GestIC技術：

類似于電容式觸摸感應，GestIC 技術采用電子場 （E-field） 感應來檢測手勢。 電極隱藏于器件外殼，能夠實現美觀的工業設計，而無需安裝孔或其它基于攝像頭或紅外感應型系統所常見的各種開口。 其它優勢包括：

·完整的表面覆蓋范圍，無盲點

·內置自適應噪聲濾波

·低成本

·唯一具有內置自動喚醒/睡眠功能的手勢解決方案，《100 μA 休眠電流

·降低了系統復雜性

MGC3030/MGC3130/MGC3140介紹：

集成片上執行的手勢識別 GestIC 技術，它降低了復雜性，無需額外的處理，從而縮短產品上市時間。手勢套件使 MGC3030/MGC3130 控制器即使在系統其余部分斷電或處于省電模式時仍能夠識別手勢。該器件可現場升級，以確保系統在將來可容納和使用更多的手勢算法。與語音和語言一樣，每個人的手勢具有獨特的時間、幅度和其它不同度量。集成的GestIC Technology Colibri Suite 利用隱馬爾可夫模型實現各種不同的手勢高速率識別。它可探測故意手勢和一般手部動作之間的細微差異，以避免響應意外手勢。作為低功耗混合信號片上系統 （SoC），MGC3x30 控制器提供了豐富的智能功能特性如下：

·0（觸摸）至 10 cm 處檢測范圍

·高達 200 Hz （5 ms） 的快速報告速率

·現場可升級的板載手勢套件

·數字接口 （I2C） 和可配置的 GPIO

MGC3030/MGC3130/MGC3140內部框圖：

GestIC技術3D手勢識別原理：

?運用電近場傳感

?電極檢測用戶操作

?GestIC技術將信號處理為位置和手勢

?主機使用手勢數據控制用戶界面

MGC3030/MGC3130/MGC3140 能夠實現的手勢識別：

PCB硬件上電極設計：

?框架形電極

?1個發送電極Tx

?4-5個接收電極Rx

?雙層疊加

?可選GND層

MGC3130 軟件架構 ：

MGC3130 系統可從兩個軟件層訪問：

? 通過GestIC 庫消息接口的I2C 直接訪問（直接接口）

? 通過作為消息抽象層的GestIC API （管理接口）

直接接口是訪問MGC3130 的最簡單方式，但它需要用戶接收和解碼所有I2C 消息，并驗證接收到的數據。如果應用程序采用縮減的傳感器數據集（如僅手勢和僅位置），則推薦直接訪問。通過GestIC API 的管理接口提供已解碼和已驗證的傳感器數據，這些數據可由應用程序直接采用。通常， GestIC API 運行在PC 應用程序或操作系統驅動程序中，這些程序將數據提供給應用軟件。

GestIC 軟件庫 ：

GestIC 庫是存儲在MGC3130 內部閃存中的嵌入式固件。它包含：

? Colibri Suite，涵蓋實現GestIC 功能的數字信號處理算法（GestIC 的核心功能有：接近檢測、位置跟蹤和手勢識別）

? 系統控制模塊，提供對主機接口、參數存儲和AFE 訪問的完全控制

? 用于GestIC 庫更新的庫加載程序

GestIC 庫包含一個基于消息的接口，可用于配置芯片并將傳感器數據傳輸給主機應用

程序。

橋接器 ：

如果應用主機不支持本地I2C 接口，則需要附加硬件橋接器。橋接器將I2C 硬件協議

轉換成USB/UART。如果引入橋接器硬件，則應用主機需要一個附加設備驅動程序，以注冊接口并提供操作系統內的MGC3130數據。

例如：

? Windows CDC 驅動程序將MGC3130數據發送給一個虛擬COM 端口。在這種情況下，驅動程序不了解MGC3130數據格式。

? HID驅動程序直接將MGC3130數據作為操作系統中的USB HID 類使用。此類驅動程序必須解碼MGC3130消息，因此建議將GestIC API 參考代碼作為其一部分。

MGC3130硬件接口 ：

通過一個雙線I2C 兼容串口來實現與MGC3130 的通信，該串口支持用戶讀取傳感器數據并將控制消息發送給芯片。它通過串行接口與主控制器通信，工作速度高達400 kHz。一個引腳（IS2）用于地址選擇，使用戶能夠在同一條總線上連接最多兩個MGC3130器件，而不會發生地址沖突。另外，MGC3130 需要一條專用的能提供數據傳輸狀態的傳輸狀態線（TS）。它由I2C主從器件使用來控制數據流。I2C SCL、I2C SDA 和TS 線要求在MGC3130 和連接的主機控制器上采用漏極開路連接。為了正常工作，需要在I2C SCL 和VCC 以及I2CSDA 和VCC 之間連接1.8 kΩ 的上拉電阻，在TS 線和VCC 之間連接10 kΩ 的上拉電阻。

為了實現MGC3130 的控制選項，建議主機控制器控制MGC3130 MCLR 線。尤其是硬件復位對于GestIC 庫更新過程很必要。

AUREA圖形用戶界面：

上位機軟件Aurea主要用來配置MGC3130和燒錄配置文件，

下載鏈接：http://ww1.microchip.com/downloads/cn/DeviceDoc/cn606076.zip

演示視頻：

可以點擊以下鏈接觀看：https://v.youku.com/v_show/id_XNTg2ODUzNjc2.html？spm=a2h0k.11417342.soresults.dtitle

結束語：

基于Microchip GestIC 3D手勢識別的MGC3X30，可以應用于人機交互的各種產品上，汽車電子，智能家居，等領域；各位讀者可以集思廣益，做出具有科技感的產品。

參考文獻：

1、MGC3130 datasheet

2、GestIC Design Guide

3、MGC3140 GestIC Library Interface Description User‘s Guide

4、Aurea Graphical User Interface User’s Guide