FastBond3基础部分-基于STM32神经网络的智能体感遥控器
该项目使用了STM32H7S3 Nucleo64开发板,实现了基于STM32神经网络的智能体感遥控器的设计,它的主要功能为:根据运动传感器数据,感知用户手势,并根据手势实现对计算机设备的控制。。
标签
神经网络
HID
FastBond第三季
STM32H7S3
枫雪天
更新2024-11-01
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一、创意方案概述

本项目旨在设计一款集高科技与便捷性于一体的智能体感遥控器,通过人体动作来控制电脑,实现更加自然、直观的交互体验。该遥控器将搭载性能强大的STM32H7S3微控制器,并结合MPU6050六轴传感器和神经网络算法,实现对复杂手势的精准识别,从而实现对电脑的无接触控制。

二、所选创意方向

  • 体感交互: 利用人体动作(手势)作为输入,实现对电脑的控制。
  • 神经网络算法: 采用先进的神经网络算法,提高手势识别精度。
  • HID设备模拟: 通过USB接口将遥控器模拟成键盘或鼠标,实现对电脑的精确控制。

三、方案框图

四、方案中用到的厂商元器件及简单介绍

  1. 主控板:STM32H7S3 Nucleo64(意法半导体)
    • 简介:STM32H7系列是STM32家族中性能最强大的产品之一,STM32H7S3具有Cortex-M7核心,浮点单元以及丰富的片上外设,非常适合运行复杂的神经网络算法。
  2. MPU6050六轴传感器
    • 简介:MPU6050集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计,能够实时测量人体的姿态和运动。

五、工作原理

  1. 数据采集: MPU6050传感器实时采集人体运动数据,并将其传输给STM32H7S3。
  2. 特征提取: STM32H7S3对采集到的数据进行预处理,提取出能够表征不同手势的特征。
  3. 神经网络识别: 将提取到的特征输入到预训练好的神经网络模型中,进行手势分类。
  4. HID命令生成: 根据识别结果,生成相应的HID命令,如模拟键盘按键或鼠标移动。
  5. USB通信: 通过USB接口将HID命令发送给电脑,实现对电脑的控制。

六、软件设计

  • STM32固件:
    • MPU6050驱动程序:用于采集传感器数据。
    • 神经网络库:用于实现手势识别算法。
    • USB HID类驱动:用于模拟HID设备。
  • 神经网络训练:
    • 采集大量手势数据,用于训练神经网络模型。
    • 选择合适的神经网络架构(如CNN)并进行模型训练。

七、心得体会

通过将STM32H7S3的高性能和MPU6050的灵敏度相结合,结合神经网络算法的强大能力,我们能够实现一个功能强大、用户体验友好的智能体感遥控器。这个项目不仅能锻炼我们的嵌入式系统开发能力,还能让我们深入了解神经网络算法在实际应用中的价值。

八、功能拓展

  • 自定义手势: 用户可以自定义手势,并将其映射到不同的操作。
  • 多模态交互: 结合语音识别、面部表情识别等技术,实现更丰富的交互方式。
  • 无线连接: 通过蓝牙或Wi-Fi实现无线连接,扩大使用范围。
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