[D-手势识别装置] 陕西省一等奖_D题_陕晏玮_郑泽彬_范樱宝

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一粒轻沙

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楼主
查看: 5098回复: 3 发表于 2018-9-19 18:15:27   只看该作者
本帖最后由 shanyanwei 于 2018-9-21 18:58 编辑


   本系统为手势识别装置,利用FDC2214芯片实现了对猜拳和划拳手势的精确识别。系统主要由信号采集、信号处理、显示和按键输入等四部分组成。系统以STM32F103RCT6作为主控芯片,采用FDC2214芯片作为信号采集传感器,通过FDC2214外接极板作为电容传感器实现信号采集,并通过总线将数据发送给主控芯片进行数据处理分析,从而识别出具体的手势并通过显示屏输出。
    通过这次比赛,我们学到了很多东西,能够将学到的知识应用到实践中,巩固了自己的基础,增强了自己的动手能力,团队协作能力等。

摘 要

    本系统为手势识别装置,能够实现对猜拳和划拳手势的精确识别。系统主要由信号采集、信号处理、显示和按键输入等四部分组成。系统以STM32F103RCT6作为主控芯片,采用FDC2214芯片作为信号采集传感器,通过FDC2214外接极板作为电容传感器实现信号采集,并通过总线将数据发送给主控芯片进行数据处理分析,从而识别出具体的手势并通过显示屏输出。
关键词:FDC2214电容传感器、STM32F103RCT6主控芯片、手势识别

一、系统方案
1.1系统整体方案
  本系统主要由信号采集、信号处理、显示及按键四部分组成。通过两块FDC2214芯片采集信息,利用STM32F103RCT6主控芯片对信号进行滤波等处理并根据信号判别手势类型,然后通过显示屏输出识别结果,利用按键切换不同模式。
1.2电极数量及布局方案的比较与选择
方案一:采用一个极板,利用FDC2214一路通道采集信号,通过分析不同手势对应电容值的不同,实现手势识别。
方案二:采用多个极板,分别设置五个手指的感应区域,使用两块FDC2214芯片的五个通道,分别检测单通道电容的变化,从而得出具体的手势。
方案一所需硬件较少,结构简单,但要求极板感应精度较高。方案二原理简单,抗干扰能力强。所以我们最终选择方案二。
1.3系统理论分析和计算
   本系统主要是利用FDC2214的电容传感特性,当人的手与传感器发生近距离接触时会产生相应电容的变化,通过将电容转换为相应的器件标准。利用电容公式可以将电容的变化量计算出来,利用每一个通道监控每个手指对应的变化从而得出具体的手势。
二、系统电路与程序设计
2.1系统电路设计
  将五块大小合适的覆铜板放置在亚克力板上并按手掌的形状进行排列,且用尽可能粗且短的导线连接覆铜板和FDC2214电路板,以减少极板间的干扰和噪声。
2.2系统程序设计
  程序主要分为训练和判决两部分,其又细分为猜拳模式和划拳模式。通过训练模式确定每个手势的阈值以作为识别模式的判断标准。同时,在进行训练和判别时,对数据进行滤波处理,以最大程度的减少外界干扰。
三、测试方案和测试结果
3.1测试方案
     该题目主要是测试手势的内容,包括划拳和猜拳两种模式,通过不同的人和不同的手势分别进行测试以验证系统的准确性。
3.2测试结果
测量结果比较准确,极少出现误判。而且外部环境的变化对系统的影响较小,基本实现设计要求。


设计报告.rar (173.33 KB, 下载次数: 81)

程序源码.zip (4.72 MB, 下载次数: 78)

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一粒轻沙

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沙发
发表于 2018-9-29 15:03:05   只看该作者
原来手势识别是靠电容....学习一个

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一粒轻沙

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板凳
发表于 2019-7-14 13:55:08   只看该作者
谢谢分享

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一粒轻沙

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发表于 2019-7-24 16:48:15   只看该作者
手势识别这个方案还是可以的
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