[发明专利]一种用于手势识别的电容数据采集装置及其手势识别方法

说明书

本发明公开了一种用于手势识别的电容数据采集装置及其手势识别方法。现有的手势识别装置普遍存在价格昂贵，设备复杂，对光线要求高的问题。本发明一种用于手势识别的电容数据采集装置，包括电容信号采集器和采集电路。电容信号采集器包括金属箔、基板和隔离板。金属箔固定在基板与隔离板之间。采集电路包括主控模块、电源模块和电容传感模块。所述的电源模块通过稳压芯片为主控模块供电。主控模块包括单片机、第一按键开关、第一晶振和第二晶振。电容传感模块包括电容传感器。本发明能够实现对石头、剪刀、布，数字1、2、3、4、5等手势的精确识别。

技术领域

本发明属于手势识别技术领域，具体涉及一种用于手势识别的电容数据采集装置及其手势识别方法。

背景技术

随着计算机的飞速发展，人们与计算机已经密不可分。而人机交互作为其中重要的一步，已经不满足于借助普遍的鼠标、键盘等外设装置。虽然，这些方式被广泛的应用和被人们所熟知。但是，人们仍追求于更简便，舒适且适合人类习惯的人机交互方式。因此，手势识别应运而生。

手势作为人与人交流沟通的方式之一，具有多样化，专一性的特点，为人机交互的进一步发展提供了可能。在交通安全方面，通过手势操作汽车内部的各种功能和数据，能将驾驶者的注意力充分的集中在面前的马路现状上，减少交通事故。在物联网发展上，手势识别能充分提高人与各个事物的交互。也同时为虚拟现实技术的实现提供了可能。然而现有的手势识别装置，像是数据手套，红外线识别装置，或是摄像头识别装置，都普遍存在价格昂贵，设备复杂，对光线要求高的问题。这违背了人们最初不接触和借助机械设备自然交互的初衷。因此需要考虑建立一种设备简单，高分辨率、抗噪性能强、经济适用的非接触式手势识别交互装置系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于手势识别的电容数据采集装置及其手势识别方法。

本发明一种用于手势识别的电容数据采集装置，包括电容信号采集器和采集电路。所述的电容信号采集器包括金属箔、基板和隔离板。所述的金属箔固定在基板与隔离板之间。所述的采集电路包括主控模块、电源模块和电容传感模块。所述的电源模块通过稳压芯片为主控模块供电。

所述的主控模块包括单片机、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2、第一按键开关S1、第一晶振Y1和第二晶振Y2。单片机的复位引脚接第一电容C1、第一电阻R1及第一按键开关S1的一端。第一电容C1及第一按键开关S1的另一端均接地。第一电阻R1的另一端接电源模块的供电输出端。单片机的VDD引脚接电源模块的供电输出端，VSS引脚接地。单片机的两个外部晶振引脚与第一晶振Y1的两端分别相连，并与第二电容C2、第三电容C3的一端分别相连。第二电容C2及第三电容C3的另一端均接地。单片机的两个第二外部晶振引脚与第二电阻R2的两端分别相连，与第二晶振的两端分别相连，且与第四电容C4、第五电容C5的一端分别相连。第四电容C4及第五电容C5的另一端均接地。

所述的电容传感模块包括电容传感器。所述电容传感器的SCL引脚接第四电阻R4的一端，SDA引脚接第三电阻R3的一端。第三电阻R3的另一端接单片机的第一I/O口。第四电阻R4的另一端接单片机的第二I/O口。电容传感器的PAD、GND、ADDR、SD及CLKIN引脚均接地，VDD引脚接第六电容C6、第七电容C7的一端及外部输入+5V电压。第六电容C6、第七电容C7的另一端均接地。电容传感器的IN0A引脚接第一电感L1及第八电容C8的一端，IN0B引脚接第一电感L1及第八电容C8的另一端。电容传感器的IN0A引脚作为电容传感模块的信号输入端，与金属箔电连接。