2020-11-25FDC2214传感器模块

设计理念

以铜板作为导体材质，由于DC2214 是基于 LC 谐振电路原理的一个电容检测传感器，所以利用 FDC2214 的工作原理可实现手势接近和识别的功能。当人手接近该导体传感平面时，传感端的电容发生了变化，这就会导致 LC 电路振荡频率的变化，从而反映出手势接近，以及手势的判定。

从手势识别方面讲：关于手势动作捕捉主要是通过光学和传感器两种方式来实现。手势识别推测的算法，包括模板匹配技术（二维手势识别技术使用的）、通过统计样本特征以及深度学习神经网络。而常见的红外识别解析度低，易受干扰，成本高，维护困难，而2214可以在任意环境下实现接近度感测,成本低,在波动的条件下,可以稳定的显示预期效果。故而我们选择使用2214芯片。
数据通信方面来讲：芯片间的通信只能使用I2C协议，可以采用有限传输和无线传输两种方式。考虑到FDC2214芯片灵敏度极高，无线协议会产生较大干扰使结果不准确，因此采用有线传输的I2C协议传输。

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系统总体工作流程

任务要求装置具有训练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。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。
模式及操作流程使用串口屏显示，首先进入开始界面，选择需要的工作模式。在判决模式下有猜拳游戏和划拳游戏，选择对应的游戏模式进入，在相应的位置做出不同的手势，装置即可做出准确的判定，并将正确的结果显示在串口屏上。在训练模式下，将任意一位人员的手放在装置的指定位置，选择对应的猜拳游戏“石头、剪刀、布”或者划拳模式“1、2、3、4、5”，进入对应的游戏模式之后，系统对此人员的手势信息进行采集，所有的数据采集完成之后，进行判断和存储。返回模式选择界面，选择判决模式，就可以对此人员的手势进行准确的判决，并将判决结果显示在串口屏上。系统在任意模式下都可以返回，可以循环操作。
流程图如下图：

在这里插入图片描述

FDC2214传感器模块

一、传感器介绍

二、内部转换原理

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其中core是计算单元 用来计算 提供的时钟频率基准

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此部分进行采样

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此部分 滤波、信号处理、模数转换输入到core计算单元

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这里的值由core计算单元通过采样得到的数据计算得出

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频率计算：

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模块优势：

1、高分辨率，
2、降低噪声
3、可以测量震荡LC谐振器的频率。

通过IIC输出的值 就是测量LC谐振电路的频率比上内部基准频率的比值。这个频率测量值可转换为等效的电容

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模块输出形式：

每个通道的数字化输出是成比例的fSENSOR/fREF的比值。

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