一：模块资料介绍：PAJ7620U2 Gesture Sensor是一款基于PAJ7620U2的手势识别模块，可直接识别9种基本手势，支持I2C接口，兼容3.3V/5V电平。这里为了方式调试，我使用的是STM32硬件的IIC驱动代码，也加深了自己对IIC通讯的理解；
模块资料：
电源电压 ： 3.3V/5V
工作原理：光学数组式环境亮度传感检测
通讯接口：I²C 接口,400Khz(Max)
识别速度：240Hz
工作环境光：<100K Lux(抗灯光干扰)
有效探测距离：5~15cm
检测角度范围：60°~180°
手势识别种类：内置 9 个手势类型：（上、下、左、右、前、后、顺时针旋转、逆时针旋转、挥动）
功耗：3~10mA（待机功耗电流 15u）
PAJ7620U2传感器的工作原理
我们可以看到PAJ7620U2传感器内部自带 LED 驱动器（可发射红外线信号），内置有传感器感应阵列、目标信息提取阵列和手势识别阵列。另外，PAJ7620U2作为一种光学数组式传感器，其内置LED驱动器集成了环境光和光源抑制滤波器，模块基本不受环境光干扰。
红外LED手势识别原理：传感器工作时通过内部 LED 驱动器，驱动红外 LED 向外发射红外线信号，当传感器阵列在有效的距离中探测到物体时，目标信息提取阵列会对探测目标进行特征原始数据的获取，采集到的数据被保存在寄存器中，同时手势识别阵列会对原始数据进行识别处理，最后将手势结果存到寄存器中。
根据 PAJ7620U2传感器数据手册，用户可通过I²C接口总线采集信号并迅速识别出UP、Down、Right、Left等9种常用手势。另外PAJ7620U2还提供内置的接近检测功能，用于检测物体的接近或离开。
二：学习，了解IIC通讯
2.1：硬件连接方式：I²C的两根线：SCL时钟线和SDA数据线。
SCL时钟线：是为整个通信过程提供了时钟信号
SDA数据线：在每一个周期里发送0或者1，用这些0和1传输数据
软件传输:
数据线SDA以时钟线SCL作为参照。
开始信号：当SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变时，开始传输数据。
结束信号：当SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变时，停止传输数据。
应答信号：接收数据的IC 在接收完8个bit的数据之后，返回应答ack指令，表示数据已被签收。
三：实际硬件连接
1脚 GND 供电负极
2脚 VCC 供电正极 这里我设计的是5V
3脚 SDA IIC的数据线 PB6
4脚 SCL IIC的时钟线 PB7
电路图：
STM32cube的配置图：
然后配置好之后，点击生成软件代码即可。
查看生成的IIC底层驱动是否正确：
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
I2C_HandleTypeDef hi2c1;
/* I2C1 init function */
void MX_I2C1_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN I2C1_Init 0 */
/* USER CODE END I2C1_Init 0 */
/* USER CODE BEGIN I2C1_Init 1 */
/* USER CODE END I2C1_Init 1 */
hi2c1.Instance = I2C1;
hi2c1.Init.Timing = 0x60808CD3;
hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
hi2c1.Init.OwnAddress2Masks = I2C_OA2_NOMASK;
hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Analogue filter
*/
if (HAL_I2CEx_ConfigAnalogFilter(&hi2c1, I2C_ANALOGFILTER_ENABLE) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure Digital filter
*/
if (HAL_I2CEx_ConfigDigitalFilter(&hi2c1, 0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN I2C1_Init 2 */
/* USER CODE END I2C1_Init 2 */
}
void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef* i2cHandle)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {0};
if(i2cHandle->Instance==I2C1)
{
/* USER CODE BEGIN I2C1_MspInit 0 */
/* USER CODE END I2C1_MspInit 0 */
/** Initializes the peripherals clock
*/
PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_I2C1;
PeriphClkInitStruct.I2c1ClockSelection = RCC_I2C1CLKSOURCE_PCLK1;
if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/**I2C1 GPIO Configuration
PB6 ------> I2C1_SCL
PB7 ------> I2C1_SDA
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF4_I2C1;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* I2C1 clock enable */
__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();
/* USER CODE BEGIN I2C1_MspInit 1 */
/* USER CODE END I2C1_MspInit 1 */
}
}
void HAL_I2C_MspDeInit(I2C_HandleTypeDef* i2cHandle)
{
if(i2cHandle->Instance==I2C1)
{
/* USER CODE BEGIN I2C1_MspDeInit 0 */
/* USER CODE END I2C1_MspDeInit 0 */
/* Peripheral clock disable */
__HAL_RCC_I2C1_CLK_DISABLE();
/**I2C1 GPIO Configuration
PB6 ------> I2C1_SCL
PB7 ------> I2C1_SDA
*/
HAL_GPIO_DeInit(GPIOB, GPIO_PIN_6);
HAL_GPIO_DeInit(GPIOB, GPIO_PIN_7);
/* USER CODE BEGIN I2C1_MspDeInit 1 */
/* USER CODE END I2C1_MspDeInit 1 */
}
}确保配置引脚与实际接线保持一致i，这里我设置的IIC的通讯速率是100KHZ；
手势模块驱动函数如下：这里我封装到了一个ｃ文件里面，方便再次移植；
/*
GESTURE.c
手势模块的底层驱动部分
功能：硬件IIC读取PAJ7602的当前状态
建立时间：2024.06.26 赵瑞聪
适用CPU：STM32H503RB 编译器：KEIL5.38a
参考资料：
1 https://www.digikey.cn/zh/products/detail/seeed-technology-co-ltd/101020083/5775185
