手势识别整体设计流程方案

整体系统框图

FDC2214检测原理

FDC2214是基于LC谐振电路原理的四通道电容检测传感器，它将传感器电容接入振荡器LC谐振回路中，并作为回路的一部分，将电容的容量的变化转换为电路振荡频率的变化，从而根据测量频率的变化得到被测电容的变化。

测试区域的设计

FDC2214的 copper Sensor部分，为传感平面，在设计中采用单面覆铜板
测试区域主要由覆铜板和有机玻璃构成，增加有机玻璃是考虑消除测试者手与覆铜板接触的影响，设计的关键在于如何设计手的放置位置，以及覆铜板的形状大小和摆放位置。
下面想一下测试区域的方案：
1、单通道正方形方案：选用一整块作为测试区域（20*20）cm，使用这种方案的话，FDC2214返回的测试数据隔离度大，区分度好，但是次方案对手势的放置要求高。不打算采取。
2、七通道手指形方案：考虑到左右手的情况，考虑用7块铜板，所以需要两个FDC2214进行同时采集，这种方法测试的精度高，但是对测试者的限制要求应该挺多，而且要考虑到FDC2214 之间容易造成干扰。
3、四通道手掌形方案：结合上面两个方案的想法，用一块较大的覆铜板，通过设置电容值梯度阈值，判断手指个数，手掌附近设置三块较小的覆铜板。通过判断逻辑0和1，来检测大拇指和手的方向。

软件设计

系统程序设计

程序设计采用前后台的思想：后台程序是5ms的定时程序，主要完成FDC2214的数据采集和键盘的扫描处理。前台程序主要完成数据的处理，计算和显示等。程序流程图：

在按键选择上，分为两个层级，第一级选择训练模式和判别模式。训练模式完成后进入判决模式。在两种模式下，都有猜拳划拳等选择，另外可以通过清零按键中途终止进程，或者直接进行下一位的测试和判决。当按键选择当前模式后，led灯亮，进行提示。

FDC2214的数据处理

在数据处理中，上半部较大覆铜板，通过设置电容值梯度阈值来判断手指个数，而手掌附近的三块较小的铜板，通过判断逻辑0和1 来检测大拇指和判别手的方向。因此：在训练模式下，现根据测试者手的大小和相撞来确定阈值，然后根据这些阈值组合来确定手势，在判别模式下，通过训练模式下预设的阈值，判断手势。
FDC2214EVM 每个通道的数字化传感器测量值（dataX），表示该数字化传感器频率与参考频率的比值。然后对数据进一步处理，得到该通道的电容值CAP
最后，对每个通道的电容值进行滤波处理，以增强系统的抗干扰性，得到较为平滑的电容值曲线。
为了进一步增强系统的可靠性，在不影响系统封实时性的情况下，采用均值滤波法。在训练模式下，针对每个通道的卡尔曼滤波值，进行算术平均，从而确定每个通道的最佳阈值。