基于STM32L0的手指关节运动采集器设计.docx

摘要：由于人机交互的日益频繁，人们不断探索更为直观、简单的人机交互方式，并在此项领域做除了不少成绩。其中，基于数据手套的手势识别技术成为科学家们关注和研究的热点。同基于其他方式的手势识别技术相比，基于数据手套的手势识别方法具有多种优势（抗干扰性强、手势识别成功率高、较优的实时性等等）。

在本文中，数据手套的主控芯片是STM32L051C8T6，并以柔性应变片（Flex Senor）作为测量手指弯曲度的传感器，并且以通过WI-FI模块将采集到的数据信息传输给机械手，使得机械手跟随人的手势姿态进行同步运动。

本文首先就数据手套的发展背景、研究意义及国内外发展情况作出简要论述。随后在第二章中分模块阐述了系统硬件设计结构，并简要说明弯曲度传感器的工作原理——通过弯曲传感器在弯曲时输出电阻的变化来监测手指的运动姿态。其次，在第三章中我将简要阐述软件编辑所必须的功能，并给出相关例程。最后，就此课题的难点及设计的缺陷（如何消除温度对电阻值的影响）提出改进，继而提升系统鲁棒性。

关键词：STM32L051C8T6；手势识别；数据手套；弯曲度传感器

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  引言-1

1.1发展背景-1

1.2研究意义-1

1.3国内外发展现状-2

第二章  数据手套硬件结构的设计-4

2.1微型处理器的选型-4

2.1.1有关STM32L0的简述-4

2.1.2 ADC部分的特点-4

2.1.3 STM32L0的核心电路设计-5

2.2弯曲度传感器-6

2.2.1弯曲度传感器的工作原理-7

2.2.2弯曲度传感器的弯曲特性-8

2.2.3弹性传感器角度与电压之间的关系-9

2.3陀螺仪MPU9250-9

2.3.116位ADC的3轴陀螺仪的简介-10

2.3.216位ADC的3轴加速度的简介-10

2.3.316位ADC的3轴磁力计的简介-10

2.43V3稳压电源-11

2.5无线通信模块-12

第三章  系统软件的设计及调试-14

3.1采集器部分的软件编写-14

3.1.1一阶滤波算法-14

3.2STM32_AD的软件设计-15

3.2.1STM32_AD转换模块的基本原理-15

3.2.2STM32_AD转换模块的基本步骤-16

3.1MPU9250模块的软件设计-16

3.1.1MPU9250的驱动程序设计-16

3.1.2MPU9250的软件设计-16

3.3无线通讯模块的程序设计-18

3.4对智能数据手套进行相关调试-18

第四章  实验硬件设计的缺陷以及改进-19

4.1电阻其自身属性会受到哪些干扰-20

4.2弯曲度传感器的工作稳定性会受何种影响-20

4.3对于传感器的温补方法-20

第五章  未来发展的期望以及方向-23

结束语-24

致  谢-25

参考文献-26

附录-27