2 https://www.seeedstudio.com/Grove-Gesture-PAJ7620U2.html
（文末附件中有主芯片手册）
3 PAJ7620U2手册：
https://img.dfrobot.com.cn/wiki/none/b1d7ac88927f5ffedea5a0ecf107188c.pdf
4 PAJ7620U2中文翻译：
https://blog.csdn.net/weixin_36590806/article/details/124805530
5 参考驱动代码：
https://gitee.com/zhagyuji/stm32f4_paj7620/tree/master/OLED/PAJ7620
6 官方驱动代码库：
https://gitee.com/RT-Thread-Mirror/Gesture_PAJ7620
*/
#include "Gesture.h"
#include "paj7620.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "stdlib.h"
#include <stdarg.h>
/*定义蜂鸣器、双路继电器的输出状态控制部分，直接操作对应IO口*/
#define BEEPON HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
#define BEEPOFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
#define JDQ1ON HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
#define JDQ1OFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
#define JDQ2ON HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
#define JDQ2OFF HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
GestureData gesture;
ProximityData proximity;
GestureData gesture_key;
//初始化
const unsigned char initRegisterArray[][2] = {
// BANK 0
{0xEF, 0x00},
{0x37, 0x07},
{0x38, 0x17},
{0x39, 0x06},
{0x42, 0x01},
{0x46, 0x2D},
{0x47, 0x0F},
{0x48, 0x3C},
{0x49, 0x00},
{0x4A, 0x1E},
{0x4C, 0x20},
{0x51, 0x10},
{0x5E, 0x10},
{0x60, 0x27},
{0x80, 0x42},
{0x81, 0x44},
{0x82, 0x04},
{0x8B, 0x01},
{0x90, 0x06},
{0x95, 0x0A},
{0x96, 0x0C},
{0x97, 0x05},
{0x9A, 0x14},
{0x9C, 0x3F},
{0xA5, 0x19},
{0xCC, 0x19},
{0xCD, 0x0B},
{0xCE, 0x13},
{0xCF, 0x64},
{0xD0, 0x21},
// BANK 1
{0xEF, 0x01},
{0x02, 0x0F},
{0x03, 0x10},
{0x04, 0x02},
{0x25, 0x01},
{0x27, 0x39},
{0x28, 0x7F},
{0x29, 0x08},
{0x3E, 0xFF},
{0x5E, 0x3D},
{0x65, 0x96},
{0x67, 0x97},
{0x69, 0xCD},
{0x6A, 0x01},
{0x6D, 0x2C},
{0x6E, 0x01},
{0x72, 0x01},
{0x73, 0x35},
{0x77, 0x01},
{0xEF, 0x00},
};
#define INIT_REG_ARRAY_SIZE (sizeof(initRegisterArray) / sizeof(initRegisterArray[0]))
#define GESTURE_SIZE sizeof(gesture_arry) / 2
//手势识别初始化数组
const unsigned char gesture_arry[][2] = {
{0xEF, 0x00},
{0x41, 0x00},
{0x42, 0x00},
{0xEF, 0x00},
{0x48, 0x3C},
{0x49, 0x00},
{0x51, 0x10},
{0x83, 0x20},
{0x9F, 0xF9},
{0xEF, 0x01},
{0x01, 0x1E},
{0x02, 0x0F},
{0x03, 0x10},
{0x04, 0x02},
{0x41, 0x40},
{0x43, 0x30},
{0x65, 0x96},
{0x66, 0x00},
{0x67, 0x97},
{0x68, 0x01},
{0x69, 0xCD},
{0x6A, 0x01},
{0x6B, 0xB0},
{0x6C, 0x04},
{0x6D, 0x2C},
{0x6E, 0x01},
{0x74, 0x00},
{0xEF, 0x00},
{0x41, 0xFF},
{0x42, 0x01},
};
#define PROXIM_SIZE sizeof(proximity_arry) / 2
//接近检测初始化数组
const unsigned char proximity_arry[][2] = {
{0xEF, 0x00},
{0x41, 0x00},
{0x42, 0x00},
{0x48, 0x3C},
{0x49, 0x00},
{0x51, 0x13},
{0x83, 0x20},
{0x84, 0x20},
{0x85, 0x00},
{0x86, 0x10},
{0x87, 0x00},
{0x88, 0x05},
{0x89, 0x18},
{0x8A, 0x10},
{0x9f, 0xf8},
{0x69, 0x96},
{0x6A, 0x02},
{0xEF, 0x01},
{0x01, 0x1E},
{0x02, 0x0F},
{0x03, 0x10},
{0x04, 0x02},
{0x41, 0x50},
{0x43, 0x34},
{0x65, 0xCE},
{0x66, 0x0B},
{0x67, 0xCE},
{0x68, 0x0B},
{0x69, 0xE9},
{0x6A, 0x05},
{0x6B, 0x50},
{0x6C, 0xC3},
{0x6D, 0x50},
{0x6E, 0xC3},
{0x74, 0x05},
};
/**************************************************************************************************
* 函数功能: static unsigned char PAJ7620_send_byte(unsigned char dta)
* 输入参数: data
* 返 回 值: 1：正常 0：异常
* 说 明: 通过IIC向模块发送一个字节
*
***************************************************************************************************/
static unsigned char PAJ7620_send_byte(unsigned char data)
{
if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, &data, 1, 100) != HAL_OK)
