基于STM32F101ZF手势识别电视遥控器设计

基于STM32F101ZF手势识别电视遥控器设计

 

　　由于传统电视机遥控器的按键操作比较机械且缺乏娱乐性，设计了一种以STM32F101ZF为核心的手势识别算法。通过将用户手势运动的信息转换成相应的红外信号，从而实现手势遥控电视机更换频道和调节音量的目的。该系统主要由双端口RAM通信的双DSP 并行处理器、CMOS 数字摄像头、红外遥控模块、上位机调试软件和以太网通信模块组成。实验测试表明，该系统能够实现用户手势图像的采集、手势动作的识别、红外遥控及以太网通信功能。

　　本设计使用双STM32F101ZF的DSP 进行图像采集、图像处理并且实现红外遥控和网络通信等功能。这样可以满足并行图像处理能力和快速响应的速度要求，同时两个DSP 扩展了512 K × 16 位的RAM 空间，以满足图像处理的空间要求。

 

　　为了实现双DSP 之间的通信，系统采用Cypress公司的一款64 K × 16 位的双端口RAM 芯片STM32F101ZF搭建一个数据通道。DSP1 把采集到的图像通过时间控制有规律写入数据通道中STM32F101ZF从数据通道中提取图像数据存放到自己的RAM 中，然后进行相关的图像处理。在设计工作状态时，使用双端口中断判优方式，数据传递采用握手的通信模式。当DSP1 向双端口RAM 中写完数据之后，通过中断握手的方式，通知DSP2 读取数据。DSP2 要求数据时，也会以同样的方式通知DSP1，从而实现双DSP 高速有规律地数据传递。双端口RAM 与两个DSP 

　　

　　本系统直接使用DSP1 通过外部中断NMI 和INT2,分别同步摄像头OV7620 的VSN 和HREF 信号，同时通过绑定DSP 的8 根I /O 线同步读取图像到DSP 内存中，从而实现了系统的图像采集工作。为了让DSP 的时钟频率与OV7620 的时钟频率匹配，必须要降低摄像头的输出时钟频率。对摄像头OV7620 内部的寄存器进行设置，达到减慢数据传输速度的目的。OV7620 模块与DSP1 的硬件连接和OV7620 的同步读取时序分别所示。

　　

　　通过时序图可知，DSP 先捕获摄像头的场中断信号，准备好存储一帧图像的数组。然后，DSP 等待HREF 行中断信号。最后，在行中断中判断PCLK信号，当PCLK 处于高电平时，DSP 读取该像素值。为了在不丢失手势特征信息的前提下采集尽量小的图像，DSP 采集视野中间隔行的100 × 100 大小的图像，存放在100 × 100 的数组中。通过修改读取程序可以改变采集图像的大小。

　　

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