DreamHAT+ 是一款頂部附加硬件 (HAT) 套件,可為 Raspberry Pi 提供 60GHz 毫米波雷達供您使用。
全尺寸 HAT 包含一個英飛凌 BGT60TR13C 芯片,具有單個發射天線和三個接收器(TX/RX),通過 GPIO 引腳和 SPI 連接到 Raspberry Pi 4 或 5。
Dream RF 還生產 ApRESS(自主相敏無線電回聲測深儀),這是一種使用調頻連續波 (FMCW) 的設備,用于監測格陵蘭島的冰損。ApRESS 設備的工作頻率為 2-8GHz,而 DreamHAT+ 的工作波長則短得多:60GHz。這使得它的分辨率更高,非常適合人體檢測和手勢識別類項目。
除了用于研究個人雷達(一項非常有趣且相對低調的技術)之外,它還可以為機器人、安防系統和野生動物監測系統增強態勢感知能力。此外,它還可用于醫療和工業領域(主要涉及監測呼吸模式或設備振動)。
后一種用例超出了我們的范圍,但我們在嘗試 DreamHAT+ 時獲得了很多樂趣。
開始
與大多數 HAT 一樣,設置也相對簡單。我們將 DreamHAT+ 連接到測試版 Raspberry Pi 5,并設置了軟件。Dream RF 為我們提供了一張預配置的 microSD 卡,您可以使用Dream RF GitHub上的鏈接自行刷寫。
您也可以從 Raspberry Pi OS 安裝開始,按照說明安裝各種軟件包并下載示例項目。我們重現了這兩種方法,發現刷寫 microSD 卡更容易。
DreamBoards 網站的資源部分提供了設置指南、產品簡介和原理圖。您還可以在 Dream RF 的YouTube 頻道上查看一些實際示例。目前有二維笛卡爾圖和距離多普勒示例。建議您先閱讀文檔并觀看視頻,以便了解屏幕輸出。
軟件堆棧
GitHub 倉庫中有一系列示例項目,包括距離-多普勒圖(經典的雷達可視化)、帶跟蹤和持久性的 xy 圖、多普勒-方位角圖(用于檢測設備周圍的物體)以及離線處理示例。
除此之外,您還可以查看 Python 模塊來開始您自己的實現:
BGT60TR13C.py:該模塊管理與英飛凌 BGT60TR13C 芯片的 SPI 通信。
udp_streaming.py:通過用戶數據報協議 (UDP) 傳輸雷達數據。
gui.py:提供可視化雷達數據的圖形用戶界面,包括距離多普勒圖和熱圖,方便直觀分析。
offline_processing.py:用于記錄的雷達數據的后期處理。
雖然這些模塊提供了基于 Python 的可靠應用程序編程接口 (API),但 API 相關的文檔不如設置那么完善。“這足以幫助您入門,并開始創建您自己獨特的 60GHz 雷達項目!” GitHub 頁面上的描述略顯樂觀。您的實際體驗可能有所不同。
判決
我們非常享受使用 DreamHAT+ 和英飛凌 BGT60TR13C 進行實驗的時光。硬件和示例項目都非常棒。文檔正在開發中,更詳細的 API 參考指南將有助于我們更好地完成初始項目。
規格
工作頻率: 58–63.5GHz;帶寬:5GHz
范圍:距離:0.1–15米;分辨率:3厘米,視野:水平40°,垂直65°
集成天線: 1 × TX 天線,3 × RX 天線,5dBi(最大)增益