一款超低功耗ppt手勢控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一款超低功耗PPT手勢控制器，該控制器包括發(fā)射單元和接收單元兩部分。發(fā)射單元加速度計通過主控單片機I的A/D通道采集空間X、Y、Z三軸加速度計值(即手勢變換動作)進行處理，來判定是否發(fā)生了預定義的動作并控制輸出，并且由無線收發(fā)模塊I發(fā)送預定義手勢動作數(shù)據(jù)。接收單元無線收發(fā)模塊II接收信號后由主控單片機II對信號解碼成鍵盤相應鍵值，通過PDIUSBD12芯片與PC機進行通信，完成控制PPT從頭開始放映、退出全屏放映、上一頁、下一頁等動作。電源轉換電路I為主控單片機I提供3.3V直流穩(wěn)壓電源，電源轉換電路II為主控單片機II提供3.3V直流穩(wěn)壓電源。本實用新型采用的控制器運算處理能力強，反應迅速靈敏，自身功耗超低。
【專利說明】
一款超低功耗PPT手勢控制器
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一款PPT手勢控制器，特別是涉及一款具有超低功耗功能的PPT手勢控制器。
【背景技術】
[0002]手勢動作識別是人機交互領域的一個重要研究方向，用戶的手勢是用戶按照自己的意愿進行揮動的，手會在三維空間中產(chǎn)生一系列的移動。傳感器(視頻或者運動傳感器等)通過采集手在三維空間移動過程中的信息，經(jīng)過抽象處理成數(shù)學符號后轉化為分類問題進行識別。目前流行的識別方法是利用當前廣泛存在的加速度傳感器來捕捉人的手勢動作，再借助動態(tài)時間規(guī)整(DTW)和隱馬爾科夫模型(HMM)進行數(shù)學建模。然而由于個體差異，同一手勢的加速度數(shù)據(jù)(如幅值、手勢長度等)存在較大差異，即使同一個體、同一手勢的加速度數(shù)據(jù)也存在差異，建立的手勢模板和隱馬爾卡夫模型不能十分準確，識別準確率較低，個體適應性較差；由于DTW算法的計算量大，隨著手勢數(shù)量的增加，算法實時性將大大降低，并且由于加速度傳感器無法獲取設備姿態(tài)信息，用戶只能嚴格地在給定的設備姿態(tài)下操作，這給用戶造成了極大的不便。此外，目前市場流行的手勢控制器電路自身功耗較高，使用時間短，需要經(jīng)常更換電池，帶來諸多不便。鑒于此，此款超低功耗PPT手勢控制器在算法方面通過提取反映各類手勢運動學特征的加速度特征量及變化規(guī)律對手勢進行識別，以提高對個體差異的適應性，并增強了算法的魯棒性和實時性。在硬件方面，發(fā)送單元和接收單元控制器均采用德州儀器(TI)生產(chǎn)的具有超低功耗功能的MSP430F149單片機，整體電路非常省電節(jié)能，使用壽命長。
【實用新型內容】
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供了一款超低功耗PPT手勢控制器。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:
[0005]—款PPT手勢控制器，該控制器包括發(fā)射單元和接收單元兩部分。所述的發(fā)射單元加速度計(I)連接主控單片機1(2)，主控單片機1(2)連接無線收發(fā)模塊1(3)，所述的接收單元無線收發(fā)模塊11(5)連接主控單片機11(6)，主控單片機11(6)連接HHUSBD12芯片(7)。所述的電源轉換電路I (4)與主控單片機I (2)連接，為其提供3.3V直流穩(wěn)壓電源，電源轉換電路II (8)與主控單片機II (6)連接，為其提供3.3V直流穩(wěn)壓電源。
[0006]所述的發(fā)射單元和接收單元主控單片機1(2)和主控單片機11(6)均采用具有超低功耗功能的MSP430F149單片機。
[0007]所述的單元加速度計(I)采用MMA7361，其內置了三軸加速度傳感器。
[0008]所述的發(fā)射單元的無線收發(fā)模塊1(3)和接收單元的無線收發(fā)模塊11(5)均采用具有無線傳輸增強功能的NRF24L01+。
[0009]所述的發(fā)射單元還包括復位鍵、USB接口和JTACK下載口。
[0010]所述的電源轉換電路I(4)和電源轉換電路II (8)均采用AMS1117_ADJ穩(wěn)壓芯片。AMS1117-AD J穩(wěn)壓芯片負載調整率為0.2%，用于向主控單片機I (2)和主控單片機11(6)供電。
[0011]所述的主控單片機I (2)和主控單片機11 (6)均采用MSP430F1 49單片機，MSP430F149單片機是是TI公司設計生產(chǎn)的一款超低功耗的16位單片機，它采用16位的總線，外設和內存統(tǒng)一編址，尋址范圍可達64K，具有統(tǒng)一的中斷管理，片內有精密硬件乘法器、兩個16位定時器、一個14路的12位的模數(shù)轉換器、一個看門狗、6路P 口、兩路USART通信端口、一個比較器、一個DCO內部振蕩器和兩個外部時鐘，支持8M的時鐘，完全能支持控制器進行從頭開始放映、退出全屏放映、上一頁、下一頁等動作運算。
