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MGC3030 3D手勢(shì)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)跟蹤解決方案

文章來源：更新時(shí)間：2015/6/13 10:19:00

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Microchip的MGC3X30手勢(shì)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)跟蹤控制器芯片，是基于Microchip的專利技術(shù)GestIC^® 3D,可以用手和手指的動(dòng)作進(jìn)行命令輸入。MGC3X30采用了近場(chǎng)感應(yīng)的原理，包含了所有的開發(fā)強(qiáng)大3D手勢(shì)輸入傳感系統(tǒng)的模塊。它可以作為低功率混合信號(hào)可配置控制器，可提供一套智能功能（集成的信號(hào)驅(qū)動(dòng)器，頻率自適應(yīng)輸入路徑用于自動(dòng)噪音抑制和一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理單元）。Microchip的片上Colibri Suite減輕了主機(jī)處理負(fù)擔(dān)，從而降低了系統(tǒng)功耗和軟件開發(fā)負(fù)擔(dān)，有利于縮短上市時(shí)間。MGC3XXX系列是一個(gè)獨(dú)特的解決方案，采用了實(shí)時(shí)手勢(shì)信息，其專用的芯片系列元件將位置數(shù)據(jù)、點(diǎn)觸摸信息、空間手勢(shì)加到感應(yīng)器上。
MGC3XXX在不同行業(yè)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了新一代的用戶界面。

MGC3030主要特性
識(shí)別3D手勢(shì)的和X、Y、Z位置數(shù)據(jù)（MGC3130）
接近和觸摸傳感
內(nèi)置Colibri Gesture Suite（芯片上運(yùn)行）
先進(jìn)的3D信號(hào)處理單元
檢測(cè)范圍：0〜10cm
接收靈敏度：<1fF
位置率：200位置/秒
空間分辨率：最高150dpi
載波頻率：44kHz~115kHz
通道支持：
5個(gè)接收（Rx）通道
1個(gè)發(fā)射器（Tx）通道
片上自動(dòng)校準(zhǔn)
低噪聲輻射（低電壓傳輸和壓擺率控制）
噪聲敏感度降低
片上模擬濾波
片上數(shù)字濾波
自動(dòng)跳頻
允許使用低成本電極材料包括
印刷電路板
導(dǎo)電漆
導(dǎo)電箔
激光直接成型（LDS）
觸摸屏ITO結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)能力
工作電壓：3.3V（+/-5％）（單電源）
溫度范圍：-20℃〜+85℃
MGC3030功耗特性
幾種功耗工作模式包括
處理模式：20mA@3.3V，典型
可編程自動(dòng)喚醒：110μA@3.3V
深度休眠：9μA@3.3V，典型
MGC3030外設(shè)特性
用于配置和傳感器的輸出流的1個(gè)I²C接口
5個(gè)手勢(shì)端口引腳，用于姿態(tài)映射至EIOS
MGC3030應(yīng)用
音頻產(chǎn)品
筆記本電腦/鍵盤/電腦外設(shè)
家庭自動(dòng)化
白色家電
開關(guān)/工業(yè)級(jí)交換機(jī)
醫(yī)療產(chǎn)品
游戲控制器
音頻控制

圖1 MGC3030框圖

圖2 MGC3030控制系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖3 MGC3030參考電路圖

Woodstar開發(fā)板
Woodstar開發(fā)套件旨在支持將Microchip的MGC30303D手勢(shì)控制器集成到客戶的應(yīng)用程序。它提供了MGC3030系統(tǒng)設(shè)置，相關(guān)硬件和軟件參考：
金葉軟件包與金葉圖形用戶界面和GestIC庫(kù)
MGC3030/3130軟件開發(fā)工具包（SDK）
MGC3030/3130主機(jī)PIC18代碼參考
在這些工具的幫助下，其設(shè)計(jì)過程可以分5個(gè)步驟進(jìn)行：
功能定義
電極的設(shè)計(jì)

MGC3030參數(shù)
主機(jī)應(yīng)用程序編程
驗(yàn)證
Woodstar硬件建立了完整的MGC3030參考系統(tǒng)，包括3個(gè)PCB：
MGC3030單位
I²C到USB橋
參比電極與1個(gè)95mm×60mm的敏感區(qū)域
在客戶的設(shè)計(jì)過程中，它可以由USB電纜插入到PC，用于MGC3030芯片和GestIC技術(shù)的評(píng)估。各個(gè)板可以根據(jù)客戶的需求結(jié)合起來使用。
以下是3個(gè)樣板：
將MGC3030單元和I²C合并到USB橋，來評(píng)估定制的電極
使用I²C USB橋接，參數(shù)化并調(diào)試客戶設(shè)計(jì)的MGC3030應(yīng)用電路
合并MGC3030單元和電極，以開發(fā)手勢(shì)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序（基于PC或嵌入式軟件環(huán)境）
Woodstar開發(fā)板包括:
MGC3030模塊
I²C到USB橋接器模塊
參比電極（95mm×60mm敏感區(qū)域）
USB線連接電腦