Radar Bewegungsmelder 24,125 GHZ CDM324
Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Einleitung
Der CDM324 ist ein Radarsensor für die Bewegungserfassung im ISM‑Band bei 24,125 GHz. Solche Mikrowellen‑Doppler‑Module werden zunehmend in der Gebäudeautomation, Beleuchtungssteuerung und Sicherheitstechnik eingesetzt, da sie gegenüber klassischen Passiv‑Infrarot‑(PIR)‑Sensoren Vorteile bei Reichweite, Erkennungsrichtung und Durchdringung von nichtmetallischen Hindernissen bieten. Dieser Fachartikel beschreibt Aufbau und Funktionsprinzip, typische Leistungsdaten, Einsatzmöglichkeiten, Installationshinweise sowie Vor‑ und Nachteile des CDM324‑Typs.
Technische Übersicht
| Eigenschaft | Daten |
|---|---|
| Radar Bewegungsmelder Modul | CDM324/RADAR-IPM-165 |
| Spannungsversorgung | VCC 4,75 V - 5,25 V |
| Versorgungsstromsstrom | 30 mA-40 mA |
| Betriebstemperatur | -20...+60 °C |
| Erfassungsabstand |
12 m |
| Erfassungswinkel |
80 ° |
| Frequenz |
24.125 GHz |
Pinbelegung
| Pin | Bezeichnung | Belegung | Signal | Arduino Uno R3 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Betriebsspannung Vcc | 3-5 V | ||
| 2 | Ausgangsspannung bis 100mA 2v8 | 2,8 V | ||
| 3 | Masse GND | 0 V | ||
| 4 | Datenbereitschaftspin GPIO | 2,8 V | ||
| 5 | Ausschaltpin SHDN | Aus=0V | ||
| 6 | I²C Takt SCL | |||
| 7 | I²C Daten SDA |
Prinziperklärung
Das Radarmodul repräsentiert einen hochintegrierten Radarsensor mit Sende- und Empfangsteil sowie einem Gegentakt Mischer. Sorgfältige Schaltungsauslegung und Auswahl geeigneter Komponenten gewährleisten, dass das Modul die Vorgaben des Europäischen ETSI-Standards einhält und eine allgemein gültige CE-Zulassung besitzt. Radar-Bewegungsmelder arbeiten nach dem Dopplerprinzip: Die im Mikrowellenbereich gesendeten elektromagnetischen Wellen werden am Objekt reflektiert und im Modul mittels eines Mischers zum Sendesignal überlagert. Das am Mischerausgang entstehende Signal ist daher bezüglich der Frequenz der Geschwindigkeit proportional: 44 Hz entsprechen einer Bewegungsgeschwindigkeit von ca. 1 km/h. Die Amplitude des Signals ergibt sich entsprechend der Größe des Objekts, seinem Material und seinem Abstand zum Sensor. Während PIR-Sensoren sehr unempfindlich auf Bewegungen in direkter Richtung zum Sensor reagieren, zeigt der Radar-Sensor hier seine höchste Empfindlichkeit. Andererseits reagieren Radarsensoren unempfindlicher auf kreisförmige Bewegungen um den Sensor, während hier die PIR Sensoren gerade die höchste Empfindlichkeit besitzen. In modernen sicherheitstechnischen Anwendungen werden daher PIRSensoren und Radarsensoren gerne kombiniert. Die Signalspannung am Ausgang des Mischers ist sehr gering, in der Größenordnung von ca. 300 μV. Es wird daher ein nachgeschalteter Verstärker mit definierter Bandbreite (ca. 20...900 Hz) benötigt, der das Signal auf einen Nutzpegel bringt, der dann mittels eines Mikrocontrollers ausgewertet werden kann. Alternativ sind auch Module mit integriertem Verstärker lieferbar. Der Sensor besitzt leider ein Schild, sodass man leider nur die 2*4Patch-Antenne sieht. Der innere Aufbau des Radars sieht man in diesem Video dort werden die verbauten HF- Komponenten beschrieben. Unter anderem ist dort ein Ratrace oder Ringkoppler verbaut.
Hardwareaufbau
github Testcode für CDM324 Radar
Datenblätter
Es gibt keine offizielle Herstellererklärung, die den CDM324 ausdrücklich als Clone oder Lizenzprodukt des IPM-165 bezeichnet. Da es für den CDM324 kein offizielles Datenblatt gibt, sind hier die Datenblätter des IPM-165 hinterlegt.
Video
Weiterführende Projekte
- Tiny radar using CDM324 module and FFT on STM32F4
- CDM324 Backpack v2 Testing
- How do automotive (FMCW) RADARs measure velocity?
- Thomas Barth: Introduction into CW Radar
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