随着时代的发展与科学技术的广泛应用，现代化科技化生活理念也慢慢变得越多的被人们所接受，高科技为人类带来了很多方便，利用科学技术手段解决生活生产中的实际问题也就成了当今科技开发者们的共同话题。

  本次设计实现手势识别装置，通过人手接近传感端引起电容的变化来判决手势代表含义。该项目基于FDC2214芯片以及KEIL5开发平台，利用18μH电感、22PF电容构成LC谐振电路，设计开发一套手势识别装置，该手势识别装置可实现的模式有：训练和判决。判决模式分别对划拳游戏、猜拳游戏的准确判决；训练模式下根据检测员在有限次的训练后能有效的在判决模式下指出相应手势。该项目灵活的运用电容检测传感器和 LC 谐振电路对频率的控制，为智能化的识别系统提供了全新的设计理念。

  本次手势识别装置设计主要由IAP15W4K58S4最小系统板、FDC2214模块、OLED显示屏、测试所需极板组成系统总体构成实物图如图1-1

  手势识别装置可实现两种模式：判决模式和训练模式。判决模式下分为划拳游戏和猜拳游戏极，划拳游戏根据极板检测到不同的手势，然后由电容检测传感器和LC谐振电路产生相应的频率值，根据频率值计算出各个手势对应的电容值，最后在OLED显示屏上显示对应的比划“1”，“2”，“3”，“4”，“5”，同理在猜拳游戏下，根据不同的电容幅值判定出“石头”，“剪刀”，“布”三种结果。训练模式同样分为划拳训练和猜拳训练两种测试，在任意一种模式下进行不大于三次的训练后，切换到判决模式对刚才训练的结果进行判定，此上为本次设计总体设计方案。

  据公式（1-1）计算各个手势所对应的容抗，相应的一些干扰是不能避免的由电容计算公式 C=εS/4πkd 得出电容不只是受外界磁场的干扰，而且受极板的面积、直径、极板间的电阻、电感同时受引线中的电阻等等一系列不可避免的干扰，在此我们忽略这些干扰利用公式（1-2），因为利用FDC2214四个通道一起进行测值，能够大大减少误差达到目标预期效果，进行的计算实现判决、训练和输赢模式。

  设计硬件主要由测试者在测试版上测试不同手势，经FDC2214模块检测传送给主控芯片IAP15W4K58S4单片机，最后通信给OLED显示结果，以此重复测试，框图如2-1

  手势识别系统主要是采用 IAP15W4K58S4 单片机为主控芯片，其原理图如图2-2、PCB图如图2-3

  FDC2214 是基于 LC谐振电路原理的一个电容检测传感器。其基础原理如图2-4 所示，在芯片每个检测通道的输入端连接一个电感和电容，组成 LC电路， 被测电容传感端与 LC 电路相连接，将产生一个振荡频率，根据该频率值可计算出被测电容值。

  方案一：AT89S52单片机。AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。但是架构太简单，片上外设少，不适合本次使用。

  方案二：STM32单片机。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。STM32单片机程序都是模块化的，接口相对简单些，有一定的不足，比如串口中断标志位缺陷。

  方案三：IAP15W4K58S4单片机（图2-5）。IAP15W4K58S4系列基于专为要求高性能、高速A/D转换、低成本、低功耗、片内有高达4KB的RAM数据存储空间、采用了增强型8051内核，比传统的8051速度快5~12倍。IAP15W4K58S4单片机程序都是模块化的，几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，适合本次设计所需。

  总结：综合比较上述几种方案，发现IAP15W4K58S4的性能最符合我们的题目控制要求，并且我们对IAP15W4K58S4单片机使用的经验，故决定采用方案三。

  本次设计从大的角度观看分为两种模式：①判决模式、②训练模式；在电路接通后初始化成功，开始模式选择，对模式进行判决，假如选择一模式，进行判决模式，随机进入判决模式下的子模式：划拳和猜拳模式，在猜拳模式下判决“石头”、“剪刀”、“布”三种情况判决，在划拳模式下进行“1”、“2”、“3”、“4”、“5”五种情况判决，以上是选择模式一的环节；接下来选择模式二对系统来进行训练，在训练模式下对其进行猜拳训练和划拳训练，对于猜拳训练不超过三次训练后进入判决模式下的猜拳验证，同理在划拳训练下对其进行不超过三次的训练，后回到模式一的划拳判别。以上就是本次手势识别装置总流程，具体流程图如图3-1

  利用 FDC2214 的工作原理可实现手势接近和识别的功能，当人手接近该导体传感平面时，传感端的电容发生了变化，这就会导致 LC电路振荡频率的变化，从而反映出手势接近，以及手势的判定。如图3-2FDC2214核心程序