{
return 0;
}
return 1;
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: static unsigned char PAJ7620_send_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
* 输入参数: data length
* 返 回 值: 1：正常 0：异常
* 说 明: 通过IIC向模块发送 长度为length 的数据
*
***************************************************************************************************/
static unsigned char PAJ7620_send_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
{
if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, data, length, 100) != HAL_OK)
{
return 0;
}
return 1;
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: static unsigned char PAJ7620_read_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
* 输入参数: data length
* 返 回 值: 1：正常 0：异常
* 说 明: 通过IIC向模块读取 长度为length 的数据
*
***************************************************************************************************/
static unsigned char PAJ7620_read_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
{
/* Do the read */
if (HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, data, length, 100) != HAL_OK)
{
return 0;
}
return 1;
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: static void writeReg(uint8_t addr, uint8_t value)
* 输入参数: addr value
* 返 回 值: 无
* 说 明: 通过 IIC 向模块的指定寄存器写入数据
*
***************************************************************************************************/
static void writeReg(uint8_t addr, uint8_t value)
{
unsigned char dta[2] = {0};
dta[0] = addr;
dta[1] = value;
PAJ7620_send_byteS(dta, 2);
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: static unsigned char readRegs(uint8_t addr, uint8_t *values, int size)
* 输入参数: addr values size
* 返 回 值: 无
* 说 明: 通过 IIC 向模块的读取 指定寄存器及其该寄存器的之后的数据长度
*
***************************************************************************************************/
static unsigned char readRegs(uint8_t addr, uint8_t *values, int size)
{
if (PAJ7620_send_byte(addr) != 1)
return 0;
if (PAJ7620_read_byteS(values, size) != 1)
return 0;
return 1;
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: static unsigned char readReg(uint8_t addr)
* 输入参数: addr
* 返 回 值: 无
* 说 明: 通过 IIC 向模块的读取 指定寄存器的数据
*
***************************************************************************************************/
static unsigned char readReg(uint8_t addr)
{
uint8_t values;
readRegs(addr, &values, 1);
return values;
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
* 输入参数: bank
* 返 回 值: 无
* 说 明: 通过 IIC 向模块的读取 指定寄存器的数据
*
***************************************************************************************************/
void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
{
switch (bank)
{
case BANK0:
writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK0);
break; // BANK0
case BANK1:
writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK1);
break; // BANK1
}
}
void GS_WakeUp()
{
PAJ7620_send_byte(0);
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: unsigned char paj7620u2_wakeup()
* 输入参数: bank
* 返 回 值: 无
* 说 明: 唤醒手势模块
*
***************************************************************************************************/
unsigned char paj7620u2_wakeup()
{
unsigned char data1 = 0x0a;
unsigned char data2 = 0x0a;
GS_WakeUp(); // wake PAJ7620U2
HAL_Delay(5); // wake time >400us
GS_WakeUp(); // wake PAJ7620U2
HAL_Delay(5); // wake time>400us
paj7620u2_selectBank(BANK0); //进入BANK0
/* check ID */
data1 = readReg(0x00); //读取id
data2 = readReg(0x01); //读取id
if ((data2 != 0x76) || (data1 != 0x20))
