Dle mého jsi ještě neproměřil všechno. Je potřeba juknout pod kapotu. 
Nemohl jsi to třeba odprásknout? ESD, vyšší napětí, zkrat, …?
Tady je dokonce nějaká rozborka: HFS-DC06 Radar Module - ElectroSchematics.com
Ahoj,
chová se to přesně tak, jak píšeš (ale to vím už dávno).
Po ty 2 sec. svítí i ta indikační LEDka, to přesně odpovídá blokovému schématu.
Pak tam ještě podle popisu, který jsem už ani nevím kde našel, má 8s po zapnutí probíhat nějaký inerní test a až po něm je senzor připraven k použití.
Přesně takto se i chová - ale jen samostatně, bez připojení k mcu 
To blokové schéma, které jsi poslal, určitě není od mého modelu H. LED diodu by nebylo možno připojit přímo k výstupnímu pinu proti zemi (N-MOS by neměl napájení.
To je bohužel stinná stránka internetu - nevíš, kde je pravda
Ten sériový rezistor na výstupu tam podle mého názoru dali kvůli ochraně výstupního obvodu proti zkratu na výstupním pinu nebo proti jeho proudovému přetížení - jiný smysl v tom nevidím. Jenže tohle ten výstup hodně “změkčí” - stane se z toho víceméně zdroj proudu a ne napětí, jak by mělo být na běžném log. výstupu a s tím pak mohou souviset další nečekaná překvapení.
Před chvílí jsem našel tohle:
https://www.electroschematics.com/radar-module/
Ten se s tím nesmolil a rozkuchal to, jen aby se podíval proč to tak dobře funguje …
Předběhl jsi mne o pár minut …
Podívej - samozřejmě se mohu “podívat pod kapotu” a hledat, pátrat a bůhví co ještě.
Jenže já to nechci dělat - a mezi námi děvčaty - proč bych měl?
Proč by kus elektroniky, která je určena k naprosto jednoduchému připojení k další elektronice, neměla prostě fungovat, jak má?
Proč bych se v tom měl vůbec hrabat? Vždyť podobných čidel je spousta a fungují, jak mají, tak proč zrovna tohle ne? Myslím, že odpověď znám a už jsem ji zde jednou řekl, i když jsem byl vzápětí pokárán za silná slova. Je to prostě šmejd. A potvrzuje mi to např. příspěvek v tomto fóru, kde je popisován stejný problém:
Všimni si, že pisatel píše " … but having the same issue regardless of supply voltage … " - mám stejný problém … atd.
Takže reagoval na jiný příspěvek a to jsem tam ještě nepsal já
Takže tento problém existuje a (alespoň na zmíněném fóru) jej nikdo nedokázal vyřešit.
Na téže stránce jim odpovídá nějaký erin-ju, který tvrdí, že je oficiálním výrobcem tohoto zařízení.
Na popisovaný problém ale nereaguje!
Nikde žádný odkaz na www. stránku, ani nic podobného. Uff …
Na druhou stranu je pravda, že na jiných stránkách je připojení tohoto senzoru k mcu popisováno (včetně ukázek) a zřejmě jim to funguje. A mají to taky na kontaktním poli, zadrátované ještě hůře, než já
Kdoví, jak je to s kvalitou výroby, s kontrolou a s reprodukovatelností jednotlivých kusů …
Jo - a odprásknout jsem to určitě nemohl, když senzor samostatně funguje a po nynějším připojení přes optočlen rovněž (už několik hodin )
Ještě mě napadlo, z čeho je spínaná ta LED na modulu? Z MCU? Kopíruje přece výstup. Podle blokového schématu, je přes odpor 10K. To je při 5V docela velká hodnota. Možná bych zkusil zkratovat ten výstupní odpor 2K2 nebo ho snížit na nižšší hodnotu. Třeba 470R, cca 10 mA.
A za druhé. Když to “chodí” s oddělením přes optočlen a 2 samostatné zdroje, nepomohla by nějaká blokace napájení a výstupu přes cívku a kondenzátory? U výstupu nějaké nF. Možná se něco z oscilátoru nebo nevím odkud, dostává na ten výstup a vstup MCU se s tím nepopere. Ale zase je divné, že ta Attina uvnitř funguje. Je otázka, zda by jsi něco naměřil osciloskopem, pokud proniká něco z 5,8GHz.
