器核心电路8包括时钟电路10、中央控制器11、退耦电路12和配置电路13，时钟电路10为中央控制器11提供稳定的50MHz全局系统时钟；退耦电路12保证电源为中央控制器11提供稳定的3.3V主电压、2.5V辅助电压、1.2V内核电压；配置电路13为中央控制器11存储可执行程序，使得数据掉电不丢失。
[0023]结合图3，数据传输电路9包括蓝牙接口 14，WIFI接口 15和USB接口 16。蓝牙接口 14为系统提供蓝牙接入；WIFI接口 15为系统提供WIFI接入；USB接口 16为系统提供有线USB接入。
[0024]光电管采集电路1采集手势信号，经光电管采集电路电压跟随器2、模拟通道选择电路3、光电管参考电路4、光电管参考电路电压跟随器5后与光电管参考电路4输出的电压型模拟信号进行相减，去除环境的影响。再经A/D转换电路7、中央控制器核心电路8和数据传输电路9将手势信号传至上位机，由上位机进行处理。如在赛车控制时，上位机通过检测左右半平面电压信号平均值来确定左右手的高度，左手高，则控制游戏中的赛车右转；右手高，则控制游戏中的赛车左转。
[0025]结合图4，光电管采集子电路包括光电管U1、第一四路运算放大器U2、八路数据选通器U3、第二四路运算放大器U4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，第一电阻R1为光电管发射限流电阻，第二电阻R2为光电管接收管上拉电阻，第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6与第四器件U4构成减法器。光电管U1输出电流型信号，并输入第一四路运算放大器U2转换成电压信号IR_0UT1,第一四路运算放大器U2的输出信号IR_0UT1输入到八路数据选通器U3，在控制信号CD_EN1，⑶1_S0，⑶1_S1，⑶1_S2控制下，由CD_0UT1输出到第二四路运算放大器U4，并与参考电压IR_REF相减，AD_IN1为相减之后的电压信号。
[0026]上述光电管采集电路1的光电管采集子电路的光电管包括光电接收管和光电发射管两部分，光电接收管和光电发射管紧挨放置于同一平面。上述手势信号是光电接收管接收因人手遮挡而反射光电发射管发射的红外线产生的，手势信号的大小由人手与光电管采集电路1之间的距离决定。
【主权项】
1.一种非触摸式远程手势控制器，其特征在于:包括光电采集处理电路、A/D转换电路(7)、中央控制器核心电路(8)和数据传输电路(9);光电采集处理电路包括光电管采集电路(1)、光电管采集电路电压跟随器(2)、模拟通道选择电路(3)、光电管参考电路(4)、光电管参考电路电压跟随器(5)、减法电路(6)； 光电管采集电路⑴输出端与光电管采集电路电压跟随器⑵相连，光电管参考电路(4)输出端与光电管参考电路电压跟随器(5)相连，光电管采集电路电压跟随器(2)输出端与模拟通道选择电路⑶相连，模拟通道选择电路⑶输出端和光电管参考电路电压跟随器(5)输出端与减法电路(6)相连，减法电路(6)输出与A/D转换电路(7)相连，A/D转换电路(7)输出端与中央控制器核心电路(8)相连，中央控制器核心电路(8)输出与数据传输电路(9)相连； 手在光电管采集电路(1)上方挥动时，光电管采集电路(1)产生的电流型模拟信号首先经过光电管采集电路电压跟随器(2)转成电压型模拟信号，然后进入模拟通道选择电路(3)进行选通，选通后电压型模拟信号输入减法电路￠)，光电管参考电路(4)产生参考电流型模拟信号，经光电管参考电路电压跟随器(5)输出的参考电压型模拟信号，并输入减法电路出)，在减法电路出)中上述电压型模拟信号和参考电压型模拟信号相减，相减后的电压输入A/D转换电路(7)转换成数字信号，并由中央控制电路(8)处理得到手势信号，最后由数据传输电路(9)将处理完的数据上传到上位机。2.根据权利要求1所述的非触摸式远程手势控制器，其特征在于:上述光电管采集电路⑴包括N路完全相同的光电管采集子电路，按照m行，η列进行排布，m彡6，η彡10，Ν彡60，光电管参考电路4包括至少1路光电管。3.根据权利要求2所述的非触摸式远程手势控制器，其特征在于:上述光电管采集电路(1)与光电管参考电路(4)所处光照环境一致，且光电管参考电路(4)位于光电管采集电路⑴外。4.根据权利要求1所述的非触摸式远程手势控制器，其特征在于:上述中央控制器核心电路(8)包括时钟电路(10)、中央控制器(11)、退耦电路(12)和配置电路(13)，时钟电路(10)为中央控制器(11)提供稳定的全局系统时钟；退|禹电路(12)保证电源为中央控制器(11)提供稳定的电压；配置电路(13)保证中央控制器(11)在掉电时，不丢失数据。5.根据权利要求1所述的非触摸式远程手势控制器，其特征在于:上述数据传输电路(9)包括蓝牙接口(14)，WIFI接口(15)，USB芯片(16)和USB接口 (17);蓝牙接口 (14)为系统提供蓝牙接入；WIFI接口(15)为系统提供WIFI接入；USB芯片(16)与USB接口(17)为系统提供有线USB接入。
【专利摘要】本发明公开了一种非触摸式远程手势控制器。本控制器使用光电管阵列检测手势信息，中央控制器控制数模转换电路完成对光电管阵列信号的采集，然后对得到的数字信号进行信号处理，从而在非触摸方式下完成对使用者手势的初步识别。最后通过数据接口与电脑连接，将采集到的数据及识别结果上传至电脑，通过上位机程序对数据进行实时处理。本发明提供了一种非触摸式，可扩展，低成本系统，适用于卫生要求高等不适合直接接触的场合，也适用于某些成本敏感的物联网应用领域。
【IPC分类】G06F3/01
【公开号】CN105320257
【申请号】CN201410380784
【发明人】章聪, 吴礼, 周聃, 周明宇, 彭树生, 史耀亮, 李建, 范娇娇, 丁勇, 高飞, 林英姿, 杨玥, 蒋张涛, 陆定斌, 余海龙, 谢蓬丹, 宋丹, 吕燕, 柯一剑
【申请人】南京理工大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年8月4日