技术特征：
1.一种低成本红外手势识别电路，其特征在于：所述低成本红外手势识别电路包括信号处理电路、调节电路和单片机，其中：所述信号处理电路，包括红外接收管q4、电容c4、电阻r15、电容c2、二极管d2、电阻r16、运算放大器u1a、电阻r12、电阻r11、电阻r14、运算放大器u1b、电阻r10、电容c1、电阻r13和电阻r17，所述红外接收管q4用于接收红外信号，且集电极接+5v电压，发射极通过所述电容c2与所述二极管d2的阴极连接，所述电容c4和电阻r15的一端连接所述红外接收管q4的发射极，另一端连接所述二极管d2的阳极，所述运算放大器u1a的同相输入端ina+与所述二极管d2的阴极连接，反相输入端ina-通过所述电阻r12接地，负电源端接地，正电源端接+5v电压，输出端outa通过所述电阻r14与所述运算放大器u1b的同相输入端inb+连接，所述电阻r16的两端分别与所述运算放大器u1a的同相输入端ina+和所述运算放大器u1a的负电源端连接，所述电阻r11的两端分别与所述运算放大器u1a的反相输入端ina-和所述运算放大器u1a的输出端outa连接，所述运算放大器u1b的反相输入端inb-通过所述电容c1与所述运算放大器u1b的输出端outb连接，负电源端接地，正电源端接+5v电压，输出端outb依次通过所述电阻r13和电阻r17与所述单片机连接，所述电阻r10的两端分别连接所述运算放大器u1b的反相输入端inb-和所述电阻r13与电阻r17的公共端；所述调节电路，包括红外发射管d1、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路，各所述开关电路均包括第一电阻、第二电阻、三极管和第三电阻，所述三极管的发射极接地，集电极通过所述第三电阻与所述红外发射管d1的阴极连接，基极通过所述第一电阻与所述单片机连接，所述红外发射管d1的阳极接+5v电压，所述第二电阻的两端分别与所述三极管的基极和发射极连接，且所述第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的第三电阻的阻值依次递增；所述单片机，用于采集所述信号处理电路的输出信号的ad值，并根据采集的ad值控制所述第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的开关状态。2.如权利要求1所述的低成本红外手势识别电路，其特征在于：所述信号处理电路还包括电阻r18和电容c3，所述电阻r18和电容c3的一端与所述运算放大器u1b的负电源端连接，另一端与所述单片机连接。3.如权利要求1所述的低成本红外手势识别电路，其特征在于：所述第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的第三电阻的阻值依次对应为220r、5.1k、12k。4.一种低成本红外手势识别控制方法，基于权利要求1所述的低成本红外手势识别电路，其特征在于：所述低成本红外手势识别控制方法包括如下步骤：s1、单片机输出第一信号驱动第三开关电路打开，并关断第一开关电路和第二开关电路，记当前状态的标志位为3；s2、判断单片机是否采集到ad值，若是，执行步骤s3，否则，返回执行步骤s1；s3、判断采集的ad值在第一预设数量的采样周期内是否持续大于第一预设阈值，若是，执行步骤s4，否则，执行步骤s5；s4、判断第一预设数量的采样周期内任一采样周期的第一个上升沿和下一个上升沿的时间间隔是否为第一信号的输出周期，且该采样周期内的第一个上升沿和第一个下降沿的时间间隔是否为高电平的时间间隔，若是，执行步骤s13，否则，执行步骤s12；s5、单片机输出第一信号驱动第二开关电路打开，并关断第一开关电路和第三开关电
路，更新当前状态的标志位为2；s6、判断单片机是否采集到ad值，若是，执行步骤s7，否则，返回执行步骤s5；s7、判断采集的ad值在第二预设数量的采样周期内是否持续小于第二预设阈值，若是，执行步骤s9，否则，执行步骤s8；s8、判断采集的ad值在第三预设数量的采样周期内是否持续大于第三预设阈值，若是，返回执行步骤s1，否则，返回执行步骤s4；s9、单片机输出第一信号驱动第一开关电路打开，并关断第二开关电路和第三开关电路，更新当前状态的标志位为1；s10、判断单片机是否采集到ad值，若是，执行步骤s11，否则，返回执行步骤s9；s11、判断采集的ad值在第三预设数量的采样周期内是否持续大于第三预设阈值，若是，返回执行步骤s5，否则，返回执行步骤s4；s12、判断当前状态的标志位，若当前状态的标志位为1，返回执行步骤s9，若当前状态的标志位为2，返回执行步骤s5，若当前状态的标志位为3，返回执行步骤s1；s13、判断检测到红外信号开始至结束的时间间隔是否在预设时间范围内，若是，认为手势识别有效，进行响应，否则，返回执行步骤s12。5.如权利要求4所述的低成本红外手势识别控制方法，其特征在于：所述第一信号的周期为4ms，其中，高电平3.5ms，低电平0.5ms。6.如权利要求4所述的低成本红外手势识别控制方法，其特征在于：所述第一预设数量、第二预设数量和第三预设数量均为5个。7.如权利要求4所述的低成本红外手势识别控制方法，其特征在于：所述第一预设阈值为2560，所述第二预设阈值为1536，所述第三预设阈值为3840。8.如权利要求4所述的低成本红外手势识别控制方法，其特征在于：所述预设时间范围为130ms～150ms。9.如权利要求4所述的低成本红外手势识别电路，其特征在于：所述信号处理电路还包括电阻r18和电容c3，所述电阻r18和电容c3的一端与所述运算放大器u1b的负电源端连接，另一端与所述单片机连接。10.如权利要求4所述的低成本红外手势识别电路，其特征在于：所述第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路的第三电阻的阻值依次对应为220r、5.1k、12k。
技术总结
本发明公开了一种低成本红外手势识别电路及控制方法，其中，低成本红外手势识别电路包括信号处理电路、调节电路和单片机。该电路通过单片机检测接收信号处理电路输出信号的强弱来控制调节电路中各开关电路的开关状态，从而调节红外接收管的检测距离，并结合控制方法，通过判断采集的输出信号的AD值，能够自动适应环境的变化来避免检测距离衰减，规避手机摄像头发出的红外信号、物体移动以及触发界面产生油污导致的误触发等干扰，开发成本低，算法兼容性好，且对使用环境的要求低，适配性强，在使用灵敏度高的情况下具有较强的抗干扰能力，能够提高无接触触摸使用体验感，实现低成本、高精度的红外手势识别，投产响应快，适用范围广。围广。围广。
技术研发人员：孙茂植 赵江 李刚祥 陈国新 钱桢 苟建业 朱大鹏 马锦
受保护的技术使用者：凤凰智能电子（杭州）有限公司
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/3/24