  IAP15W4K58S4单片机包含中央处理器、程序存储器、数据存储器、定时器I/O口、高速A/D转换、看门狗、超高速通信口1、2，1组高速同步串行口片内高精度R/C时钟和高可靠复位，拥有数据采集和控制中所需模块，在本次设计中运用此单片机再好不过。

  本次设计共实现四种功能猜拳判决、划拳判决、猜拳训练、划拳训练，在训练模式下对其进行不大于三次的手势训练，后跳入判决模式，进行对训练结果的检测。

  对模式输出结果的判决，我们运用了 FDC2214 芯片四个通道，根据每种手势面积大小的不同，在 OLED 显示屏上将显示出面积换算后的值，进行多次实验测试（取不同大小的手掌和握拳方式）后取最大值、最小值的平均值，然后对每个通道取得的数值进行汇总，此时所得到一定的区间范围，这个范围代表一个手势的数值，测试时运用这个范围值对照测试员在 FDC2214 芯片四通道下输出的结果值来判断手势，由此能够准确测出测试人所展现的手势。

  装置选择模式一工作在判决模式下，能对实验人员进行猜拳判决，给出不同的手势“石头”、“剪刀”和“布”检测出相应的频率值，计算出对应的电容范围对其做准确的判别，对此每一次判决时间不超过 1 秒。测试结果如表4-1

  在题目一的测试结束后，需要将电路复位，重新选择装置模式一工作在判决模式下，对实验人员进行划拳判决，划拳包括“1”、“2”、“3”、“4”和“5”五种手势，每一次判决时间不超过1秒。测试结果如表4-2

  经过模式一的测试，接下来装置选择模式二对其进行训练模式，在训练模式下首先选择猜拳训练，对任意测试者进行猜拳的手势训练，每种动作训练次数不大于 3 次，总的训练时间不大于 1 分钟；然后切换工作模式到模式一判决模式的猜拳游戏，对被训练的人员进行猜拳判决，要求每一次判决的时间不大于 1 秒。测试结果如表4-3

  装置继续工作在模式二训练模式下，对任意测试者进行划拳的手势训练，每种动作训练次数同样不大于 3 次，总的训练时间不大于 2分钟；然后切换工作模式到模式一判决模式的划拳游戏，对被训练的人员进行划拳判决，要求每一次判决的时间不大于 1 秒。测试结果如表4-4

  在实现赛方指定要求功能后，我们外扩了一个输赢模式，在系统随机生成的一种手势与测试者的手势作比较，比较结果有平局、赢、输三种结果。如表4-5

  在学校里我们学习到的知识和简单的动手实践，要转化成为社会的生产力还需要一个平台。全国大学生电子设计竞赛给咱们提供了一个培养创新、协作和钻研精神的平台，是大学生展现自己、积累经验的舞台。

  培训到竞赛是一个漫长的过程，期间心态很重要，会遇到很多问题，比如：做训练时不懂的知识，硬件、软件调不出来，队员之间的矛盾，外界压力等，都要求我们去克服。队员多交流！交流不仅能促进队员们的学习，还能及时有效地发现问题处理问题，利用一切能大大的提升自己能力的资源。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次电子设计大赛必将成为人生旅途上一个非常美好的回忆！手势识别FDC2214的单片机源程序：

  uint8 i;[1] [2关键字：编辑：什么鱼 引用地址：单片机+FDC2214手势识别装置设计

  在写SysTcik_Handler（）这个中断函数时，总是报错，明明在开头定义的全局变量extern u16 ntime，（nTIme--写在stm32f10x_it.c的sysTIck中断函数中）但是编译时总是报错，百度之后才有了解决办法， 之前也注意到过extern变量，但是没有仔细思考过它的使用方法，今天碰到了，一定要把它弄明白，把这个关键字的一般作用弄清楚（仅仅是一般作用，C的博大精深不敢妄谈）； 当你建立一个头文件库时，经常会遇到一个问题，就是在A文件中定义一个temple变量，想把它的值传递给B文件使用，但是A文件操作中函数又不可以带返回参数，比如说中断服务函数，那该怎么去办？如果你把temple定义在A中，然后

  设计extern全局变量的定义解析 /

  1.实验题目： 设计一个通过触发外部中断INT1实现的在0-3之间计数（四进制）的计数器，并通过P1.6和P1.7端口上的LED，显示计数的值。 2.KEIL代码 #include reg51.h sbit P16=P1^6; sbit P17=P1^7; void INT1_Init();//声明中断初始化函数 void main() { INT1_Init();//调用中断初始化函数 while(1); } void INT1_Init() //编写中断初始化函数 { EA=1;//开启中断总开关 EX1=1;//开启外部中断1 IT1=1;//设定为下降沿触发 IE1=0;//清

