基于mems技術的手勢動作輸入裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及手勢輸入裝置技術領域，具體涉及基于mems技術的手勢動作輸入裝置。
【背景技術】
[0002]手勢的識別和處理在科技中具有非常廣闊的應用前景，在醫(yī)生的遠程手術，防爆機器人的機械臂的控制和各種需要應用的場合，手勢的信息收集和處理都將擁有巨大的發(fā)展前景。
[0003]MEMS技術即微機電系統(tǒng)是將微電子技術與機械工程融合到一起的一種工業(yè)技術，它的操作范圍在微米范圍內。比它更小的，在納米范圍的類似的技術被稱為納機電系統(tǒng)。微機電系統(tǒng)在日本被稱作微機械，在歐洲被稱作微系統(tǒng)。
[0004]應用MEMS技術對手勢信息進行采集與處理，通過各種相關算法把手的運動狀態(tài)進行記錄并處理為標準信息，其結果能夠作為其他設備直接使用的數(shù)據(jù)來源。在日常生活、工業(yè)生產、機器人應用、電影制作等方面擁有廣闊的應用空間。使用三旋陀螺儀和加速度傳感器對手指的移動進行信息采集，同時加裝發(fā)射模塊，將收集的信息通過無線發(fā)射裝置發(fā)送給單片機，進行處理之后我們可以將這些信息運用到需要的場合。
[0005]MEMS系統(tǒng)包括信息采集的傳感器，作為計算中心的微型處理器，電子線路，以及無線通信模塊，微型電源等主要模塊。MEMS之所以采用硅為主要材料，是由于其在強度高和硬度高的同時，熱傳導和電氣方面的性能也十分優(yōu)越等優(yōu)點。與傳統(tǒng)機電系統(tǒng)制作工藝不同的是，MEMS采用的各向異性刻蝕技術和光刻工藝融合了當前多種精致加工技術和先進信息技術的最新成果。
[0006]隨著社會的發(fā)展對手勢輸入設置的要求也逐漸提高，以下兩點更是尤為重要:1.識別率高，能夠有效的識別出用戶的輸入動作，這是一切有效特征的基礎和共性;2.計算簡單，如果手勢識別特征提取算法過于復雜，由于處理時間長，導致手勢識別平臺不能及時反饋用戶輸入的語意結果會使手勢識別平臺的友好性大打折扣以及占用大量內存，不適合占用小內存的嵌入式平臺，推廣意義不大，基于以上本發(fā)明提供了一些技術性方案。

【發(fā)明內容】

[0007](一)解決的技術問題
[0008]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了基于mems技術的手勢動作輸入裝置，能夠有效的識別出用戶的輸入動作且計算簡單適合占用小內存的嵌入式平臺。
[0009](二)技術方案
[0010]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn):
[0011]基于mems技術的手勢動作輸入裝置，包括Atmegal6單片機模塊、nRF24AP2-8CH無線收發(fā)器和軟件模塊，包括手勢識別硬件平臺；手勢識別硬件平臺包括L3G4200陀螺傳感器和數(shù)模轉換器;所述L3G4200陀螺儀擁有三種可選全尺度，L3G4200陀螺儀的I2C/SPI數(shù)字輸出接口 16比特率值的數(shù)據(jù)輸出兩個數(shù)字輸出線，同時集成低通濾波器和高通濾波器，用戶可選帶寬Embedded自檢寬電源電壓，并且其2.4V到3.6V低壓兼容1s，擁有1.8V嵌入省電和睡眠模式以及高沖擊生存能力。
[0012]優(yōu)選的，Atmegal6單片機模塊內核具有豐富的指令集和32個通用工作寄存器，所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個時鐘周期內同時訪問兩個獨立的寄存器。
[0013]優(yōu)選的，所述Atmegal6單片機模塊具有16K字節(jié)的系統(tǒng)內可編程Flash，512字節(jié)EEPR0M，1K字節(jié)SRAM，32個通用I/0口線，32個通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG接口，Atmegaie單片機模塊支持片內調試與編程，三個具有比較模式的靈活的計數(shù)器，片內/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益的ADC，具有片內振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI串行端口，以及六個可以通過軟件進行選擇的省電模式。
[0014]優(yōu)選的，Atmegal6單片機模塊是基于增強的AVRRISC結構的低功耗8位CMOS微控制器，由指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，Atmegaie單片機模塊的數(shù)據(jù)吞吐率高達lMIPS/MHzo
[0015]優(yōu)選的，nRF24AP2-8CH無線收發(fā)器其基于嵌入式的無線集中器，其含有多個節(jié)點，并對各個節(jié)點進行各種管理及通信。
[0016]優(yōu)選的，如圖所示所述手勢識別硬件平臺對于手勢輸入時實現(xiàn)對O到9的數(shù)字識另IJ，每個數(shù)字都能一筆寫成且輸入符合大多數(shù)人的書寫習慣。
[0017]優(yōu)選的，所述數(shù)模轉換器把采集的手勢信息通過自帶的A/D轉換模塊從模擬信號轉換成數(shù)字信號。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明提供了基于mems技術的手勢動作輸入裝置，有益效果是:基于MEMS技術為基礎的動作識別系統(tǒng)，精度較高，功能強大，計算簡單，完全可以滿足隊手部動作的識別進而對系統(tǒng)進行控制;采用手勢識別硬件平臺來實現(xiàn)對O到9的數(shù)字識別，被識別的模式簡單，每個數(shù)字都能一筆寫成，書寫方便，并且輸入符合大多數(shù)人的書寫習慣。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021 ]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理流程圖；
[0022]圖2是Atmegal6單片機模塊的應用電路圖；
[0023]圖3是手勢識別硬件平臺的數(shù)字書寫風格示意圖；
[0024]圖4是tmegal6單片機模塊的內部結構圖；
[0025]圖5是物體做徑向運動時科里奧里力分解圖；
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]基于mems技術的手勢動作輸入裝置，包括Atmegal6單片機模塊、nRF24AP2-8CH無線收發(fā)器、軟件模塊和手勢識別硬件平臺；所述手勢識別硬件平臺包括L3G4200陀螺傳感器和數(shù)模轉換器;所述L3G4200陀螺儀擁有三種可選全尺度(±250/500/2000dps)，其I2C/SPI數(shù)字輸出接口 16比特率值的數(shù)據(jù)輸出兩個數(shù)字輸出線，同時集成低通濾波器和高通濾波器，用戶可選帶寬Embedded自檢寬電源電壓，并且其2.4V到3.6V低壓兼容1s,擁有1.8V