[0012]所述的發(fā)射單元的無線收發(fā)模塊1(3)和接收單元的無線收發(fā)模塊11(5)均采用NRF24L01+，它是一款工作在2.4?2.5GHz世界通用I SM頻段的單片無線收發(fā)器芯片，相較于傳統(tǒng)NRF24L01增加了 PA(功率放大器)和LNA(低噪聲放大器)，增加了傳輸距離和傳輸穩(wěn)定性。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0014]1.超低功耗，使用壽命長。該款PPT手勢控制器發(fā)送單元和接收單元主控單片機均采用德州儀器(TI)的MSP430F149單片機，該款控制器自身功耗超低，工作模式下電流為160μΑ，睡眠模式下僅為0.ΙμΑ，極大地延長了電池的使用壽命，十分節(jié)能。
[0015]2.反應迅速靈敏。該款PPT手勢控制器的主控制器指令采用16位精簡指令集，處理速度非常迅速，能根據(jù)手勢動作快速實現(xiàn)從頭開始放映、退出全屏放映、上一頁、下一頁等動作指令。
[0016]3.控制精確。傳統(tǒng)控制器手勢識別主要包含手勢動作數(shù)據(jù)采集、手勢加速度截取、手勢識別主要步驟，此款控制器在算法上加入了特征參數(shù)提取、誤動作去除環(huán)節(jié)，使控制器動作控制非常精確，不會出現(xiàn)誤動作。
[0017]4.無線傳輸距離遠。該控制器采用NRF24L01 +無線收發(fā)模塊，該模塊較傳統(tǒng)NRF24L01無線收發(fā)模塊增加了 PA(功率放大器)和LNA(低噪聲放大器)，大大增加了傳輸距離，距離可達180-240米(空曠環(huán)境)。
【附圖說明】
[0018]圖1為該款PPT手勢控制器結構示意圖。
[0019]圖中:I，加速度計;2，主控單片機I;3，無線收發(fā)模塊I ； 4，電源轉換電路I; 5，無線收發(fā)模塊Π;6，主控單片機II;7，PDIUSBD12芯片;8，電源轉換電路II。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0021 ]參見圖1，該款PPT手勢控制器包括發(fā)射單元和接收單元兩部分，發(fā)射單元加速度計通過主控單片機I的A/D通道采集空間X、Y、Z三軸加速度計值(即手勢變換動作)進行處理，來判定是否發(fā)生了預定義的動作并控制輸出，并且由無線收發(fā)模塊I發(fā)送預定義手勢動作數(shù)據(jù)。接收單元無線收發(fā)模塊II接收信號后由主控單片機II對信號解碼成鍵盤相應鍵值，通過PDIUSBD12芯片與PC機進行通信，完成控制PPT從頭開始放映、退出全屏放映、上一頁、下一頁等動作。電源轉換電路I為主控單片機I提供3.3V直流穩(wěn)壓電源，電源轉換電路II為主控單片機II提供3.3V直流穩(wěn)壓電源。所述的發(fā)射單元和接收單元主控單片機I和主控單片機II均采用具有超低功耗功能的MSP430F149單片機。所述的發(fā)射單元的加速度計采用MMA7361三軸加速度計。所述的發(fā)射單元的無線收發(fā)模塊I和接收單元的無線收發(fā)模塊II均采用具有無線傳輸增強功能的NRF24L01 +。所述的發(fā)射單元還包括復位鍵、USB接口和JTACK下載口。該款控制器反應迅速靈敏，自身功耗超低，使用時間長，十分節(jié)能，能給使用者帶來很好的使用體驗。
【主權項】
1.一款超低功耗PPT手勢控制器，該控制器由發(fā)射單元和接收單元組成，其特征在于:所述發(fā)射單元加速度計(I)連接主控單片機1(2)，主控單片機1(2)連接無線收發(fā)模塊1(3)，接收單元無線收發(fā)模塊II (5)連接主控單片機II (6)，連接主控單片機II (6)連接HHUSBD12芯片(7)，電源轉換電路I (4)與主控單片機I (2)連接，為其提供3.3V直流穩(wěn)壓電源，電源轉換電路II (8)與主控單片機II (6)連接，為其提供3.3V直流穩(wěn)壓電源。2.根據(jù)權利要求1所述的一款超低功耗PPT手勢控制器，其特征在于:所述發(fā)射單元和接收單元主控單片機I (2)和主控單片機II (6)均采用具有超低功耗功能的MSP430F149單片機。3.根據(jù)權利要求1所述的一款超低功耗PPT手勢控制器，其特征在于:所述發(fā)射單元的加速度計(I)采用MMA7361三軸加速度計。4.根據(jù)權利要求1所述的一款超低功耗PPT手勢控制器，其特征在于:所述發(fā)射單元的無線收發(fā)模塊I (3)和接收單元的無線收發(fā)模塊II (5)均采用具有無線傳輸增強功能的NRF24L01+o5.根據(jù)權利要求1所述的一款超低功耗PPT手勢控制器，其特征在于:所述發(fā)射單元還包括復位鍵、USB接口和JTACK下載口。
【文檔編號】G08C17/02GK205485922SQ201620110176
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】王彥君, 趙光華
【申請人】王彥君