一款超低功耗ppt手势控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一款超低功耗PPT手势控制器，该控制器包括发射单元和接收单元两部分。发射单元加速度计通过主控单片机I的A/D通道采集空间X、Y、Z三轴加速度计值(即手势变换动作)进行处理，来判定是否发生了预定义的动作并控制输出，并且由无线收发模块I发送预定义手势动作数据。接收单元无线收发模块II接收信号后由主控单片机II对信号解码成键盘相应键值，通过PDIUSBD12芯片与PC机进行通信，完成控制PPT从头开始放映、退出全屏放映、上一页、下一页等动作。电源转换电路I为主控单片机I提供3.3V直流稳压电源，电源转换电路II为主控单片机II提供3.3V直流稳压电源。本实用新型采用的控制器运算处理能力强，反应迅速灵敏，自身功耗超低。
【专利说明】
一款超低功耗PPT手势控制器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一款PPT手势控制器，特别是涉及一款具有超低功耗功能的PPT手势控制器。
【背景技术】
[0002]手势动作识别是人机交互领域的一个重要研究方向，用户的手势是用户按照自己的意愿进行挥动的，手会在三维空间中产生一系列的移动。传感器(视频或者运动传感器等)通过采集手在三维空间移动过程中的信息，经过抽象处理成数学符号后转化为分类问题进行识别。目前流行的识别方法是利用当前广泛存在的加速度传感器来捕捉人的手势动作，再借助动态时间规整(DTW)和隐马尔科夫模型(HMM)进行数学建模。然而由于个体差异，同一手势的加速度数据(如幅值、手势长度等)存在较大差异，即使同一个体、同一手势的加速度数据也存在差异，建立的手势模板和隐马尔卡夫模型不能十分准确，识别准确率较低，个体适应性较差；由于DTW算法的计算量大，随着手势数量的增加，算法实时性将大大降低，并且由于加速度传感器无法获取设备姿态信息，用户只能严格地在给定的设备姿态下操作，这给用户造成了极大的不便。此外，目前市场流行的手势控制器电路自身功耗较高，使用时间短，需要经常更换电池，带来诸多不便。鉴于此，此款超低功耗PPT手势控制器在算法方面通过提取反映各类手势运动学特征的加速度特征量及变化规律对手势进行识别，以提高对个体差异的适应性，并增强了算法的鲁棒性和实时性。在硬件方面，发送单元和接收单元控制器均采用德州仪器(TI)生产的具有超低功耗功能的MSP430F149单片机，整体电路非常省电节能，使用寿命长。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供了一款超低功耗PPT手势控制器。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]—款PPT手势控制器，该控制器包括发射单元和接收单元两部分。所述的发射单元加速度计(I)连接主控单片机1(2)，主控单片机1(2)连接无线收发模块1(3)，所述的接收单元无线收发模块11(5)连接主控单片机11(6)，主控单片机11(6)连接HHUSBD12芯片(7)。所述的电源转换电路I (4)与主控单片机I (2)连接，为其提供3.3V直流稳压电源，电源转换电路II (8)与主控单片机II (6)连接，为其提供3.3V直流稳压电源。
[0006]所述的发射单元和接收单元主控单片机1(2)和主控单片机11(6)均采用具有超低功耗功能的MSP430F149单片机。
[0007]所述的单元加速度计(I)采用MMA7361，其内置了三轴加速度传感器。
[0008]所述的发射单元的无线收发模块1(3)和接收单元的无线收发模块11(5)均采用具有无线传输增强功能的NRF24L01+。
[0009]所述的发射单元还包括复位键、USB接口和JTACK下载口。
[0010]所述的电源转换电路I(4)和电源转换电路II (8)均采用AMS1117_ADJ稳压芯片。AMS1117-AD J稳压芯片负载调整率为0.2%，用于向主控单片机I (2)和主控单片机11(6)供电。
[0011]所述的主控单片机I (2)和主控单片机11 (6)均采用MSP430F1 49单片机，MSP430F149单片机是是TI公司设计生产的一款超低功耗的16位单片机，它采用16位的总线，外设和内存统一编址，寻址范围可达64K，具有统一的中断管理，片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P 口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟，支持8M的时钟，完全能支持控制器进行从头开始放映、退出全屏放映、上一页、下一页等动作运算。
