简介这是一份基于STM32WB55与STHS34PF80红外传感器的人体存在检测工程源码面向嵌入式初学者和需要快速集成感应功能的开发者演示如何通过STM32CubeMX完成初始化并读取人体存在状态。STHS34PF80采用TMOS技术可在无透镜条件下区分静止和移动目标适用于智能家居、安防与照明联动场景。工程共178个文件压缩包约1.31MB主体为C源码与头文件涵盖STM32 HAL库、STHS34PF80寄存器驱动、启动文件及链接脚本同时包含Keil工程文件uvprojx/uvoptx、CubeMX配置.ioc及hex/map等编译输出可直接打开、编译并烧录验证。代码分层清晰便于对照驱动函数梳理初始化、状态读取与判断流程也可作为向其他MCU移植的参考模板。目前已有204人学习下载。1. STHS34PF80 人体存在传感器先拿到一个可靠的状态位办公区照明最烦一种场景人在工位下拉屏幕没有大的动作老式 PIR 过几分钟就判定“没人”灯灭抬手又亮。STHS34PF80 这类人体存在传感器把“存在”变成芯片内算法输出不需要人动。它用热电堆阵列感知人体热轮廓内部状态机把静止、运动、靠近的热源分好类最终在状态寄存器里给出 presence、motion、proximity 三个结果。这篇先解决状态怎么读从 I2C 探测、校验设备 ID、读状态字到用轮询或中断拿信号。适合正在选型、刚把模块焊上底板、准备写第一版驱动的工程师。2. STHS34PF80 的存在状态输出不是原始温度是算法结论许多第一次拿到 STHS34PF80 的人会按老思路找“温度值”但这款器件的数据通路不一样传感器内部已经把热源识别做完外部读到的不是原始 ADC而是一个带状态位和强度的算法结果。这个差别决定了驱动怎么写也决定了后续误判怎么调。2.1 热电堆阵列STHS34PF80 为什么能看“静止的人”传统热释电 PIR 靠红外能量变化触发人一旦坐稳热电元件的差分输出归零。STHS34PF80 内部由热敏晶体管构成热电堆阵列接收 8~14μm 长波红外人体进入视场后阵列中对应区域会出现相对背景的稳定热梯度。芯片内的嵌入状态机负责从这个梯度里提取“是否存在类人热源”而不是把像素电平直接丢给主机。所以“获取人体存在状态”严格说不是读温度是读一个已经分类好的逻辑信号。主控端要做的工作从“处理红外值”简化为“读取状态字并做应用侧消抖”这也是这款传感器适合快速落地的原因。2.2 FUNC_STATUS 状态位P_O、M_O、PRX_O 各管什么在常见的 ST 存在检测传感器驱动里算法结果会汇总到一个按位定义的FUNC_STATUS寄存器。STHS34PF80 的典型位定义如下表代码中可能写为p_o、m_o、prx_o这类短名状态位简写置 1 含义读取建议Bit4P_O / PRESENCE视场内有类人热源允许目标静止轮询或 INT 读取作为“有人”主信号Bit5M_O / MOTION热源发生位置变化短周期轮询做动作触发或亮灯增强Bit6PRX_O / PROXIMITY热源靠近或远离的接近事件按应用启用常和方向判断配合读取这个寄存器用一字节长度就够。下面是一段抽象驱动实现重点是位操作和寄存器语义/* sths34pf80_get_status() 的抽象实现 */ int sths34pf80_get_status(uint8_t *raw) { uint8_t buf 0; int ret sths34pf80_read_reg(0x01 /* FUNC_STATUS */, buf, 1); if (ret ! 0) return ret; *raw buf; return 0; } /* 调用处 */ uint8_t st; if (sths34pf80_get_status(st) 0) { bool someone st (1U 4); /* P_O */ bool moving st (1U 5); /* M_O */ }代码里没有用全局宏是为强调FUNC_STATUS在寄存器图中就是0x01这个地址具体头文件可能封装成STHS34PF80_FUNC_STATUS。读出的是一个uint8_t按位与即可。这里的关键参数是移位P_O与硬件引脚无关只代表算法结论。read_reg的第三个参数是长度虽然是读单字节也建议固定传 1避免底层 I2C 多读产生 STOP 时序问题。2.3 状态位不是“瞬时有就有”的先看数据就绪位直接轮询FUNC_STATUS会遇到一个新手常踩的坑寄存器更新有固定周期连续读到的值可能还是上一帧。通常在状态寄存器第 0 位有数据就绪标志置 1 才表示FUNC_STATUS已经刷成新结果。用 C 语言可以写成do { ret sths34pf80_read_reg(0x01, st, 1); if (ret ! 