基于简单手势识别的多媒体应用设计.doc

摘 要：多媒体应用凭借其强大的处理声音、图像、文字等信息的能力，拥有着十分广泛的应用领域，涉及到医药、工程、广告、教育还有科学研究等行业。然而，多媒体应用传统的控制方式已经远远跟不上科技的进步。一个优良的手势识别系统可以让用户的使用体验达到最优。

为了实现集物理按钮、手势识别、手机无线控制为一体的多媒体控制系统。本文设计了一种基于简单手势识别的多媒体应用控制系统。手势识别模块选用Arduino Uno作为控制主板，物理按键模块选用Arduino Leonardo作为控制主板，而手机与硬件的无线信息传输则选择HC-05蓝牙模块，并且结合了超声波测距模块实现高低手势控制电脑多媒体音量大小。此外，当做出下滑手势时，会有步进电机模块模拟幕布的下拉行为，并打开PPT进行演示，当做出上划手势时，幕布升起，PPT结束演示,而左右滑动则可以完成PPT的切换。

本设计已经完成了多媒体应用控制系统的实物，以及基于Android开发平台实现的上位机软件。具有蓝牙搜寻功能、多媒体应用控制功能、超声波控制音量、硬件信息交互功能。多媒体应用控制系统包括按键控制、手势控制、手机无线控制等多种多媒体应用控制方式，最大程度上满足用户对多媒体应用控制多种场合的不同需求。

关键词：手势识别；Arduino单片机；Android开发；蓝牙通信；多媒体应用控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.1.1 研究的背景-1

1.1.2 研究的意义-1

1.2 多媒体应用控制的研究现状和发展趋势-1

1.3 课题研究的任务-2

2 多媒体应用控制系统设计-3

2.1 研究内容-3

2.1.1 功能要求-3

2.1.2 设计思路-3

2.2 总体方案设计与论证-4

2.3 方案选择-4

2.3.1 无线智能传输方案的论证-4

2.3.2 手势传感方案的论证-5

3 系统硬件设计-7

3.1 硬件系统总体方案-7

3.2 主控模块设计-8

3.2.1 Arduino主控模块-8

3.2.2 Arduino Leonardo-8

3.2.3 Arduino Uno-9

3.3 手势识别模块-11

3.3.1 APDS-9960-11

3.3.2 APDS-9960硬件电路的实现-12

3.4 蓝牙模块设计-13

3.4.1 HC-05-13

3.4.2 HC-05硬件电路设计-14

3.5 超声波测距模块-14

3.5.1 HC-SR04-14

3.5.2 HC-SR04硬件电路设计-15

3.6 按钮模块-16

3.7 步进电机驱动模块-17

3.7.2 步进电机驱动-18

3.7.3 步进电机驱动系统电路设计-19

4 多媒体应用控制系统的软件设计-20

4.1 总体软件设计方案-20

4.2 Arduino程序设计-20

4.2.1 Arduino IDE编译环境-20

4.2.2 Arduino Leonardo端程序设计-20

4.2.3 Arduino Uno端程序设计-23

4.3 Android 应用程序设计-27

4.3.1 Android 简介-27

4.3.2 Android界面设计-27

4.3.3 蓝牙通信的实现-30

5 系统分析与调试-32

5.1 硬件测试-32

5.1.1 硬件测试步骤-32

5.1.2 硬件测试结果-32

5.2 Android软件测试-33

5.2.1 软件测试步骤-33

6 结论与展望-35

参 考 文 献-36

致 谢-37