一种基于手势识别的智能设备控制系统的设计

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1、一种基于手势识别的智能设备控制系统的设计摘要：提出一种能够通过识别人的手势动作进而对家电设备进行控制的系统，改进现有的智能家居控制方式。设计采用MPU6050姿态传感器采集并处理人体手部动作信号，结合低功耗蓝牙4.0模块实时将信号传送至STM32微处理器，然后STM32通过对获取信号的解析发送相应的命令控制家电设备的工作状态。经测试结果表明，系统运行稳定，实时性好，可靠性高，能够有效识别人体手部的动作，具有一定的实用性价值。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研宄使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原

2、作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：手势识别；MPU6050传感器；蓝牙4.0;STM32；智能家居中图分类号：TP274文献标识码：AAbstract:Asystemthatcancontrolthehouseholdappliancesbyrecognizingthegestureofhumanisproposed,whichimprovedtheexistingsmarthomecontrolmethod.ThisdesignusestheMPU6050

3、attitudesensortoacquisitionandprocessingofhumanhandmovementssignal，combinedwithlowpowerBluetooth4.0moduletoreal-timetransmittedsignaltotheSTM32microprocessor,theSTM32thenobtainsignalanalyticalandsendcorrespondingcommandstocontrolthehouseholdelectricalappliance.The

4、testresultsshowthatthesystemhasstableoperation,goodreal-timeperformanceandhighreliability.Itcaneffectivelyidentifythehumanhandmovements,whichhasacertainpracticalvalue.Keywords：Gesturerecognition；MPU6050Sensor；Bluetooth4.0;STM32；SmartHome0引言现有的家电设备控制方式可以大致分为设备自身开关控

5、制、遥控器控制、移动终端控制、语音控制等，而科技的不断进步和人们生活质量的提高，设备控制的便捷性和通用性更加得到人们的关注。人的肢体动作是最直观、最自然、最灵活的交互方式[1],通？"手部的动作直接与设备进行交互，免除了终端设备的使用，真正解放了人的双手，使得在控制家电设备时实现更自然的交互模式。目前，手势识别主要分为两大形式，第一种是基于图像实现手势动作的识别，由于人的手部姿态较为复杂，肢体动作具有多样性和差异性[2]，通过摄像设备对手势动作进行捕获只能够局限在特定的范内，受环境、光线、颜色等影响较大，对设备的使用具有严

6、格的要求[3];第二种是基于微惯性传感器实现手势的识别，通过获取手部的姿态信号，与手势库进行匹配，即可确定该手势动作对应的信息，能够在较大的范围内使用［4］。随着微机电系统和计算机技术的不断发展，推动了可穿戴设备的研发，微型化、低功耗的MEMS惯性传感器能够嵌入到各类设备中［5］，为手势识别提供了实现的环境。本文采用整合了三轴加速度、三轴角速度、三轴姿态角的MPU6050模块搭配低功耗蓝牙模块对人的手部动作信号进行采集并进行相应的运算处理，然后通过蓝牙模块把信号发送至STM32微处理器进行模数转换，完成手势比对并发送对应的

7、命令给家电设备实现手势的控制。1系统的总体设计系统的设计总共分为手势分析、无线传输、设备控制三大部分，如图1所示。手势分析部分包括ArduinoNano、MPU6050传感器模块和蓝牙模块，对电路进行连接后制作成类似手表的模型，用户佩戴于手腕上即可开始进行操作。MPU6050传感器采集手势的信号后在其内部进行姿态解算，并配合动态卡尔曼滤波算法，能够在动态环境下通过蓝牙发送当前准确的姿态信号。无线传输部分采用的是短距离无线通信技术中的蓝牙技术，其工作在无需申请的2.4GIIz频段内，能够在10m的范围内实现手势信号的接收和发

8、送、设备之问的通信、微处理器实现指令的发送等功能。设备控制部分包括STM32微处理器、蓝牙模块、继电器等，手势信号通过蓝牙的无线传输，发送到STM32进行手势的配对，经过模数转换后得到控制命令，微处理器把命令发送到设备实现对应手势的状态控制。1.1MPU6050模块该模块负责对用户的手势信号进行采集，其