GraftSense-基于 R60ABD1 的呼吸睡眠监测毫米波雷达模块（MicroPython）
GraftSense-基于 R60ABD1 的呼吸睡眠监测毫米波雷达模块（MicroPython）
目录
简介
GraftSense 是一款基于 R60ABD1 毫米波雷达的呼吸与睡眠监测模块，可实现非接触式的人体存在检测、心率监测、呼吸监测及睡眠状态分析。
本项目提供了一套完整的 MicroPython 驱动库，用于与 GraftSense 模块进行通信，方便开发者快速集成到智能健康、养老应用或电子 DIY 项目中。
主要功能
- 人体存在检测：检测是否有人在雷达探测范围内，并判断其运动状态（静止 / 活跃）。
- 心率监测：实时监测心率数值及波形。
- 呼吸监测：实时监测呼吸频率、状态及波形，并可设置低缓呼吸阈值。
- 睡眠监测：分析睡眠状态（深睡 / 浅睡 / 清醒）、入床 / 离床状态、睡眠时长、质量评分及异常情况。
- 异常挣扎监测：监测睡眠中的异常挣扎行为，并可调节灵敏度。
- 无人计时：当检测到无人时，可触发计时功能，用于离床提醒等场景。
硬件要求
- GraftSense 模块：基于 R60ABD1 的毫米波雷达模块。
- MicroPython 开发板：如 Raspberry Pi Pico（推荐），支持 UART 串口通信。
- 连接线：用于连接模块与开发板的 UART 接口。
硬件连接
模块的 UART 接口与 MCU 的连接需遵循 “收发交叉” 规则：
表格
注意：切勿交叉连接，否则会导致通信失败。
文件说明
软件设计核心思想
本库采用分层架构设计，将复杂的通信逻辑与业务逻辑分离，提高了代码的可维护性和可扩展性：
- 数据流层 (DataFlowProcessor)：专注于处理串口通信协议，包括数据帧的构建、发送、接收、校验和解析，对上层屏蔽了底层细节。
- 业务逻辑层 (R60ABD1)：基于数据流层，提供了一套简洁易用的 API，用于实现各种监测功能。它内部维护了设备状态，并通过定时器定期更新数据。
- 应用层 (main.py)：用户通过调用业务逻辑层的 API 来实现具体的应用逻辑。
这种设计使得开发者可以专注于应用功能的开发，而无需关心复杂的通信协议细节。
使用说明
软件安装
将以下三个文件复制到你的 MicroPython 开发板的文件系统中：
r60abd1.pydata_flow_processor.pymain.py(可选，作为示例)
初始化代码
from machine import UART, Pin
from data_flow_processor import DataFlowProcessor
from r60abd1 import R60ABD1
# 初始化UART (以Raspberry Pi Pico为例，TX=16, RX=17)
uart = UART(0, baudrate=115200, tx=Pin(16), rx=Pin(17), timeout=0)
# 创建数据流处理器
processor = DataFlowProcessor(uart)
# 创建R60ABD1实例，并配置功能
device = R60ABD1(
processor,
parse_interval=200,
# 数据解析间隔(ms)
presence_enabled=True,
# 开启人体存在检测
heart_rate_enabled=True,
# 开启心率监测
breath_monitoring_enabled=True,
# 开启呼吸监测
sleep_monitoring_enabled=True
# 开启睡眠监测
)
基本操作
# 查询产品型号
success, model = device.query_product_model()
if success:
print(f"产品型号: {model}")
# 查询是否有人
success, presence = device.query_presence_status()
if success:
print(f"有人: {presence == 1}")
# 查询心率
success, hr = device.query_heart_rate_value()
if success:
print(f"心率: {hr} bpm")
# 查询睡眠状态
success, sleep_status = device.query_sleep_status()
if success:
status_text = ["深睡", "浅睡", "清醒", "无"][sleep_status] if sleep_status < 4 else "未知"
print(f"睡眠状态: {status_text}")
示例程序
完整的示例程序请参考 main.py 文件，它包含了：
- 设备初始化和信息查询
- 功能配置（如开启睡眠监测、设置无人计时时长等）
- 主动查询所有传感器数据
- 定期打印设备主动上报的数据
注意事项
- UART 连接：务必确保模块的 MRX 连接到 MCU 的 RXD，MTX 连接到 MCU 的 TXD，切勿交叉。
- 调试模式：在
r60abd1.py中设置R60ABD1.DEBUG_ENABLED = True可以开启调试日志，方便排查问题。 - 资源释放：程序结束前，务必调用
device.close()来停止定时器并释放资源，避免内存泄漏。 - 查询间隔：主动查询操作是阻塞式的，建议在两次查询之间添加适当的延时（如 500ms），避免设备处理不过来。
- 供电：确保模块获得稳定的 3.3V 供电，电压不稳可能导致通信异常。
联系方式
如有任何问题或需要帮助，请通过以下方式联系开发者：
📧 邮箱：liqinghsui@freakstudio.cn
💻 GitHub：https://github.com/FreakStudioCN
许可协议
本项目采用 MIT License 开源协议，具体内容如下：
MIT License
Copyright (c) 2025 侯钧瀚、缪贵成 / FreakStudio
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
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