  实验——按键外部中断实现四进制计数器 /

  DLP投影技术是应用美国德州仪器公司开发的数字微镜元件--DMD(Digital Micromirror Device)作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程的技术。DLP显示的色彩清晰度高、艳丽、细腻、逼真，且为全数字显示即可靠性极高，能在各种类型的产品(如大屏幕数字电视、公司/家庭/专业会议投影机和数码相机(DLP Cinema))中提供最佳图像效果。目前，大部分的家用或商用DLP投影机都采用了单片结构，使得其便于移动携带，因而得到愈来愈普遍的应用。在目前应用发展的基础上，又对其结构的精简性、携带的方便性提出了更高的要求。传统的DLP投影仪是通过DVI接口接收外部信号，并且经过信号转换传送给DLP控制器来控制DLP的显示，占用的

  的DLP驱动电路研究 /

  采用51单片机编了个串口通讯程序，目的是仿线通讯的效果； 程序简单表述如下： #include reg51.h void Uart_Init(void) { SCON=0x50; //serial mode 1 TMOD=0x20; //timer1 mode2 8bit auto reload PCON=0x80; //SMOD=1; TH1=0xfa; //9600 11.0592 ES=1; //enable serial interrupt TR1=1; //enable timer1 EA=1; } void Uart_PutCha

  通讯 /

  ARM公司日前宣布RealView微控制器开发工具包将支持意法半导体基于ARM Cortex-M3处理器的全新STM32F1xx系列器件。 STM32F101(接入行)和STM32F103(性能行)将是意法半导体首个基于ARM Cortex-M3处理器的器件系列，兼具卓越的高性能和低功耗。该系列器件拥有高达72MHz的CPU时钟速度、128Kbyte片上闪存ROM及20Kbyte片上RAM，还包括A/D、CAN、USB、SPI、I2C等众多外设及多达80个GPIO。 RealView微控制器开发工具包3.1可为新器件提供支持。这一最新版本保留了Keil Vision 3集成开发环境(IDE)易于使用的特性，并增加了针对

  引言 步进电机是控制执行元件，是机电一体化的关键产品之一，大范围的应用在各种自动化控制管理系统和精密机械等领域。步进电机将电脉冲信号转换成相应角位移或线性位移的驱动装置，其转动速度和脉冲频率能严格同步，具有较高的重复定位精度，且没有累积误差。步进电机的驱动是由驱动电路实现的，驱动电路和步进电机构成一个有机整体。 步进电动机具有结构相对比较简单、可靠性高和成本低的优点，但同时也存在振荡、失步以及精度不够的问题，从而制约了在高精确度自动控制系统中的应用，如雕刻机、打印机、硬盘驱动器、绘图仪、钻孑L机等。采用细分控制可以很好地提高精度，因此对基于单片机控制的步进电机步距角细分系统来进行设计与研究有着实际的意义。 1 原理与方案 1．1 细分原理

  和TA8435芯片实现步进电机步距角细分系统的设计 /

  硬件环境： STM8SF103 TSSOP20封装 因为项目要使用到AD采样电池电压，于是便开始了使用STM8S ADC进行采样，也就有了下文。 手册上对STM8S ADC的管脚描述如下： STM8SF103这款芯片是TSSOP 20管脚封装，如下： STM8SF103这款芯片能用的是5个AD采样通道，分别是 AI N2~AIN6。其实是还有一个通道AIN7，但手册并没有对其描述。 这里还有一个很奇怪的地方，从ST资料中找到一个与上面的表数据不同的地方，如： 很明显的说STM8S103是存在这个AIN7通道的，再加上另外5个通道，应该是6个通道才对。 要做AD采样，首先要解决的就是AD的参考电压

  的ADC采样电压设计 /

  单片机的出现是计算机技术发展史上的一个里程碑，它使计算机从海量数值计算进入到控制领域。在单片机中，以8051系列最为经典，至今仍是最普及、普遍的使用的8位MCU架构。业界许多技术人员在其基础上不断进行性能扩展，使得8051系列芯片逐渐完备，从而形成一个庞大的体系。在传统的8051系列单片机中，设置了一组双字节寄存器（数据指针DPTR），用于访问外接的64 KB数据存储器和I/O接口电路；但在现今的8051单片机应用中，特别是在嵌入式系统中，往往涉及大规模的数据转移操作，而传统8051的一组数据指针用起来则显得捉襟见肘，因此若在8051设计中将数据指针设计为两组或多组，则在执行大规模数据转移操作时会相当简便、迅速。在这种背景下，本文

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