return 0;
return 1;
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: unsigned char PAJ7620u2_init(void)
* 输入参数:
* 返 回 值: 无
* 说 明: 模块初始化
*
***************************************************************************************************/
unsigned char PAJ7620u2_init(void)
{
unsigned char status;
HAL_Delay(10);
status = paj7620u2_wakeup(); //唤醒PAJ7620U2
if (!status)
return 0;
paj7620u2_selectBank(BANK0); // enter BANK0
HAL_Delay(50);
/* Load the registers data */
for (uint8_t i = 0; i < INIT_REG_ARRAY_SIZE; i++)
writeReg(initRegisterArray[i][0], initRegisterArray[i][1]); // init PAJ7620U2
paj7620u2_selectBank(BANK0); // enter BANK0
return 1;
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: void Gesture_Init(void)
* 输入参数:
* 返 回 值: 无
* 说 明: 模块初始化
*
***************************************************************************************************/
void Gesture_Init(void)
{
unsigned char i;
paj7620u2_selectBank(BANK0); //
for (i = 0; i < GESTURE_SIZE; i++)
{
writeReg(gesture_arry[i][0], gesture_arry[i][1]);
}
paj7620u2_selectBank(BANK0); //
memset(&gesture, 0, sizeof(GestureData));
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: void Gesture_Init(void)
* 输入参数:
* 返 回 值: 无
* 说 明: 模块初始化
*
***************************************************************************************************/
void PAJ7620_Init(void)
{
while (!PAJ7620u2_init()) // PAJ7620U2初始化
{
printf("PAJ7620U2_B Error!!!\r\n");
HAL_Delay(500);
}
HAL_Delay(1000);
printf("PAJ7620U2 OK\r\n"); //
}
unsigned char PAJ7620_Read_nByte(unsigned char addr, unsigned short len, unsigned char *buf)
{
return readRegs(addr, &buf[0], len);
}
/**************************************************************************************************
* 函数功能: unsigned char GetCurrentGesture(void)
* 输入参数:
* 返 回 值: 无
* 说 明: 读取模块的手势地址
*
***************************************************************************************************/
unsigned char GetCurrentGesture(void)
{
uint8_t Data[2]={0,0};
uint16_t Gesture_Data;
uint8_t state ;
uint8_t i ;
// Gesture_Init();
// 此处判断读取来当前手势不为0时，进行处理
state = PAJ7620_Read_nByte(PAJ_GET_INT_FLAG1, 2, &gesture.data[0]); //
if(state != 0)
{
Gesture_Data = (gesture.data[1]<<8) | gesture.data[0];
switch(Gesture_Data)
{
case PAJ_UP: BEEPON ; printf("Up\r\n"); break;
case PAJ_DOWN: BEEPOFF ; printf("Down\r\n"); break;
case PAJ_LEFT: JDQ1ON ; printf("Left\r\n"); break;
case PAJ_RIGHT: JDQ1OFF ; printf("Right\r\n"); break;
case PAJ_FORWARD: JDQ2ON ; printf("Forward\r\n"); break;
case PAJ_BACKWARD: JDQ2OFF ; printf("Backward\r\n"); break;
case PAJ_CLOCKWISE: printf("Clockwise\r\n"); break;
case PAJ_COUNT_CLOCKWISE: printf("AntiClockwise\r\n");break;
case PAJ_WAVE: printf("Wave\r\n"); break;
default: break;
}
Gesture_Data = 0;
}
return 0;
}
主函数程序如下：
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART3_UART_Init();
MX_I2C1_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("autor by congconggege\r\n");
HAL_Delay(1000);
printf("PAJ7620U2 Gesture Sensor Test Program ...\r\n");
PAJ7620_Init();
printf("PAJ7620U2 Gesture Sensor OK \r\n");
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
GetCurrentGesture();//
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_5);
HAL_Delay(500);
}
/* USER CODE END 3 */
}实物图片如下：
试验效果：向上（Up）、向下（Dowm）、向左（Left）、向右（Right）、向前（Forward）、向后（Backward）、顺时针（Clockwise）、逆时针（Counterclockwise）、和挥动（Wave）。当识别到正确的手势，手势类型会打印在串口3上。
我要赚赏金
STM32
MCU
通讯及无线技术
物联网技术
电子DIY
板卡试用
基础知识
软件与操作系统
我爱生活
小e食堂
