手勢遙控led燈設(shè)計

手勢控制在移動設(shè)備上的應(yīng)用越來越多，今天就來做一個范例，用手勢遙控led燈，透過手勢動作進(jìn)行燈光的power on、off以及亮度調(diào)節(jié)控制。

手勢控制燈光的手勢

我們希望能控制燈光的 1．亮度調(diào)節(jié) 2．關(guān)閉 3．直接開最亮三種動作，因此設(shè)計其手勢動作如下：

手勢控制燈光的流程

在動作流程方面，基本上用戶的想法只有兩個「我想要控制燈光」以及「我的命令是xxx」：

step 1：用戶告知系統(tǒng)我想要控制燈光：當(dāng)使用者打算控制燈光時，需要把手放在鏡頭前，此時led燈便會開始恒亮告知使用者從休眠狀態(tài)醒來了，這時使用者便可把手放開。

step 2． 系統(tǒng)進(jìn)入控制模式等待手揮動作：在上一步使用者放開之后，會發(fā)現(xiàn)led持續(xù)閃爍，表示系統(tǒng)目前正在等待手揮控制。使用在可在此時在鏡頭前進(jìn)行各種手勢動作以控制燈光。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)持續(xù)了五秒鏡沒有任何手揮動作的話，便會再進(jìn)入休眠狀態(tài)，使用者若想要再次進(jìn)行手揮控制，必須從第一步開始。

我們可以把上述的兩個想法詳細(xì)拆解如下：

材料準(zhǔn)備及接線

以下分為手勢控制端及燈具端兩部份來說明。

手勢控制端

手勢控制端此裝置可貼于墻壁或放置桌上，角度需方便一般人手部的上下左右揮動來控制遠(yuǎn)距的燈光設(shè)備。為了讓用戶知道目前系統(tǒng)可否開始進(jìn)行手勢揮動控制，因此加了一個led燈for模式告知用途。

材料準(zhǔn)備

開發(fā)板（uno、nano…皆可）

創(chuàng)客手勢控制開發(fā)板egad－005

muart0－s－1－1 無線串行端口傳輸模塊（1對1） 的s0端

三色led（共陰）

egad－005是一款簡單好用的手揮控制板，它透過發(fā)出紅外線來偵測手部的上下左右以及遠(yuǎn)近等動作，因此這款手揮模塊比較適合于室內(nèi)使用，尤其在黑暗環(huán)境中更能發(fā)揮其手揮辨識的效果哦，因此相當(dāng)適合用于室內(nèi)燈光的控制。

muart0－s－1－1是與凌陽創(chuàng)新開發(fā)的rf uart模塊，簡簡單單就能讓我們將手揮控制接口無線化。

接線安裝

燈具被控端

一般led燈泡或燈具其使用的電壓為12v或24v，而arduino透過pwm pin最大的輸出僅為5v，因此需要使用tip 120晶體管來放大電流。（tip120最大可接至60v／5a）。如下圖，左側(cè)原本直接用pwm pin來控制小電流led，若改用大電流時須改接如右圖。（注意這不能用于交流只能用在直流電哦）

材料

arduino開發(fā)板（uno、nano…皆可）

muart0－s－1－1 無線串行端口傳輸模塊（1對1） 的s1端

tip120 三極管

12v led燈泡

升壓模塊 5v to 12v

接線安裝

接線示范

手勢控制端的程序中，egad＿005．get＿distance（）是讀取前方手部的距離，這個距離不太長，回傳的值會介于18～63之間，如果超過了偵測距離library就會認(rèn)定手部已離開，此時雖然使用者還舉著手以為正在距離偵測模式。因此，有個明顯的燈號提醒用戶是必要的，程序中使用紅燈讓表示目前正在距離偵測中（即調(diào)光的動作）。

當(dāng)使用egad＿005．get＿distance（）讀取前方手部距離時，library會不斷的傳回目前的距離值，當(dāng)使用者移動到某距離確定了亮度離開時，注意此時library所回傳的距離不會固定在最終那個值，而會持續(xù)減少下去；由于使用者有在移動手部調(diào)整距離時，回傳的距離值會是多組介于18～63的相同數(shù)字?jǐn)?shù)值排列，因此，在燈具控制端程序中，可用判斷前后兩次的距離值是否相同來解決手部離開時，回傳的距離值會持續(xù)減少的問題。

您還可以改良一下燈具控制端，把輸出到tip 120的pwm訊號接到muart0－s－1－1的input port，并且讀取手勢控制端output port，就可以判斷遠(yuǎn)程的燈具在使用者手揮控制后，是否被正確的開啟或關(guān)閉了。

3d打印外殼及組裝

下載3d模型，打印

stand．stl：手揮座，lampcase．stl：燈具基座，lamptop．stl：燈具外罩

安裝好就可以開始操作了。

作者：cheng hsun tsen