毕业设计中期检查表(学生填表)

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1、计算机与信息工程系毕业设计中期检查表（学生填表）学号姓名专业指导班级教师课题硬件设计类型乂H火“毕业设计题H基丁手势识别的无线控制终端设计是否就业□正式工作了□在实训单位实习■在临时单位试用□没有实习或工作目前所在地河南省郑州市毕业设计成果形式□程序、软件□算法研究与验证程序■硬件产品□软硬件仿真程序□网络设计方案（图形描述）□技术研究（流程或图形描述）□其他（注：毕业设计成果形式可市指导老师指定。）毕业设计成果形式的详细说明一款可佩带在右手的控制终端，终端的核心为一块5X5cm的双层PCB板，板上集成了9轴姿态传感器，微控制器和射频通信芯片，和一些连接线，可以完成通过

2、手部动作，实现对鼠标的控制。填农时间：2013年4月30日（学生填衣后，山指导教师汇总到系公共邮箱网盘）毕业设计目前进展情况（用图文充分说明）目前，系统的破件部分设计已经全部完成，下图为无线控制终端的PCB设计截图:图1PCB截图电路板集成了ATmegal28A单片机、9轴姿态传感模块、射频通信芯片、485通信接口等，其对应的电路原理图如下:CtHR$5IKVCC3V34U3佯卩10^T~12PA40HCIPAS年0$PAT（>OT）調FC咖3PC咖D2J二&二alxnwx0X003A13-S3P:阴boocEnwvSJ2GfiD021N<1<9R12C12坤Ain«9

3、al2eACI3CH^2V3JTAOAVWeriNU2J1亂标左右键VCC3V3R11J6OHOLEOIKHFAWDKX.IW射•频芯片Doc4MitNintaf<0o>图2原理图n询已完成部分的固件程序，包括采集手部三轴姿态数据，通过微控制器转换为鼠标显示所需要的二维坐标，按照串行口鼠标协议，经过485结构传送至PC机，控制鼠标移动。其中的采集三轴姿态数据的算法设计己经完成,通过matlab对算法进行仿真，己经找到了一套合适的数据融合方案，并应用在固件程序中。在仿真时设定了一•个自山度的旋转，角速度恒定为35.9度/s,旋转持续了一段时间。在这段时间内使川6轴传感器（

4、加速度计和磁阻传感器）来测量绝对角度，同时用陀螺來测量瞬时角速度。如果川6轴传感器（加速度计和磁阻传感器）来测量系统的绝对如度，根据以前的经验，这样的误差在1度上下。这个测量谋差是一种噪声，我们简单利用白噪声来表达，程序中构造了一个标准差为0.33333的白噪声，即最大角度偏移1°o绝对位置测量值可通过差分转换成瞬时角速度估计值。根据陀螺的数据手册，在角速度不很快的情况下，单纯的陀螺测量误差为0.1dps（度每秒），所以在这里川另外一个噪声来模拟陀螺的测量误差。将这两种测量数值输入kalman滤波器，发现角速度数据收敛非常快。下图屮蓝色线表示的是6轴传感器测量出的瞬时角

5、速度，波动范围达到30dps,紫色的线是卡尔曼滤波器输出，放大后可看出，其波动范围0.1dps,收敛到了陀螺的测量数值上，即卡尔曼滤波是冇效的。因此在固件程序中，采川卡尔曼滤波得出最终的手部姿态数据。图3卡尔曼滤波结果H前本系统的设计处在尾声阶段，还需完成的有将485有线接口改为使用射频传输，这样就可以实现控制终端的无线使川。