国产红外感应模块产品线上,目前主推 WT4001A-C01 与 WT4002B-C01 两款产品。前者支持 I/O 与 UART 双接口、探测距离最长可达 90cm,适合电平直连 MCU 的场景;后者内置高分辨率 ADC 与 DSP 数字处理单元,抗阳光干扰,待机平均电流低至 14μA,适合电池供电与强光环境。两款模块均支持 3V 至 5V 宽压供电、工厂校准与侦测距离学习功能,是智能家居近感检测方案的国产化优选。这篇就讲讲它们各自合适干什么,怎么选。
先搞清楚这俩模块到底解决了什么问题
智能门锁要识别手指接近,马桶得判断人有没有坐上来,烘干机等手伸进来,感应龙头分辨来者是否靠近。这些产品都需要一个动作,感知人或物体的靠近。拿红外对管自己搭,也能搭出来,麻烦在于发射功率、接收灵敏度、环境光干扰、距离标定这几件事都得自己处理,换一个安装环境就要重新调一遍。
WT40系列模块把发射、接收、信号处理全做完了,出厂前校准过,电路上预留了学习功能。工程师拿到手,供电,接一根信号线,探测就工作了。开发周期省下来的部分,大多省在这。
WT4001A-C01,距离和接口是它的长项
这款 MCU 红外感应器模块,靠红外反射能量的变化判断物体距离。探测范围 5 至 70cm,最大到 90cm。这个数字在近感检测场景里属于宽松的,装马桶座圈、烘干机感应窗这类位置,余量够。
模块引出 6 个脚,VCC、GND、INT、DAT、TX、RX。最有用的其实是 I/O 模式。DAT 脚和 GND 短按一下,模块进入学习,对着安装位置让它记一次距离,之后 INT 脚按电平输出,有感应高电平,无感应低电平。主控只留一个 GPIO 就能用,这是它比串口方案省事的地方。
要精细控制也有。UART 模式 9600 波特率,响应速度四档,250ms 到 2000ms 可调,红外载波能量 0 至 100% 可调,INT 有效电平也能通过指令改成低有效,适配不同主控的接法。功耗方面,3.3V 供电、探测 70cm、侦测时间 1s 的条件下,工作电流 35μA,待机 16μA。
WT4002B-C01,功耗和抗阳光是它的长项
这颗的底子是光学接近传感器,内部集成发射芯片、接近检测光电二极管、高分辨率 ADC、可编程脉冲 LED 恒流驱动和 DSP 数字处理单元。信号处理在模块内部完成,对外输出的数据干净,主控拿到的已经是可以直接用的结果。
探测距离 3 至 45cm,比 4001A 短,近距场景足够。3.3V 供电、探测 30cm、侦测时间 1s 条件下,工作电流 3.3 至 37μA,待机平均 14μA。参数表里多了一行抗阳光干扰,这行字对户外安装和窗边设备很要紧,阳光里的红外成分会干扰反射检测,处理不好就容易误触发。
模块引出 5 个脚,VCC、GND、OUT、TX、RX,保留电平输出。串口指令集在 4001A 的基础上多了一条 B7,读取当前设置,一次回读响应速度、能量等级、有效电平。产线上要核对参数,或者现场排查设置对不对,这条指令比反复发配置命令省事。能量调节按等级走,0x00 至 0x0F,等级越大探测越远。
怎么选,我的看法
两款同源,应用领域一致,差别集中在四处,探测距离、功耗、抗阳光、接口。把产品形态定下来,答案基本就出来了。
需要几十厘米探测距离的,选 WT4001A-C01。马桶自动翻盖、烘干机近感启动这类场景,70cm 典型距离够用,90cm 上限留了余量。主控资源紧张的方案也选它,I/O 模式一根线一个脚,不占串口。
电池供电、可能见光的,选 WT4002B-C01。智能锁面板、感应灯这类产品,14μA 待机平均电流对电池寿命的影响很小,抗阳光设计让户外安装不用太担心误触发。产线要校验配置的,B7 指令能省事。
两款都保留了侦测距离学习功能,安装位置变了,让模块重新学一次距离就行,不用改硬件,实际调试时用得上。
落地场景
智能马桶,座圈前侧装 WT4001A-C01,人体靠近开盖,离座冲水,I/O 模式直连主控。
智能门锁,面板里嵌 WT4002B-C01,手指接近 10cm 内唤醒屏幕和键盘背光,14μA 待机对电池锁体影响可忽略,抗阳光保证户外不误触发。
自动烘干机,手伸进感应窗口,250ms 快速响应档启动风机,手离开停,能量等级按安装深度微调。
感应龙头和小便斗,靠红外反射判断来者和离开,配合 3 至 45cm 探测距离,伸手出水,离开关水。
最后说两句
红外测距模块的国产方案已经不少,选型时多数人纠结的其实是同一件事,安装位置和供电方式定下来之后,哪一款的参数更贴。这两款一个管远距离和简单接口,一个管低功耗和强光环境,参数表上的差别正好对应这两类需求。拿不准的时候,先定探测距离和供电,再回来翻参数表,答案比想象中好选。
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