Stue mmWave Tilstedeværelsessensor

ESP32-C3 · HLK-LD2410 24GHz Radar · Bluetooth Proxy · ESPHome

Præcis detektering af både bevægelse og mikro-bevægelser (stillesiddende tilstedeværelse) kombineret med Bluetooth tracking i stuen.

← Tilbage til ESPHome Hardware Oversigt

Projektoverblik & Status

Formålet med dette projekt er at opnå pålidelig tilstedeværelsesdetektering i stuen uden de begrænsninger, traditionelle passive infrarøde (PIR) sensorer har. Projektet befinder sig i øjeblikket i en prototype-/testfase, hvor sensorens følsomhed og distance gates finjusteres, før der 3D-printes et endeligt kabinet eller evalueres et skift til en dedikeret Zigbee-løsning.

Hvorfor mmWave Radar frem for PIR?

En traditionel PIR-sensor reagerer kun på temperaturændringer i bevægelse og vil slukke lyset, hvis man sidder stille i sofaen. HLK-LD2410 mmWave-sensoren løser dette problem:

Tekniske Egenskaber i Stue-miljøet
  • Detektering af Stillesiddende Tilstedeværelse: 24GHz FMCW-radaren kan registrere mikro-bevægelser som åndedræt og små kropsbevægelser, når man sidder helt stille og ser TV.
  • Adskilte Bevægelses- & Stillestående Zoner: Gør det muligt at adskille hurtig bevægelse (gåtur gennem stuen) fra stillesiddende tilstedeværelse.
  • Indbygget Bluetooth Proxy: ESP32-C3 mikrokontrolleren fungerer samtidig som Home Assistant Bluetooth Proxy via esp32_ble_tracker, hvilket udvider husets BLE-netværksdækning.

Hardware & Wiring Diagram

Sensoren kommunikerer med ESP32-C3 via en høj-hastigheds UART-forbindelse (256.000 baud) på dedicatede GPIO-pins.

Komponentliste & Kommunikations-Pinout
  • Mikrokontroller: ESP32-C3 DevKitM-1 (kører ESP-IDF framework)
  • Radar Sensor: Hi-Link HLK-LD2410 (24GHz mmWave radar modul)
  • UART Kommunikationsforbindelse:
    • ESP32-C3 GPIO4 (TX)HLK-LD2410 RX
    • ESP32-C3 GPIO3 (RX)HLK-LD2410 TX
  • Baud Rate: 256.000 baud for hurtig rapportering af distance-gates og signalenergi.
  • Strømforsyning: 5V DC via micro-USB / pin header (HLK-LD2410 kræver stabil 5V for optimal antenneydelse).

Skematisk Diagram (UART Pinout)

  [ ESP32-C3 DevKitM-1 ]             [ HLK-LD2410 Radar Modul ]
  +----------------------+           +------------------------+
  | 5V (VCC)  -----------+---------->| VCC (5V)               |
  |                      |           |                        |
  | GPIO4 (TX) -----------+---------->| RX                     |
  |                      |           |                        |
  | GPIO3 (RX) <---------+-----------| TX                     |
  |                      |           |                        |
  | GND        ----------+---------->| GND                    |
  +----------------------+           +------------------------+
            

HLK-LD2410 Datasheet Højdepunkter

Nøgledata uddraget direkte fra Hi-Link HLK-LD2410 tekniske datablad:

Tekniske Specifikationer
  • Frekvensbånd: 24GHz ISM-bånd (FMCW modulationsprincip).
  • Detekteringsrækkefølge: Op til 0,75m – 6m justerbar rækkevidde med opdelte distance-gates (0,75m pr. gate).
  • Detekteringsvinkel: ±60° horisontalt og vertikalt strålemønster.
  • Følsomhedskonfiguration: Uafhængig justering af tærskelværdier for bevægelsesenergi og stillestående energi pr. distance-gate.
  • Kommunikation: UART serie-interface samt direkte GPIO-udgang.
Hi-Link HLK-LD2410 Officielt Datasheet Komplet teknisk manual med distance gate konfiguration, serial commands og pinouts.
📄 Hent HLK-LD2410 Datasheet (PDF) →

ESPHome YAML Konfiguration

Firmware-konfigurationen flashet til ESP32-C3 boardet under ESP-IDF frameworket. Koden eksponerer radarens target-stater, energiniveauer per zone, Bluetooth Proxy og direkte konfigurationsknapper til Home Assistant:

esphome:
  name: motion-stuen
  friendly_name: Motion Stuen

esp32:
  board: esp32-c3-devkitm-1
  framework:
    type: esp-idf

# Aktiverer logging
logger:

# Aktiverer Home Assistant API (kryptografisk nøgle)
api:
  encryption:
    key: "!secret api_key"

ota:
  - platform: esphome
    password: "!secret ota_password"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

  # Captive Portal fallback i tilfælde af manglende Wi-Fi forbindelse
  ap:
    ssid: "Motion-Stuen Fallback Hotspot"
    password: "!secret ap_password"

captive_portal:

web_server:
  port: 80

# High-speed UART konfiguration til HLK-LD2410 radaren
uart:
  id: uart_bus
  tx_pin: GPIO4
  rx_pin: GPIO3
  baud_rate: 256000

ld2410:
  id: my_ld2410

binary_sensor:
  - platform: ld2410
    has_target:
      name: "Presence Detected"
    has_moving_target:
      name: "Moving Target"
    has_still_target:
      name: "Still Target"

# Sensorer til afstand og signalstyrke (velegnet til fintuning)
sensor:
  - platform: ld2410
    moving_distance:
      name: "Moving Target Distance"
    still_distance:
      name: "Still Target Distance"
    moving_energy:
      name: "Moving Target Energy"
    still_energy:
      name: "Still Energy"
    detection_distance:
      name: "Detection Distance"

  - platform: internal_temperature
    name: "ESP32-C3 Internal Temperature"

  - platform: wifi_signal
    name: "WiFi Signal"
    id: wifi_rssi
    update_interval: 60s

# Switches og talværdier til konfiguration direkte fra Home Assistant
number:
  - platform: ld2410
    timeout:
      name: "Presence Timeout"
    max_move_distance_gate:
      name: "Max Move Distance Gate"
    max_still_distance_gate:
      name: "Max Still Distance Gate"

switch:
  - platform: ld2410
    engineering_mode:
      name: "Engineering Mode"

# BLE Tracker og Bluetooth Proxy til udvidelse af husets Bluetooth-dækning
bluetooth_proxy:
  
esp32_ble_tracker:
  scan_parameters:
    interval: 1100ms
    window: 1100ms

Anvendt Teknologi Stack

ESP32-C3 (ESP-IDF) HLK-LD2410 24GHz Radar mmWave Human Presence Bluetooth Proxy (BLE) UART 256k Baud Home Assistant Integration