基于电容传感的简单手势识别模型设计与实现
摘要：基于Arduino为主控单元，以FDC2214电容手势识别传感器，设计了一个简单的手势识别模型。其能够实现对剪刀、石头、布三种常见手势的识别，并显示结果。在这三种常见手势的变化下，执行相应输出控制：播放音乐、彩灯循环、启动喷泉。整个系统软硬件设计可行、简易、有效，手势识别传感器灵敏、准确、抗干扰性好、控制方便，具有广泛的应用适用性。
关键词：Arduino uno；FDC2214；手势识别
Design and implementation of simple gesture recognition model based on capacitance sensing
Abstract:： based on Arduino as the main control unit and FDC2214 capacitive gesture recognition sensor, a simple gesture recognition model is designed, which can recognize cissors, rock and cloth and display the results. In three mouth gesture changes,the implementation of the corresponding output control: play music, lights cycle, start monitoring. The whole system hardware design is feasible, Simple,effective,gesture recognition sensor sensitive, accurate, good anti-interference, convenient control, has a wide range of applications.
Key words Arduino uno; FDC221 4; Gesture recognition
第一章 绪论
1.1手势识别的意义，功能及用处
1.1.1意义
手势识别技术的发展使人们与机器或其他设备互动成为可能。手势可以分为静态手势和动态手势。随着科学技术的发展，手势识别技术的研究成为热点课题，基于手势识别技术的应用也开始渗透到人们生活的方方面面，这是一项技术走向成热的标志。同时，手势识别技术无论是在手势样本的采集，还是手势设计上都有自己的优势，手势识别的深入研究有着很重要的意义。这可能使常规输入设备(如鼠标键盘甚至触摸屏)变得冗余。
1.1.2功能及用处
安全驾驶。将手势识别技术应用到如今正在研究的智能驾驶系统中，可在一定程度上提高驾驶的安全性。驾驶员可通过ADAS，使用手势来控制汽车内部的各种功能，或者改变车内各种参数，从而将更多的注意力放在马路上，可減少交通事故的发生。在2016年CES展上，宝马在最新款巧上加入了AirTouch人机交互技术，这是手势控制功能首次应用在汽车上，通过手势控制系统，驾驶员可以轻松且安全的控制汽车，手势控制部分的系统功也能使驾驶员使用更加便捷。传感器可以识别手势，这是手势识别一个重要的应用前景。
手语认知。手语是聋哑人表达自我的主要方式，但对于未经过手语训练或对手语十分了解的人，理解这种语言并非易事。将手势识别技术应用到手语认知上，可以大大提高聋哑人与普通人的交流的能力，也使普通人在与聋哑人交流的过程中免去了理解的困难，使聋哑人的生活更加容易。
机器控制。手势识别技术同样也可应用于正处于科学研究热点的智能机器人的控制中。随着人工智能技术的发展，机器人或者智能家电等将逐渐普及到千家万户。而使用手势控制取代传统的按键或者触摸屏控制，是目前这方面发展的重点。手势识别技术的应用将会使用户感到更加自然。
目录
第一章 绪论 3
1.1手势识别的意义，功能及用处 3
1.1.1意义 3
1.1.2功能及用处 3
1.2运用手势识别的产品 4
1.3手势识别的常用传感器 5
1.4手势识别目前存在的问题 7
第二章 设计方案比较 8
2.1 主控单元选择 8
2.1.1 AT89C51 8
2.1.2 Arduino 9
2.1.3 Arduino 与AT89C51、STM32的比较 9
2.2 手势识别传感器 9
2.2.1 CJMCU-7620手势识别传感器 9
2.2.2 FDC2214手势识别传感器 10
2.2.3 FDC2214手势识别传感器与 CJMCU--7620手势识别传感 11
2.3音乐、喷泉与LED彩灯 11
第三章 硬件电路设计 13
3.1主控单元模块 13
3.1.1 ATMEGA328P 13
3.1.2 Arduino UNO 13
3.1.3 ATMEGA328P与Arduino UNO开发板引脚对应图 15
3.1.4主控单元电路图 16
3.2 手势检测单元模块 16
3.2.1检测原理 16
3.2.2手势感应原理 17
3.2.3手势检测单元电路 18
3.3 执行装置单元 18
3.3.1音乐播放 18
3.3.2彩灯循环 19
3.3.3喷泉 19
3.4直流稳压电路 19
第四章 软件设计 21
4.1系统工作原理 21
4.2系统总体工作流程 21
4.3系统功能实现 22
4.3.1滤波算法 22
4.3.2手势判定算法 23
4.3.3手势训练算法 23
第五章 系统测试 24
5.1调试方案 24
5.2 测试结果 24
5.3测试分析 24
第六章 结语 26
参考文献 27
附录一：原理图 28
附录二：系统程序 29
参考文献
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［7］手势识别研究概述paperuri:(35a7f1bab299112a90d3ac1677500dc3)
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