收发器。数据采集部分的硬件连接的具体方式如下:
[0037]HC-SR501人体红外感应模块与Arduino UNO R3硬件开发板的连接:HC-SR501人体红外感应模块的引脚GND连接到Arduino UNO R3硬件开发板的GND端口，HC-SR501人体红外感应模块的引脚Vcc连接到Arduino UNO R3硬件开发板的电源1的5V端口，HC-SR501人体红外感应模块的引脚信号输出端连接到Arduino UNO R3硬件开发板的数字1的5号端口，HC-SR501人体红外感应模块的引脚可重复触发端连接Arduino UNO R3硬件开发板的数字1的6号端口。
[0038]计时模块与Arduino UNO R3硬件开发板的连接:计时模块的引脚I连接到Arduino UNO R3硬件开发板的电源1的5V端口，按键计时模块的引脚2连接到ArduinoUNO R3硬件开发板的数字1的8号端口，按键计时模块的引脚3连接到Arduino UNO R3硬件开发板的GND端口
[0039]ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块与Arduino UNO R3硬件开发板的连接:ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的引脚3.3V连接到3.3V输出电源模块，ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的引脚GND连接到Arduino UNO R3硬件开发板的GND端口，ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的引脚UTXD连接到Arduino UNO R3硬件开发板的数字1的O号端口(RX)，HC-05蓝牙传输从模块的引脚URXD连接到Arduino UNO R3硬件开发板的数字1的I号端口(TX)0
[0040]如图4所示，数据传输部分采用Arduino UNO R3硬件开发板对W1-Fi传输模块的发送端与W1-Fi传输模块的接收端集成。数据传输部分的硬件连接的具体方式如下:
[0041]ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块与Arduino UNO R3硬件开发板的连接:ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的引脚VCC连接到Arduino UNO R3硬件开发板的电源1的5V端口，ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的引脚GND连接到Arduino UNO R3硬件开发板的GND端口，ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的引脚TX_5V连接到Arduino UNO R3硬件开发板的数字1的O号端口(RX)，ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的引脚RX_5V连接到Arduino UNO R3硬件开发板的数字1的I号端口(TX)。
[0042]ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的通信协议的设置，具体操作如下:
[0043]模块VCC端连接5V转3.3V电源模块。GP10低电平，GP102高电平，GP1015低电平，CH-PD连接到高电平时，模块进入工作模式。
[0044]使用超级终端或串口调试助手，通过发送AT指令对发送端和接收端进行通信协议的设置。其中，ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块作发送端执行如下设置:输入指令AT+CWM0DE = 1，进入STA模式。对于ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块作接收端执行如下设置:输入指令AT+CWM0DE = 2，进入AP模式。
[0045]如图5所示，W1-Fi接收端接收来自W1-Fi发送端通过无线局域网发送的Sbit数据后，将数据发送到音乐播放器端的单片机。音乐播放器端单片机内部程序对数据判断后再向模拟开关发送数据。模拟开关在这里将起到代替人们手指按键的动作。对于不同的数据音乐播放器将选择进入下面四种模式。(I)播放模式。当系统收到“播放”的手势信息时，通过对模拟开关芯片发送指令控制音乐播放器播放；(2)暂停模式。当系统收到“暂停”的手势信息时，系统通过对模拟开关芯片发送指令控制音乐播放器暂停播放；(3)切换模式。当系统收到“切换”的手势信息时，系统继续接收手势数据并判断是播放上一曲还是播放下一曲，然后通过对模拟开关芯片发送指令控制音乐播放器切换；(4)音量调节模式。当系统收到“音量调节”的手势信息时，系统继续接收手势数据并判断是调高音量还是调低音量，然后通过对模拟开关芯片发送指令控制音乐播放器音量调节。
【主权项】
