手势控制的点阵时钟设计与实现余章平

手势控制的点阵时钟设计与实现余章平

霍尼韦尔(天津)有限公司广东广州511430

摘要:本论文以单片机作为核心控制部件,主要利用红外传感器来感知和识别手势变化,单片机再根据手势变化转换的电压信号来实现点阵时钟的设置。同时点阵时钟也具有闹钟、锁屏、睡眠、动态显示等功能。本设计系统在很大程度上提高了人机交互的友好程度,因此具有很大市场前景。

关键词:手势;时钟;单片机;点阵

GesturecontrolofthedotmatrixclockdesignandImplementation

YuZhangping

(HoneywellTianjinLtdGuangzhou511430)

Abstract:Thedesignisbasedonmicrocontrollerascontrolcore,throughinfraredsensorstosensechangesingesturerecognition,andpassesthesignalchangestothemastermicrocontroller,thenmicrocontrollerthenaccordingtochangesininputvoltagesignaltoachievelatticeclocksettings.Meanwhilelatticeclockalsohasalarm,lockscreen,sleep,dynamicdisplayandotherfunctions,gesturecontrollatticeclocksystem.Thedesignofthesystemhasgreatlyimprovedthefriendlinessofhuman-computerinteraction.Sothereisagreatpotentialinthefuture.

Keywords:gesture;clock;mcu;dotmatrix

1.引言

随着科学技术的飞速发展,传统的时钟由于夜间不能看清楚时间,逐渐不能被人们所接受。这时,各类电子时钟应运而生。而点阵以其独特灵活的显示方式,被广泛应用,如各类比赛专用的计分器和计时器,广告牌等等。同时,在人们的日常生活中,无论是和人们相互之间的交流活动还是和机器进行互动交流控制中,手势识别技术操作简单,反应迅速灵敏,逐渐受到人们喜爱,本文就是将这三者有机结合在一起,设计可以用手势控制的多功能点阵时钟。

2.总体方案设计

手势控制的点阵时钟系统,主要包括单片机最小电路、点阵驱动电路、红外传感检测电路、按键电路、蜂鸣器电路等,本设计系统的框图如下图2.1所示:

4.软件设计

4.1时钟程序设计

在设计点阵电子时钟系统时,考虑到整个系统设计的成本和设计方便,采用单片机内部定时器资源来进行时钟计数。对于时钟系统,分辨率在1s即可,因此在定时器1中断里对Time_flag进行中断计数,当中断数为100时,则对应着周期为1s,然后在每一秒中进行时钟的累加。

4.2红外传感识别程序设计

本文主要设计了2路红外检测电路用来识别特定的手势。现在根据这两路来设定以下几个手势:1、手从A到B,记为手势1;2、手从B到A,记为手势2;3、只挡住A路,这时候记为手势3;只挡住B路,这时候记为手势4。为了实现手势对点阵时钟的相关控制,以手势1(对于电路板上是从左到右),手势1的执行来控制显示器的显示,执行一次,显示器由开到关,再执行一次,则显示器由关到开。对手势2(对于电路板上是从右到左),执行一次这时候系统将进行时间设置,再执行一次推出时间设置。对于手势3,每执行一次则对相应的时分进行加1。对应手势4每执行一次,则对应着功能为确认。

4.3系统总程序设计

手势控制点阵时钟系统的软件设计总体流程图如图4.1所示:

图4.5总体程序流程图

5.调试与结论

硬件平台按照电路图搭建好后,利用keil软件编译程序并纠错,完成后烧入单片机做整机调试,经验证本设计系统可以实现4总手势控制开关机、闹钟/睡眠、动态显示等功能。

参考文献:

[1]马青,童子权.基于单片机的数据采集与近距离无线传输系统[J].中国科技信息

[2]张丁贞.基于图像序列的手势识别研宄[D].南开大学,2012.

[3]王金磊.基于视觉的手势输入法研究与实现[D].哈尔滨工业大学,2011.

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