手势识别器的设计

时间：2015-04-17 来源：扁平线圈电感厂家点击：

引言

手机、MP3播放器、硬盘播放器、数码相机、PDA等设备都是通过导航键对其进行控制的。目前比较流行的导航键控制方式有四维键、摇杆，这是最常见的两种导航键，此外还有一些手机上有很新颖的导航键设计，例如：LG-KG70的滚轴键、LG-KE608的转盘设计、一体成型电感索爱W830的触摸式、多普达D802的飞梭滚轮等等。这里，我们用加速度传感器设计一种看不见的导航键来代替四维键的功能，这种方案更能满足消费者的好奇心，满足消费者追逐时尚的需求。

手势识别的控制原理

本系统利用三轴加速度的值来判定对物体运动预定义的六种姿势。首先，分别对三个轴采样，每个轴各获得50个数据；然后，分别对每个轴上的数据进行处理来判定是否发生了预定义的动作。动作定义在下面的部分说明，这里仅用Y轴来说明判定的原理。

获得Y轴上的50个数据存放到数组y_data[N]中，将这50个数求和取平均值。若y_data[N]中数据最大值与最小值之差在一个设定的电力电感器阈值之内，则认为物体在Y轴向上是没有动作的、静止的，此时更新y_init值为y_data[N]求得的平均值；否则，y_data[N]中数据最大值与最小值之差超出一个设定的阈值，则认为物体是运动的，y_init值不变，仍然为上一次静止状态时的值。

图1和图2是Y轴分别向左、向右摇动时采样得到的加速度抽样值y_data[N]。图中红线代表上一次静止时的采样值，蓝线代表运动时的采样值。图1为向左摇动时的值，可以明显看出加速度的值较静止时有明显的变化，向着增大的方向变。

从图1和图2中可以看出，两条黑线之间的数据很难断定是哪个动作产生的，因为两个动作都可能产生这样的电感生产值。所以，利用黑线之外的数据来判定是向右还是向左摇。因为对于这两个动作，黑线之外的数据有明显的差异，数据相差很多。对于图1这些数据大于150，图2中这些数据小于90。绕行电感因此这些数据至少相差60，可以很容易地将向左、向右的两个动作区分开。

本系统就是根据这样的原理来实现的，首先分别设定向左、向右摇时的阈值和两个计数器；然后，将新采样得到的50个值存放在y_data[N]中，将每个值与静止时的值y_init比较，如果数据超出某个阈值，则在相应的计数器上累加，直到所有50个数全部比较完毕；最后，根据计数器值的大小来判定执行了某个动作。

同理，利用Z轴的采样值来判定向上、向下摇，利用X、Y两个轴来判定执行图片向左翻转还是向右翻转，这里略去。

系统描述

系统组成及功能

系统由三个部分组成：CT-298单片机控制部分、 MM-2860加速度传感器部分、演示终端，系统框图如图3所示。

CT-298单片机控制部分主要负责传感器数据的A/D变换、动作检测、与演示终端进行数据通信。MM-2860加速度传感器部分负责加速度值的测量并将其转换为电压值。演示终端负责处理从单片机传来的动作类型并执行相应的动作，同时向单片机返回进出二级菜单的指令。对于CT-298单片机系统更详细大功率电感贴片电感器的设计将在下面的部分介绍，这里首先介绍一下本系统设计的动作姿势及代码，以及与演示系统交互的指令。

预定义的动作

系统设计了六种动作，他们分别是左摇、右摇、下摇、上摇、图片左转、图片右转。图4中的图形象地说明了其中的两个动作，其它的动作与此类似。