1.一种基于手势追踪传感器的音乐无线控制系统，其特征在于:所述系统包括信息采集模块、数据传输模块、数据处理模块； 所述的信息采集模块包括个两个子模块，即: (1)红外识别子模块:红外线识别是否有人靠近；当无人靠近时，系统处于待机状态；当红外线感知到有人靠近时则开启系统手势识别部分；当人离开后则使手势识别模块恢复待机状态； (2)手势识别子模块:利用TMx4903传感器对手势进行识别； 所述的数据传输模块包括: W1-Fi发送模块:传感器端单片机向W1-Fi发送模块发送数据，W1-Fi发送模块将数据通过无线局域网发送到W1-Fi接收模块； W1-Fi接收模块=W1-Fi接收模块接收到由W1-Fi发送模块发送的数据后将数据发送到音乐播放器端单片机； 所述的数据处理模块包括: 传感器端处理模块:传感器端单片机将对不同的手势信息进行判断，并向W1-Fi发送端发送相应数据； 音乐播放器端处理模块=W1-Fi接收端将数据送至音乐播放器端单片机，音乐播放器端单片机对数据进行分析后对模拟开关进行控制，对歌曲的播放，暂停，切换，及音量调节。2.根据权利要求1所述的一种基于手势追踪传感器的音乐无线控制系统，其特征在于:所述系统包括:首先，数据采集部分，使用红外传感模块自动探测是否有人靠近、当检测到有人靠近时，TMx4903传感器模块启动，对手势进行捕捉及检测同时通过计数器计数，当30秒后仍未有手势，则TMx4903传感器模块恢复待机状态；然后，数据传输部分，使用W1-Fi传输模块将数据采集部分获取的手势信息，从W1-Fi发送端无线传输到W1-Fi接收端；最后，数据处理部分对通过数据传输部分传递过来的数据进行判断并实现对背景音乐的处理。3.根据权利要求1所述的一种基于手势追踪传感器的音乐无线控制系统，其特征在于:所述系统采用TMx4903系列传感器对手势的识别，所述系统用于家庭及KTV需要播放音乐的场合；所述系统包括感知器件，无线传输模块，单片机系统，音乐播放器，音响。4.一种基于手势追踪传感器的音乐无线控制系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 步骤1:设计一种基于手势追踪传感器的音乐无线控制系统，包括信息采集模块、数据传输模块、数据处理模块三部分； 步骤2:设计数据采集部分的体系结构，采用传感器端单片机对TMx4903传感器模块、红外传感模块、计时模块进行集成； 步骤3:设计数据传输部分的体系结构，包括传感器端单片机上的W1-Fi发送端及音乐播放器端单片机上的W1-Fi接收端； 步骤4:ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块的通信协议的设置，模块VCC端连接5V转.3.3V电源模块，GP10低电平，GP102高电平，GP1015低电平，CH-PD连接到高电平时，模块进入工作模式，通过发送AT指令对发送端和接收端进行通信协议的设置，其中，ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块作发送端执行如下设置:输入指令AT+CWM0DE = 1，进入STA模式；对于ESP8266串口 W1-Fi无线收发模块作接收端执行如下设置:输入指令AT+CWMODE = 2，进入AP模式； 步骤5:在有人靠近红外传感器时，传感器感知到人体，将信号传到传感器端单片机中，传感器端单片机再向TMx4903模块发出信号，开启TMx4903传感器模块；同时也开始计数，当计数到30秒时，若TMx4903传感器模块感知到手势并传感器端单片机传递数据则继续开启手势传感器，并进行步骤7 ;若传感器端单片机未收到数据则关闭TMx4903传感器模块； 步骤6:若红外传感器检测不到人体，则关闭计时模块及手势传感模块； 步骤7:传感器端单片机收到手势信号后，通过手势识别的算法判断手势，并根据程序对手势所代表的对音乐的控制命令的设定产生不同的数据，发送给W1-Fi发送端； 步骤8:ff1-Fi发送端通过无线局域网将8bit数据传输到W1-Fi接收端； 步骤9:W1-Fi接收端收到数据后将数据发送给音乐播放器端单片机，音乐播放器端单片机通过对数据的判断，选择，使音乐播放器进入下面四种模式，包括:(I)播放模式；当系统收到“播放”的手势信息时，系统控制音乐播放器播放；(2)暂停模式；当系统收到“暂停”的手势信息时，系统控制音乐播放器暂停播放；(3)切换模式；当系统收到“切换”的手势信息时，系统继续接收手势数据并判断是播放上一曲还是播放下一曲，然后控制音乐播放器切换；(4)音量调节模式；当系统收到“音量调节”的手势信息时，系统继续接收手势数据并判断是调高音量还是调低音量，然后控制音乐播放器音量调节。
【专利摘要】本发明公开了一种基于手势追踪传感器的音乐无线控制系统和方法，该方法包括：1)传感器嵌入墙体表面，且采用无线传感的方式控制播放器。相对于有线传输更节约空间，美观方便。2)只需要人体自身动作即可智能控制背景音乐。无需近距离按键，无需使用遥控器，也无需手机，平板等终端设备下载专用app控制。3)在一些特定场合比如KTV以及需要背景音乐的会场本系统只需唱歌者本人或主持人自己就可以控制音乐播放，简单方便。该系统主要由数据采集、数据传输、信息处理三部分构成。数据采集部分通过红外传感器感知人体靠近，启动手势追踪传感器追踪手势。数据传输部分通过Wi-Fi无线收发模块发送数据和接收数据。数据处理部分根据数据控制音乐播放器。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105242599
【申请号】CN201510638392
【发明人】沙超, 王莉曌, 顾娇, 雷琳娜, 陆天宇, 王婷婷, 王汝传
【申请人】南京邮电大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月30日