0) return ret; } while ((st 0x01) 0); /* DATA_READY 置位 */这段循环看着简单量产代码里建议加超时退出否则传感器异常会让主控卡死在 I2C 读上。常见的做法是把等待封装成int wait_for_status_timeout(uint32_t ms)循环里检查毫秒计数器超过 100ms 直接报错而不是无限等。提示FUNC_STATUS里第 0 位的具体名称可能是DA_ALGO、DATA_READY或D_READY以驱动头文件为准。3. 用 I2C 读取 STHS34PF80 人体存在状态的最小系统原理清楚了接下来就是跑通最小系统。STHS34PF80 的接线不多真正容易出问题的是地址没确认、电平不匹配以及中断引脚漏极没人管。3.1 接线先确定地址再碰 SCL/SDA模块供电一般用 3.3VI2C 引脚建议接上拉电阻中断输出通常是开漏结构。参考接线表如下信号模块侧控制板侧VDD3.0~3.6V3.3V 电源GNDGNDGNDSCLI2C 时钟I2C 时钟线上拉至电源SDAI2C 数据I2C 数据线上拉至电源INT中断输出可选 GPIO开漏需要外部上拉上电后用 I2C 总线扫描确认地址Linux 下直接执行i2cdetect -y 1输出会列出总线上所有设备。STHS34PF80 常见地址是0x32或0x33和模块上地址引脚电平有关。你在结果里看到新增的那个设备就是它不要凭记忆写死地址。3.2 用 Python 快速读取状态位并打印变化树莓派、Jetson 这类带 Linux 的板子可以直接用smbus2验证。下面代码只做一件事读FUNC_STATUS发现状态变化就打印。这样不刷屏也能直观看到进入、离开瞬间的边沿。# read_presence.py import smbus2 import time I2C_BUS 1 I2C_ADDR 0x32 # 用 i2cdetect 探测后的实际地址 REG_WHO_AM_I 0x0F REG_STATUS 0x01 OUT_BITS { 4: presence, 5: motion, 6: proximity, } bus smbus2.SMBus(I2C_BUS) who bus.read_byte_data(I2C_ADDR, REG_WHO_AM_I) print(who_am_i0x%02X % who) last -1 while True: raw bus.read_byte_data(I2C_ADDR, REG_STATUS) if raw ! last: flags [name for bit, name in OUT_BITS.items() if raw (1 bit)] print(%08.3f raw0x%02X flags%s % ( time.time(), raw, ,.join(flags) if flags else -)) last raw time.sleep(0.2)逻辑说明先把last初始化为 -1保证第一帧一定打印之后每次读回raw如果和上次不同就提取三个标志位并打印。time.sleep(0.2)是轮询周期也就是 5Hz如果传感器本身的算法输出周期是 1s5Hz 足够捕捉状态边沿同时又不会把 I2C 总线占死。参数说明REG_WHO_AM_I用来确认 I2C 通没通读到who_am_i后先别急着继续如果打印值不是手册里说的 ID 固定值应检查接线和地址。REG_STATUS对应FUNC_STATUS也就是之前讲的算法状态字。3.3 中断方式不用每秒轮询对低功耗设备来说5Hz 轮询会让 MCU 频繁唤醒。STHS34PF80 的 INT 引脚可以在中断配置寄存器里使能P_O、M_O的边沿输出然后在 GPIO 中断回调里读状态。void on_int_rising(void) { uint8_t st; sths34pf80_get_status(st); if (st (1U 4)) last_presence_ts get_uptime_ms(); if (st (1U 5)) motion_count; }中断里只记录事件不做耗时处理。last_presence_ts可以用来做应用层超时判断超过 N 秒没有新的 presence 事件就认为房间没人。这样主循环可以睡得更深只有 INT 拉起来才读寄存器。注意如果 INT 引脚上量不到高电平先检查外部上拉电阻。开漏输出不配上拉边沿可能非常软MCU 会把噪音当中断。4. 状态读回来之后STHS34PF80 防误判的调参方法读状态不是终点真正让人头痛的是“明明没人在P_O 还在跳”。这类现象多半不是传感器坏了而是平均时间、阈值和应用层消抖没配合好。