智能猫砂盆怎么判断猫的进出？WT4102A毫米波方案

智能猫砂盆判断猫的进出，靠的是一颗装在盆盖内侧的 24GHz 毫米波雷达。该方案用 WT4102A-C01L 把检测门限收在 0.3~0.5m，恰好盖住盆腔。猫跳进去，存在信号出现，主控锁存；猫离开，目标退出门限，延时确认无误，主控才启动翻转清理。盆外路过的人、别的猫、扫地机器人，都在门限之外，雷达不报。

这一篇把判断逻辑、安装方式、参数和调试工具一次讲清，给正在选宠物检测雷达模块的工程师。

一、猫的进出为什么难判

猫砂盆留给传感器的条件很苛刻。空间小，盆口到砂面往往就三四十厘米；猫的动作快，跳进跳出就一两秒；环境还脏，猫砂扬尘、结团后的余味、卫生间的湿气全挤在一起。

常见的几种检测方式在这里都有点水土不服。PIR 红外靠体温触发，猫体温和人体接近，盆里通风一差灵敏度就往下掉，猫砂的余热也可能把它骗到。红外对射怕遮挡，一层猫砂粉尘糊在窗口上就失明。重力传感要在盆底改结构，多猫家庭还分不清是谁进了盆。摄像头清晰但贵，又牵扯隐私。

问题出在这些方式判的都是间接信号。毫米波雷达直接测距离，谁在盆里、蹲在多深的位置，量出来就是一个数。

二、WT4102A-C01L 怎么认出盆里的猫

WT4102A-C01L 是一颗 1T1R AoB 超低功耗毫米波传感器，毫米波天线、射频前端、基带和应用处理器集成在一块 23×15.6×1.0mm 的模块里，内置 SoC 系统、感知算法和应用固件，拿到手就是一套完整的感知单元。

模块连续发射 24~24.25GHz 的扫频信号，扫频带宽 250MHz。信号碰到猫反射回来，模块比较发射波和回波的频率差，算出目标距离，测距精度 ±25cm。

它认猫靠距离和动作，这两样都不容易造假。存在检测连呼吸级别的微动都能抓到，猫蹲在盆里发呆不动，模块照样判在位。移动检测抓进出这个动作，跳进、跳出、扒砂、埋砂都逃不掉。运动、微动、静止存在三种状态分开判，主控可以按状态分别做逻辑。

★ 1T1R AoB 一体化封装，23×15.6×1.0mm

★ 存在正向 0.5~8m，移动检测最远 15m，门限串口可调

★ 测距精度 ±25cm，扫频带宽 250MHz

★ 平均工作电流 19uA，峰值 120mA

★ IO、UART、PWM 三种输出

★ 可穿透亚克力、玻璃及薄的非金属材料，隐藏安装

三、进出判断的完整链路

安装位置选盆盖内侧正中，天线面朝下。模块能穿透亚克力、玻璃和薄的非金属材料，藏在外壳里面工作，外壳不用开孔，外观和防水都不受影响。官方注意事项里有一条要提前看，塑胶和木质材料的穿透效果最好，天线前方尽量不要正对金属、玻璃和陶瓷，选外壳材料时把亚克力、塑胶排在前面，玻璃外壳先做实测再定。

供电和布局有三条实测出来的经验。电源纹波控制在 100mV 以内，纹波大了传感器会误报。天线面别正对清理马达的驱动电源，整流桥、变压器、电感这类大功率器件离天线面远一点。盆内如果还有 WiFi 或蓝牙模块，跟雷达拉开 1m 以上间距，多台设备同场安装间距要大于 2m。

信号链路分五步。

猫跳进盆，目标进入 0.3~0.5m 门限，OUT 脚给出电平变化，UART 模式下同步上报。主控收到信号，锁存存在状态，翻转清理机构进入待命。

猫在盆里刨砂、埋砂、转身，存在状态一直保持，清理不会中途启动。

猫跳出盆，目标退出门限，模块不立刻撤信号。输出延时默认 5s，串口可以改。延时窗口走完目标还没回来，主控才真正启动清理。

延时窗口里猫又跳回来，存在信号重新出现，清理取消。这一步防的就是夹猫，也是自动清理产品安全测试必考的一项。

盆外的干扰天然被挡在门外。门限之外的目标，雷达测到了也不出信号，门口路过的另一只猫、蹲在旁边观望的人，都不影响判断。

用 UART 或 IIC 接主控，拿到的数据更细。协议支持目标数据读取、点云数据获取、距离谱数据获取和主动上报，检测距离、灵敏度、检测模式、IO 输出方式都能在线配置。多猫家庭要区分先后进出，按距离变化的方向和时序自己做逻辑就有依据。

有一点要交代清楚。说明书上的感应距离按人体目标标定，猫的反射截面比人小，实际门限和灵敏度要在真机上调，装好后拿猫实测一遍才算数。

四、选型速查表

猫砂盆大多是插电款，超低功耗看起来用不上，其实好处在别处。4~30uA 的电流意味着模块本身几乎不发热，贴在盆盖内侧不会变成热源，也不会给密闭的盆腔添温度扰动。锂电池款猫砂盆这两年也多起来，出差一周不用断电，这类机型选 C01L，平均 19uA 给功耗预算留的余量很大。

五、接口与调试

模块的有效管脚一共 7 个。

输出方式三选一。IO 电平输出最省事，主控当一个开关量读。UART 能拿数据也能改配置。PWM 适合要脉宽信息的场合。输出高电平跟随供电电压，3.3V 和 5V 的主控都能直连。

上电流程里有个容易踩的细节。模块上电先自检，GPIO 脚给出一段高低电平时序告诉主控自检通过，然后才进入正常感应模式。主控把这段时序接住，联调和故障排查都省事，上电没就绪就去读感应输出，读到的都是无效值。

调试有配套的上位机工具。检测距离、灵敏度、检测模式、IO 输出方式在线改，改完立刻看效果。串口协议和 IIC 协议都有文档，还带参考源码，接协议的活照着做就行。

六、同系列怎么选

WT4102 系列分两条线。A 系列做存在检测加测距，B 系列加了测角和轨迹跟踪。

猫砂盆的选型基本在 A 系列里打转。插电款 C01 和 C01L 都行，电池款锁定 C01L。结构空间实在挤，超窄的 B-C02 可以看。想拿到猫在盆内的位置轨迹做交互，再往 B-C01 走。

七、落地自检清单

□ 安装位置先定，盆盖内侧正中，天线面朝下正对盆口

□ 门限设 0.3~0.5m，比盆沿略低，给猫身体留出余量

□ 输出延时按猫的平均如厕时长调，太短容易误清理

□ 外壳材料做穿透实测，亚克力、塑胶、木质效果最好，玻璃和陶瓷尽量避开，金属罩壳不行

□ 拿真猫测门限和灵敏度，人体标定的参数不能直接照搬

□ 多猫场景验证连进连出，以及蹲在盆口边缘不动的情况

□ 电源纹波控制在 100mV 以内，天线面远离马达驱动和整流、变压类器件

□ 盆内无线模块与雷达拉开 1m 以上，多台设备同场间距大于 2m

□ 上电自检时序和主控对接，确认就绪再读感应输出