手势识别装置【2018年山东省电赛D题省二等奖】

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本次比赛使用TI公司传感芯片FDC2214，制作手势识别。 装置具有学习和判决两种工作模式。 在判决模式下实验装置能对指定人员进行猜拳游戏和划拳游戏的判决。这里猜拳游戏的判决是指对手势比划“石头”、“剪刀”和“布”的判定，划拳游戏的判定是指手势比划“1”、“2”、“3”、“4”和“5”的判定。 在训练模式下能对任意人员进行猜拳游戏和划拳游戏的手势训练，经过有限次训练后，能进行正确的猜拳游戏和划拳游戏的手势判决。 2．要求 （1）装置工作在判决模式下，能对参赛者指定人员进行猜拳判决，给出手势“石头”、“剪刀”和“布”的准确判决，要求每一次判决的时间不大于1秒。                       （18分） （2）装置工作在判决模式下，能对参赛者指定人员进行划拳判决，给出手势“1”、“2”、“3”、“4”和“5”的准确判决，要求每一次判决的时间不大于1秒。 （28分） （3）装置工作在训练模式下，对任意测试者进行猜拳的手势训练，每种动作训练次数不大于3次，总的训练时间不大于1分钟；然后切换工作模式到判决模式，对被训练的人员进行猜拳判决，要求每一次判决的时间不大于1秒。（21分） （4）装置工作在训练模式下，对任意测试者进行划拳的手势训练，每种动作训练次数不大于3次，总的训练时间不大于2分钟；然后切换工作模式到判决模式，对被训练的人员进行划拳判决，要求每一次判决的时间不大于1秒。（29分） （5）其他。                                             （ 4分） （6）设计报告。                                         （20分） 项  目 主要内容 分数 系统方案 比较与选择，方案系统描述，方案理论分析与计算 6 电路与程序设计 系统原理图和各个部分原理图；系统软件流程图 4 测试方案与测试结果 测试方案合理；测试结果完整；测试结果分析；基本测试仪器 6 设计报告结构及规范性 摘要；正文结果规范；图表的完整性与准确性。 4 总分 20 3． 说明 （1）题目中“指定人员”是参赛队学生自己指定的人员，“任意测试者”是由评审老师临时选择的人员。     （2）猜拳游戏和划拳游戏手势的具体定义应符合大众认知。对任意测试者进行手势训练时，测试者要遵循学生的指导来进行训练；训练完成后，要在学生的指导下进行手势判决测试。       本题难点在于数据处理，当然还考察一点就是一种网上资源极少的芯片（新芯片）我们如何去驱动，需要一点数据手册的查阅能力。 本套系统使用stc15单片机作为主控芯片，与2214使用iic协议进行数据通信，外接一个矩阵键盘，以及lcd12864液晶显示屏，手指检测使用覆铜板，系统初始进行运算时，先进入学习模式，录入人员的手指数据，先将手指放在覆铜板，然后按下确定按钮，依次录入手指数据，录入完成后，在12864会进行显示，之后系统自动进入检测模式，在运行期间，可以手动进入录入模式，重新录入手指数据。       一种简单的数据处理方式：原始fdc数据为28位，数据漂移（温漂、电磁干扰、电源波动等等）非常大，所幸的是每个样本之间的（马氏）距离是比较大的，这个时候我们就可以通过缩放原始数据，将数据波动干扰减少至最小同时也不影响每个样本之间距离的大小关系。 下面附上程序源代码