简易手势探测器制作教程

454398 2019-08-05 3250

电子说

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描述

红外传感器是如何工作的？

红外传感器（PIR传感器）是一种电子传感器传感器，用于测量从其视野中的物体辐射的红外（IR）光。它们最常用于基于PIR的运动检测器。温度高于绝对零度的所有物体以辐射的形式发出热能。通常，这种辐射对于人眼是不可见的，因为它以红外波长辐射，但它可以通过为此目的而设计的电子设备进行检测。

在这种情况下，被动一词指的是事实PIR设备不会产生或辐射能量用于检测目的。它们完全通过检测由物体发射或反射的红外辐射来工作。他们没有检测或测量热量。

TPA81是一个热电堆阵列，可检测2um-22um范围内的红外线。这是辐射热的波长。 Pyro-electric传感器通常用于防盗报警器并打开外部灯光，在同一波段检测红外线。这些热电传感器只能检测热量的变化 - 因此它们是运动探测器。虽然在机器人技术中很有用，但它们的应用受到限制，因为它们无法检测和测量静态热源的温度。另一种类型的传感器是热电堆阵列。这些用于非接触式红外线温度计。它们具有大约100°的非常宽的检测角度或视场（FOV），并且需要遮盖或透镜或通常两者以获得大约12°的更有用的FOV。有些内置镜头。最近，具有一系列热电堆，内置电子器件和硅透镜的传感器已经可用。这是TPA81中使用的类型。它有一排排成八排的热电堆。 TPA81可以同时测量8个相邻点的温度。 TPA81还可以控制伺服以平移模块并构建热图像。 TPA81可以检测2米（6英尺）范围内的蜡烛火焰，不受环境光的影响！

PIR传感器类似于只有看到温暖的东西。所以TPA81是一款具有8像素分辨率的热像仪，当然，人体总会发热。现在，如果我们通过控制器控制PIR传感器并为PIR传感器定义一些手势，我们就可以制作一个简单的手势探测器。

在这个项目中，我们决定使用PIR和Arduino制作手势探测器系统。我们使用TPA81作为PIR，但它有点贵，所以如果你想省钱，你可以使用8个简单的PIR传感器，没有白头（焦点部分）。 TPA81支持I2C协议，与Arduino Nano兼容。这个很酷的项目可以帮助您找出图像处理和手势检测的基础知识。我们来做吧！

电路

探测器

如果您想使用8个PIR传感器而不是TPA81，您应该将8个单个PIR传感器连接到Arduino板并逐个读取。这样你可以节省一些钱！

探测器

代码

对于第一个电路（使用TPA81），您应该复制Arduino IDE中的代码。但首先您必须添加库然后上传代码。从以下链接下载TPA81库。如果这是您第一次运行Arduino板，请不要担心。只需按照以下步骤操作：

访问www.arduino.cc/en/Main/Software并下载操作系统的软件。按照说明安装IDE软件。

运行Arduino IDE并清除文本编辑器并在文本编辑器中复制以下代码。

导航到草图并包含库（下载库）来自以下链接）。现在单击添加ZIP库并添加库

选择工具和板中的板，选择Arduino Nano。

将Arduino连接到PC并在工具和端口中设置COM端口。

按上传（箭头标志）按钮。

你已经完成了设置！

#include “Wire.h”

#include “TPA81.h”

// Create new TPA81 instance

TPA81 tpa;

void setup（） {

Serial.begin（9600）;

// You need to begin the Wire library to use TPA81 library

Wire.begin（）;

}

void loop（） {

// Print temperature light

Serial.print（tpa.getAmbient（））;

Serial.print（“ ”）;

// Print all temperature point

for （int i = 1; i 《= 8; i++）

{

Serial.print（tpa.getPoint（i））;

Serial.print（“ ”）;

}

Serial.println（“ ”）;

delay（100）;

}

运行此代码后，在Arduino IDE中打开串行终端并查看TPA81检测到的8个阵列温度。每行中的第一个数字属于总温度。现在将手放在传感器前面，看看身体的温度。要手动定义手势，您应该知道手的温度并将其设置为偏移量。我们把它设置为29度。上传下一个代码，以便在TPA81前看到你的手部动作。

#include “Wire.h”

#include “TPA81.h”

// Create new TPA81 instance

TPA81 tpa;

void setup（） {

Serial.begin（9600）;

// You need to begin the Wire library to use TPA81 library

Wire.begin（）;

}

void loop（） {

// Print temperature light

Serial.print（tpa.getAmbient（））;

Serial.print（“ ”）;

// Print all temperature point

for （int i = 1; i 《= 8; i++） { if （tpa.getPoint（i）》29）

Serial.print（“# ”）;

else

Serial.print（“。 ”）;

}

Serial.println（“ ”）;

delay（100）;

}

我们写了一个算法来检测一个简单的手势，比如增加或减少声音播放器的音量。您可以复制以下代码并尝试。

#include “Wire.h”

#include “TPA81.h”

#include “ssd1306.h”

#include “DHT.h”

// Create new TPA81 instance

TPA81 tpa;

#define VCCSTATE SSD1306_SWITCHCAPVCC

#define WIDTH 128

#define HEIGHT 64

#define PAGES 8

#define OLED_RST 9

#define OLED_DC 8

#define OLED_CS 10

#define SPI_MOSI 11 /* connect to the DIN pin of OLED */

#define SPI_SCK 13

uint8_t oled_buf［WIDTH * HEIGHT / 8］;

int gesture［8］［20］;

int tgesture［8］;

int sum=0;

int sflag; // standby flag

int gcount;

int c;

int ex;

int vol=5;

const uint8_t v1 ［］ PROGMEM = {

0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x0c， 0x31， 0xc6， 0x0c， 0x61， 0x86， 0x3e， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x0c， 0x67， 0xe6， 0x0c， 0x61， 0x86， 0x3e， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x06， 0x66， 0x36， 0x0c， 0x61， 0xce， 0x30， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x06， 0x6c， 0x36， 0x0c， 0x61， 0xce， 0x30， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x06， 0x6c， 0x36， 0x0c， 0x61， 0xce， 0x3e， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x06， 0x4c， 0x36， 0x0c， 0x61， 0xb6， 0x3e， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x02， 0xcc， 0x36， 0x0c， 0x61， 0xb6， 0x30， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x03， 0xc6， 0x36， 0x06， 0x61， 0xb6， 0x30， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x03， 0x87， 0xe7， 0xe7， 0xe1， 0x86， 0x3e， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x01， 0x81， 0xc7， 0xe3， 0x81， 0x86， 0x3e， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x18， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x38， 0x40， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x78， 0x70， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0xf8， 0x38， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0xf9， 0x88， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x1f， 0xf9， 0xcc， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x1f， 0xf8， 0xc4， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x1f， 0xf8， 0x66， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x1f， 0xf8， 0xc4， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x0f， 0xf9， 0x8c， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0xf8， 0x18， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x78， 0x30， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x38， 0x60， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x38， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x18， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x1f， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x3f， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x1f， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00，

0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00

};

const uint8_t v2 ［］ PROGMEM = {