Za třetí. V těch blokových schematech výše je nějaký MOSFET na výstupu. Zkus ho tam připojit. Hradlo má vysoký vstupní odpor a posílíš si ten výstup.
Když koukám na několik blokových schemat, v každém něco chybí. Někde stabilizátor, někde výstupní tranzistor, …
A pod kapotu by jsi se podívat měl, alespoň pro nás. Ať víme na čem jsme. 
Dobře,
že jste to vy, jeden z těch dvou nepodarků rozkuchám
Dám vědět, jak to dopadlo.
Takže hoši,
rozkuchal jsem ten krám a odpor 2k2 na výstupu jsem vypreparoval. Původně jsem jej chtěl nahradit jiným, zhruba nějakých 330R, jen aby tam něco bylo. Neměl jsem šanci - ti Čínani použili snad nejmenší typy, co existují. Takže jsem tam dal jen kapku cínu.
Výsledek nula. Chová se to naprosto stejně, jako předtím. Ještě jednou jsem logickou sondou otestoval jak výstup z čidla, tak i napájecí větev. Logické úrovně v pořádku, vše naprosto čisté. Napájecí napětí jsem kromě keramiky 100nF bloknul ještě kapacitou 1000 uF, to by už sakra mělo stačit. Bez výsledku.
Znovu jsem vyzkoušel ten druhý typ (XYC-WB-C1). Je bez jakéhokoliv nastavení, citlivost hodně vysoká, takže asi bude nutno vymyslet nějaké stínění na její snížení, ale funguje bezvadně, i přes tu vysokou citlivost.
Jinak co se týká směrovosti: zkoušel jsem senzor (ten zlobivý:-) ve volném terénu, připevněný na dřevěné tyčce. Citlivost je určitě o poznání vyšší ve směru antény, než z opačného směru, ale rozhodně to není nic výrazného. Ty charakteristiky z internetu ani náhodou. Směrovost je odhadem zhruba 1 : 4.
Tož tak …
Vl.
Ještě jednou jsem logickou sondou otestoval jak výstup z čidla, tak i napájecí větev.
A já měl za to, že logickou sondou se zkoumá binární informace a ne že se měří např. průběh napětí.
Tak mě zajímá, co to máš za log sondu? Jestli je to nějaký hybrid, tak rád bych se o ní dozvěděl víc. 
Źádný hybrid, obyčejná, ale docela kvalitní logická sonda:
A neměřím tím žádné průběhy napětí. Bavíme se tu o možných problémech na napájecí větvi, blokování napájení kondenzátory apod. To se dělá z jediného důvodu - kvůli zachycení případných rušivých signálů v napájení. Ty mívají většinou charakter docela krátkých napěťových pulsů, které běžný osciloskop nezachytí, protože je na to příliš pomalý, ale logická sonda je zachytit dokáže, protože např. tato dokáže zachytit pulsy od 30ns délky. Navíc je vybavena pamětí, takže zachycený puls, i kdyby byl hodně krátký a tedy přehlédnutelný, nepřehlédneš.
Debug LED stačí na všechno…
Preco signal z toho radaru nejde cez RC clen na vstup picka? Zbytocne sa moze privadzat na vstuonenobvody uP nejaka vysoka frekvencia, nabtych vstupoch je zavesenych milion veci ktore su blokovanenlogickymi hradlami v nutri pic. Ked sa tam dotane nejaky signalno vysokej frekvencie moze to sposobit reset zamrznutie up. Tak ze by som vseky piny lrizwmnil 1k odporom, a k nemu kondik 1n (mozes skusit aj iny) a zase na scheme nevidim nikde osetreny vstup reset uP to ze to vypnes v poistkach neznamena ze to nemoze sposobit reset uP alebo inu abnormalitu, zase sa spoliehat nato ze to nemoze sposobit zasek uP. Hlavne ked to tam lieta na 5,8GHz, a kto vie ake su vedlajsie frekvencie co to generuje