4.1 平均时间 AVG 与存在阈值 THS两个先调的参数STHS34PF80 驱动里常见AVG_TOS、AVG_THS、THS_PRESENCE这类配置项。平均时间负责平滑热源波动阈值负责划定“热点算不算人”。调参方向如下配置项作用调大效果实际建议AVG_TOSpresence 输出的平均窗口更抗瞬时热源干扰响应变慢会议室静坐场景适当调大AVG_THS背景温度漂移的跟踪速度更慢适应环境温度变化窗边日照温差大的位置调大THS_PRESENCE存在判断阈值灵敏度降低误报减少误报多时先调这一项注意这些命名在不同驱动版本里不完全一样有的叫THRESHOLD_PRESENCE有的是十六进制配置字。关键是理解方向平均时间调大是“压噪”阈值调高是“挡小目标”。4.2 从 P_O 到“人的存在”消抖和迟到判定寄存器里的 P_O 是算法瞬时结论应用侧最好在它之上再做一层滑动窗口。比如用 0.2s 采样6s 窗口内 presence 比例超过 60% 才确认为有人from collections import deque WINDOW_SEC 6 PRESENCE_RATIO 0.6 record deque(maxlen30) # 30 * 0.2s 6s while True: st read_status(bus) record.append(1 if (st (1 4)) else 0) ratio sum(record) / len(record) if ratio PRESENCE_RATIO: person_present True elif ratio 0.3: # 滞后避免临界抖动 person_present False这段代码的核心是迟滞区间0.3 到 0.6 之间不改变当前状态。如果没有这段ratio 在阈值附近摆动时灯会连续开关体验很差。PRESENCE_RATIO和0.3都是经验值实际项目里根据传感器安装高度、检测距离调整。4.3 排查误报看状态变化日志而不是单次值出现误判时只看当前一眼很难定位。我一般先把 P_O、M_O 和原始 raw 值打出来记录一小时再用下面这张表对照现象常见原因调整动作P_O 周期性闪烁空调风、热风直吹、阳光移动增大 AVG_TOS提高 THS_PRESENCE人离开后很久 P_O 才灭平均时间过长减小 AVG_TOS观察环境收敛时间M_O 频繁置 1树叶、窗帘、风扇叶片在动动作判断要结合 P_O不能单独当“有人”人静坐但 P_O 掉 0视场边缘、坐姿遮挡多调整安装角度或降低 THS_PRESENCE日志里一定要带时间戳。没有时间戳你没法判断 P_O 是“稳定的 1”还是“周期性跳变”这两类问题调参方向正好相反。5. 用 30 分钟日志验证 STHS34PF80 存在状态最后给一个可复现的验证方法在真实房间里跑 30 分钟把每秒的状态写入 CSV再对照测试动作表确认信号是否符合预期。#!/usr/bin/env python3 import smbus2 import time import csv import sys bus smbus2.SMBus(1) addr int(sys.argv[1], 0) if len(sys.argv) 1 else 0x32 t0 time.time() with open(log_presence.csv, w, newline) as out: writer csv.writer(out) writer.writerow([t, raw, P, M, PRX]) while time.time() - t0 60 * 30: raw bus.read_byte_data(addr, 0x01) writer.writerow([round(time.time() - t0, 3), 0x%02X % raw, (raw 4) 1, (raw 5) 1, (raw 6) 1]) time.sleep(1)测试动作可以按下面这张表安排时间段测试动作期望的 CSV 特征0~5 分钟房间无人P 列保持 0M 不持续置 15~20 分钟人坐定偶尔低头P 列保持 1M 列偶尔抖动20~25 分钟人在房间走动P 列保持 1M 列频繁为 125~30 分钟人离开房间P 列在平均时间结束后变 0跑完直接打开 CSV按“P”列排序或做数据透视看 30 分钟里有没有超过 5 秒的掉 0。如果掉 0 全部集中在人转身、弯腰这类遮挡动作上就调低THS_PRESENCE如果整个 20 分钟内 P 都稳定说明平均时间偏保守可以尝试缩短。如果你要和摄像头图像做对照在 CSV 里再加一列frame_id回放视频时按帧号去搜 P、M 两个信号的变化点立刻能看出是算法输出抖动还是配置参数把真实存在过滤掉了。本文还有配套的精品资源点击获取