非接触式手势检测演示装置 简单

新冠疫情提倡非接触防控，在高中通用技术《技术与设计2》课程中第四章《控制与设计》第2节控制系统的过程和方式教学中，常常会通过讲解传感器的工作方式，学习控制系统的工作过程和方式。为更加真实具体的讲解控制系统的工作过程和方式，本教具选择使用手机中常见的APDS9960手势检测传感器，制作一个“非接触式手势检测演示装置”用于教学演示与体验。 本项目使用APDS9960传感器检测手势上下左右的变化，通过arduino单片机实时控制上下左右四个方向LED灯的亮灭，并编写上位机界面实时模拟手势变化，使学生更加真实具体感受系统控制的工作过程和方式，本项目具有较好的实用和创新性，能达到较好的演示效果。

关键词： 非接触式，手势检测，演示装置

作为一名教育创客，长期致力于开源硬件的学习和普及，并在学校初中和高中都开设的《机器人及创客制作》选修课程，对当前主流创客工具有较好掌握。为此，选择使用当下主流的Arduino作为本项目的硬件平台。 硬件选择，选择Arduino UNO作为应该主控板，选择采用颜色识别和手势检测传感器APDS9960作为检测装置，选择RGB和白色四种颜色LED灯和PC端作为输出模块，将选择蜂鸣器和电脑麦克风作为输出设备；程序设计，选择采用 Arduino IDE作为下位机编程，上位机选择Processing进行界面设计并实现串口通讯，当输入模块检测到手势上下左右红外信号时，对应方向的LED点亮，并通过PC端模拟手势变化。最后，使用激光切割的结构件制作出一个演示器外壳。

2.1硬件搭建 首先，对手势检测传感器APDS9960的输入信号进行检测，测试其信号是否正常工作与稳定；其次，对输出设备既发出LED灯及上位机界面进行测试；然后，进行硬件搭建与互动程序编程。

2.1.1硬件清单 UNO主控板、扩展板、颜色识别和手势检测传感器(APDS9960)、RGB—LED灯、面包板、杜邦线、演示装置外壳结构件、热熔胶枪和螺丝刀等。

2.2程序设计 首先，对整体项目的程序设计思路画出流程图，选择Arduino IDE进行下位机硬件部分进行程序设计，测试其输出信号是否正常，然后对上位机演示动画进行程序编写并分别调试，最后将下位机硬件部分与上位机演示动画部分进行调试。

2.3项目调试 硬件搭建与下位机编写后，对整个手势检测演示装置进行调试。分别测试输入信号和输出装置信号是否正常；然后对上位机界面进行模拟调试，最后，对整个手势检测演示装置进行调试。

2.4外壳设计与激光切割 外壳设计，首先使用激光切割设计软件进行设计，然后进行切割和加工，然后进行拼接，使用螺丝和热熔胶枪进行连接，最后，进行外观美化和反复调试。

     时光荏苒，回首作为一名教育创客之路，辛苦而充实，成长与收获同在，感谢一直来支持我的各位同事和家人们的默默支持，感谢我的学生，我们相互成长与成全，感谢辛勤付出的自己！！！