[0012]所述的发射单元的无线收发模块1(3)和接收单元的无线收发模块11(5)均采用NRF24L01+，它是一款工作在2.4?2.5GHz世界通用I SM频段的单片无线收发器芯片，相较于传统NRF24L01增加了 PA(功率放大器)和LNA(低噪声放大器)，增加了传输距离和传输稳定性。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0014]1.超低功耗，使用寿命长。该款PPT手势控制器发送单元和接收单元主控单片机均采用德州仪器(TI)的MSP430F149单片机，该款控制器自身功耗超低，工作模式下电流为160μΑ，睡眠模式下仅为0.ΙμΑ，极大地延长了电池的使用寿命，十分节能。
[0015]2.反应迅速灵敏。该款PPT手势控制器的主控制器指令采用16位精简指令集，处理速度非常迅速，能根据手势动作快速实现从头开始放映、退出全屏放映、上一页、下一页等动作指令。
[0016]3.控制精确。传统控制器手势识别主要包含手势动作数据采集、手势加速度截取、手势识别主要步骤，此款控制器在算法上加入了特征参数提取、误动作去除环节，使控制器动作控制非常精确，不会出现误动作。
[0017]4.无线传输距离远。该控制器采用NRF24L01 +无线收发模块，该模块较传统NRF24L01无线收发模块增加了 PA(功率放大器)和LNA(低噪声放大器)，大大增加了传输距离，距离可达180-240米(空旷环境)。
【附图说明】
[0018]图1为该款PPT手势控制器结构示意图。
[0019]图中:I，加速度计;2，主控单片机I;3，无线收发模块I ； 4，电源转换电路I; 5，无线收发模块Π;6，主控单片机II;7，PDIUSBD12芯片;8，电源转换电路II。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0021 ]参见图1，该款PPT手势控制器包括发射单元和接收单元两部分，发射单元加速度计通过主控单片机I的A/D通道采集空间X、Y、Z三轴加速度计值(即手势变换动作)进行处理，来判定是否发生了预定义的动作并控制输出，并且由无线收发模块I发送预定义手势动作数据。接收单元无线收发模块II接收信号后由主控单片机II对信号解码成键盘相应键值，通过PDIUSBD12芯片与PC机进行通信，完成控制PPT从头开始放映、退出全屏放映、上一页、下一页等动作。电源转换电路I为主控单片机I提供3.3V直流稳压电源，电源转换电路II为主控单片机II提供3.3V直流稳压电源。所述的发射单元和接收单元主控单片机I和主控单片机II均采用具有超低功耗功能的MSP430F149单片机。所述的发射单元的加速度计采用MMA7361三轴加速度计。所述的发射单元的无线收发模块I和接收单元的无线收发模块II均采用具有无线传输增强功能的NRF24L01 +。所述的发射单元还包括复位键、USB接口和JTACK下载口。该款控制器反应迅速灵敏，自身功耗超低，使用时间长，十分节能，能给使用者带来很好的使用体验。
【主权项】
1.一款超低功耗PPT手势控制器，该控制器由发射单元和接收单元组成，其特征在于:所述发射单元加速度计(I)连接主控单片机1(2)，主控单片机1(2)连接无线收发模块1(3)，接收单元无线收发模块II (5)连接主控单片机II (6)，连接主控单片机II (6)连接HHUSBD12芯片(7)，电源转换电路I (4)与主控单片机I (2)连接，为其提供3.3V直流稳压电源，电源转换电路II (8)与主控单片机II (6)连接，为其提供3.3V直流稳压电源。2.根据权利要求1所述的一款超低功耗PPT手势控制器，其特征在于:所述发射单元和接收单元主控单片机I (2)和主控单片机II (6)均采用具有超低功耗功能的MSP430F149单片机。3.根据权利要求1所述的一款超低功耗PPT手势控制器，其特征在于:所述发射单元的加速度计(I)采用MMA7361三轴加速度计。4.根据权利要求1所述的一款超低功耗PPT手势控制器，其特征在于:所述发射单元的无线收发模块I (3)和接收单元的无线收发模块II (5)均采用具有无线传输增强功能的NRF24L01+o5.根据权利要求1所述的一款超低功耗PPT手势控制器，其特征在于:所述发射单元还包括复位键、USB接口和JTACK下载口。
【文档编号】G08C17/02GK205485922SQ201620110176
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】王彦君, 赵光华
【申请人】王彦君