频率随时间线性变化(类似你持续喊 “喂 —— 喂 —— 喂 ——”,声音频率逐渐升高)。这种 “调频” 设计是关键 —— 如果发射固定频率,反射波仅能判断 “有无目标”,无法算距离。

2. 反射:目标反弹的 “频率偏移波”

电磁波遇到人体(移动或静止)后会反射:

  • 移动人体:反射波频率除了 “传播延迟导致的偏移”,还会叠加 “多普勒效应”(类似救护车靠近时音调变高);
  • 静止人体:虽然没有多普勒效应,但呼吸、心跳会导致胸腔微小起伏(约 1-3mm),反射波频率会出现微小波动(这就是它能检测静止人体的核心!)。

3. 混频:计算 “频率差” 得距离

模块内部有 “混频器”,将 “发射波” 与 “反射波” 混合 —— 由于反射波有传播延迟(距离越远,延迟越长),两者会产生 频率差。根据公式:距离 = (光速 × 频率差)/(2 × 调频带宽 × 调频周期)模块可直接计算出目标与雷达的直线距离(单位 cm),无需复杂上位机运算。

4. 数据输出:筛选有效目标

模块会对混频后的信号进行滤波(排除小物体、干扰信号),然后通过 UART 串口输出 “帧格式数据”,包含目标 ID、距离、状态(无目标 / 移动 / 静止)等信息 —— 这也是后续 ESP32S3 解析数据的来源。

三:数据解析:从 “乱码” 到 “可读数据” 的核心逻辑

雷达模块通过 UART 输出的是 16 进制 “帧数据”(如 55 A5 00 0E 03 81 00 00 02 00 5D 00 00 00 00 00 E7),直接读是乱码,需按 “帧结构” 解析。这部分不贴代码(代码见 CSDN 博客),重点讲 解析逻辑与实际开发坑点

1. 雷达帧结构(iCEasy手册补充)

模块输出的每帧数据遵循固定格式,核心字段如下(括号内为字节数):

字段内容关键说明
帧头0x55 0xA5标识 “有效数据帧开始”,解析第一步就是找这两个字节(丢帧时需重新等待帧头)。
数据长度高字节 + 低字节表示后续 “功能码 + 命令码 + 数据 + 校验和” 的总长度,大端格式(高字节在前)。
功能码1 字节(如 0x03)0x03 表示 “主动上报目标数据”,其他功能码(如 0x01)为配置指令,可忽略。
命令码2 字节(如 0x81 0x00)仅 “0x81 0x00” 对应 “目标数据”,其他命令码(如 0x80 0x0D)为参数配置,可忽略。
有效数据10 字节包含目标 ID(1)、状态(1)、距离(2)、速度(2)、方位角(1)、信号强度(2)。
校验和1 字节前所有字段(功能码到有效数据)的累加和低 8 位,用于验证数据完整性。

2. 核心解析步骤(避坑重点)

(1)帧头识别:过滤无效数据

雷达可能输出干扰数据(如上电瞬间的乱码),需持续读取串口字节,直到连续收到 0x55 和 0xA5—— 这一步是解析的 “入口”,漏帧会导致后续数据全错。

(2)长度计算:确定接收字节数

帧头后 2 字节是 “数据长度”(如 00 0E 表示 14 字节),完整帧长 = 帧头(2)+ 长度(2)+ 数据长度(14)= 18 字节 —— 需按这个长度接收后续字节,避免少收 / 多收。

(3)校验和容错:实测必踩的坑

手册说 “校验和 = 功能码到有效数据的累加和低 8 位”,但实测发现 计算值与接收值常差 8(如计算值 0xDF,接收值 0xE7)。原因是部分模块硬件版本的校验和计算未包含某字段,解决方案:校验和有效 = (接收值 == 计算值) || (接收值 == (计算值 + 8) % 256)不处理这个容错,会导致 50% 以上的有效数据被误判为 “校验错误”。

(4)有效数据提取:哪些字段有用?

实测发现,模块仅 “目标状态”(1 字节)和 “距离”(2 字节) 稳定有效:

  • 状态:0 = 无目标,1 = 移动目标,2 = 静止目标(核心字段,用于 Web 状态栏显示);
  • 距离:大端格式(如 00 5D 表示 93cm),精度 ±1cm(挂高 3m 时误差 ±3cm,属正常范围);
  • 速度 / 方位角:几乎始终为 0—— 原因是模块硬件未启用多天线阵列,单天线无法检测速度和角度,无需关注。

四:Web 监控页面:可视化体验详解

ESP32S3 解析数据后,通过 Web 页面展示,页面不只是 “显示数据”,更是 “实用工具”。以下是页面核心功能与价值:

1. 页面布局与功能(响应式设计)

页面适配手机 / 电脑,核心分为 5 部分:

(1)状态栏(顶部)

  • 用不同颜色和图标区分状态:
  • 价值:一眼判断当前状态,无需看具体数据。

(2)数据面板(6 个卡片)

显示目标 ID、距离(cm)、速度(cm/s)、方位角(°)、仰角(°)、信号强度 —— 仅 “距离” 和 “信号强度” 有用,其他字段标注 “-” 或 “0.0”,避免误导用户(已在页面备注 “实测仅距离 / 状态有效”)。

(3)趋势图表(3 个)

  • 距离变化趋势:实时显示近 50 个数据点的距离波动(如人体移动时曲线起伏);
  • 速度 / 方位角趋势:预留图表(因数据无效,实际显示平线);
  • 价值:直观看到距离变化,比如人体靠近 / 远离时的趋势,适合调试检测范围。

(4)历史记录(右侧)

  • 记录近 10 条有效数据,包含时间、目标状态、距离、速度;
  • 每条记录用颜色区分状态(绿色 = 移动,橙色 = 静止);
  • 价值:回溯历史检测情况,比如 “12:05 检测到静止目标,距离 89cm”。

(5)控制按钮(底部)

  • 实时刷新:手动触发数据更新(用于自动刷新关闭时);
  • 自动刷新切换:开启 / 关闭 1 秒自动刷新(节省 ESP32S3 功耗);
  • 清除记录 / 导出数据:导出数据为 JSON(用于后续分析,如统计检测频率);
  • 价值:满足不同使用场景,比如导出数据用于项目报告。

2. 页面技术亮点(用户体验优化)

  • 图表动效:用 Chart.js 实现平滑曲线(动画 duration 300ms),不卡顿;
  • 响应式:手机上 “仪表盘” 从 2 列变为 1 列,数据卡片自适应宽度;
  • 连接状态提示:底部 “🟢 已连接”/“🔴 连接错误”,快速判断 ESP32S3 通信是否正常。

五:实测效果:在不同场景下的表现

基于 IC easy 模块,搭配 ESP32S3 5V 供电(加 100uF 电容滤波),实测 2 个核心场景:

1. 挂高 3m(客厅场景)

  • 静止检测:用户静坐 1-3m 内,页面稳定显示 “静止目标”,距离误差 ±3cm;
  • 移动检测:用户在 1-6m 内走动,页面立即切换 “移动目标”,距离随位置实时变化;
  • 抗干扰:灯光直射、空调微风(≤2m/s)无影响,不会误判为 “移动目标”。

2. 水平安装 1m(桌面场景)

  • 静止检测:用户手放在 1-4m 内,页面显示 “静止目标”,适合桌面设备(如智能台灯);
  • 移动检测:手在 1-7m 内移动,响应延迟 ≤100ms(几乎实时);
  • 功耗:模块平均电流 22mA,ESP32S3 WiFi 联网时 80mA,适合外接电源(电池供电需优化)。

3. 已知局限

  • 最大检测距离:6m 移动 / 3m 静止,超距后无数据(需多个模块组网覆盖大空间);
  • 金属遮挡:天线前方有金属(如不锈钢桌)时,检测距离缩短 50%(需选 ABS 外壳,避免金属遮挡)。

六:iCEasy 购买建议与总结

1. 适合人群

  • 智能家居开发者:用于人体存在检测(如智能开关、自动窗帘);
  • 安防 / 工业场景:用于无人区域入侵检测(移动目标报警);
  • 创客 / 学生:学习 FMCW 雷达原理与数据解析(iCEasy提供手册,适合入门)。

2. 选购搭配(iCEasy 一站式采购)

  • 必购:CEM5861G-M11 带 ABS 外壳版(避免信号遮挡)、ESP32S3 开发板(支持 WiFi);
  • 辅材:母对母杜邦线(4 根,接串口和供电)、5V 2A 电源(稳定供电,避免数据波动);
  • 可选:100uF 电容(滤波,减少 USB 供电干扰)。

3. 总结

CEM5861G-M11 是一款 “精准且实用” 的毫米波雷达模块,在iCEasy商城的售价(约16r)对应其性能,性价比高于同类型进口模块。核心优势是 静止检测 + 抗干扰,解决了传统传感器的痛点;搭配 ESP32S3 的 Web 监控页面,又降低了 “数据可视化” 的门槛 —— 适合需要 “高精度存在检测” 的项目。

完整代码与接线细节见 CSDN 博客,若在iCEasy 购买后遇到解析问题,可参考测评中的 “数据解析坑点”(如校验和容错),或联系商城客服获取技术支持。

全部评论
暂无评论
0/144