智能手套开源项目

描述

在这个项目中，我们的主要目的是开发一款智能手套，帮助使用手语的人在日常生活中轻松交流。

学习手语是一个要求很高的过程。因此，这个过程并不为许多健康人​​所熟知。在这款智能手套的帮助下，那些健康的人将能够理解那些使用手语的人。智能手套还可以用作想要学习手语的健康人的模拟器。

我们的项目涉及模拟字母，这是语言的基石。在这个项目中，我们使用 fpga 来实现将手势模拟为视觉字母的算法。手指上的柔性传感器给出手的形状以检测手势。vga监视器用于直观显示FPGA中转换为字母的手势。

 

图1

 

 

图 2

 

 

图 3

 

图 1、图 2、图 3说明了 VGA 控制器产生的时序信号。控制器包含两个计数器。一个计数器在像素时钟上递增并控制 h_sync（水平同步）信号的时序。通过将其设置为显示时间从计数器值 0 开始，计数器值在显示时间内等于像素的列坐标。水平显示时间之后是消隐时间，消隐时间包括水平前沿、水平同步脉冲本身和水平后沿，每个都有指定的持续时间。在行的末尾，计数器重置以开始下一行。与其他计数器 v_sync 在垂直轴内应用相同的操作。

使用这些计数器，VGA 控制器输出水平同步、垂直同步、显示启用和像素坐标信号。每个 VGA 模式的同步脉冲被指定为正极性或负极性。

 

图 4

 

 

图 5

 

 

图 6

 

我们首先创建随机图像并使用 RGB 信号改变它们的颜色，如图 4 所示。要在屏幕上写入文本或字符串，有一个众所周知的 Font Rom Map -图 5 -包括所有 ASCII 字符（每个字符为 8x16 位）。我们在我们的 VHDL 代码中实现它。通过使用 Font Rom，我们的代码现在能够在显示器上书写文本或字母， 如图 6 所示。

为了转换来自柔性传感器的模拟数据，我们使用了 PMOD AD2。它是一个功能强大的转换器，每通道具有 12 位分辨率。由于 4 个手指足以执行大多数手语字母，因此一个 4 通道 PMOD 就足够了。

PMOD AD2 使用 I2C，以便能够与 FPGA 通信，我们编写了一个连续的 4 通道读取器 I2C vhdl 代码。这种通信的逻辑如图 7所示。

 

 

 

 

 

1 / 2 •图 7 (2)

 

 

 

 

 

 

1 / 2 •图 8 (2)

 

 

图 9

 

作为总结，我们项目的架构如图 8和图 9 所示。作为参考手语，我们使用了美国手语 (ASL)，它具有图 10中执行的手势。

 

 

 

 

 

1 / 2 •图 10 (2)

 

现在我们可以执行图 10中标记的 16 个字母。

我们项目最终版本的Youtube链接