Steuerung des Computers durch Handgesten mit Arduino

Autoren: Lihui Liu, Junjie Lyu
Betreuer: Prof. Göbel & Prof. Schneider

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Einleitung

Bei dem vorliegenden Artikel handelt es sich um ein Projekt aus dem Praktikum angewandte Elektrotechnik des Studiengangs Business and Systems Engineering (BSE). Ziel des Projektes ist es, die bestimmten Funktionen auf dem Computer durch Handgesten zu realisieren. Hierfür werden die Ultraschallsensoren (US) eingesetzt, um die Entfernung zwischen Monitor und Hande zu erfassen. Die Messdaten werden über die serielle Schnittstelle (USB) an den Computer gesendet, die von Python eingelesen werden. Während des Laufs der Pythonprogrammierung auf dem Computer werden die bestimmten Aktionen ausgeführt. Die Umsetzung des Projektes erfolgt nach dem V-Modell.

Bild1: V-Modell 15:59, 02. Okt. 2022 Quelle:[1]

Anforderungen

Tabelle 1: Persölichkeit; Hardware; Software; System

ID	Inhalt	Ersteller	Datum	Geprüft von	Datum
Persönlichkeit
1.1	Python Erkenntnisse	Lihui Liu	-	Junjie Lyu	-
1.2	Arduino Erkenntnisse	Lihui Liu	-	Junjie Lyu	-
Hardware
2.1	Arduino Uno	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
2.2	Ultraschallsensor (3 stück)	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
2.3	USB Kabel	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
2.4	Laptop mit Python	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
Software
3.1	Arduino IDE	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
3.2	Python3	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
3.3	VLC media player	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
Funktionen des Systems
4.1	Wenn beide Hände in einer bestimmten Entfernung vor den Sensor gehalten werden, sollte das Video im VLC-Player abgespielt/angehalten werden.	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
4.2	Wenn die rechte Hand in einem bestimmten Abstand vor dem Sensor platziert wird, sollte das Video einen Schritt vorwärts laufen.	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
4.3	Wenn die linke Hand in einer bestimmten Entfernung vor dem Sensor platziert wird, sollte das Video um einen Schritt zurückgespult werden.	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
4.4	Wenn die rechte Hand in einem bestimmten Nahbereich vor dem Sensor platziert wird und dann in Richtung des Sensors bewegt wird, sollte das Video vorgespult werden, und wenn es wegbewegt wird, sollte das Video zurückgespult werden.	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022
4.5	Wenn die linke Hand in einem bestimmten Nahbereich vor dem Sensor platziert wird und dann in Richtung des Sensors bewegt wird, sollte die Lautstärke des Videos zunehmen und wenn sie wegbewegt wird, sollte die Lautstärke abnehmen.	Lihui Liu	02.10.2022	Junjie Lyu	02.10.2022

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Die Abbildung 2 stellt den funktionaler Systementwurf dar. Drei Ultraschallsensoren werden auf dem Monitor angelegt und den Abstand zwischen dem Monitor und Hand mit Arduino ablesen, basierend auf diesem Abstandswert werden die bestimmte Aktionen ausführen. Die Befehle von Arduino werden über die serielle Schnittstelle (USB) an den Computer gesendet. Um Aktionen auf dem Computer auszuführen, muss die Software Python zu Verfügung gestellt werden. Die Abstanddaten werden von Python gelesen, das auf dem Computer ausgeführt wird, und basierend auf den gelesenen Daten wird eine Aktion ausgeführt, z.B. Änderung der Lautstärke oder vorwärts/rückwärtsspulen.

Abbildung 2: Systementwurf 2 17:35, 02. Okt. 2022

Abbildung 3: Systementwurf 1 17:54, 02. Okt. 2022

Literatur

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