你要是說手勢識別這玩意兒到底用處有多大，真的不好說，大不算大，小也不算小。日常生活中見得比較多的像一些小台燈、廚房開關之類，都有使用手勢識別。從實用方面看，廚房里裝手勢開關還不錯的，有時候滿手都是豬油雞油的，再用手按按開關，過不了幾個月，開關按鈕都變成麥牙糖了。或者干脆整個手勢開水龍頭也行。不過話又說回來，這玩意兒目前的情況，識別率還不算高。你可能會說。花大價錢買個貴一些的就會准確率高了，這個嘛，還真不一定。你懂的，現在許多“高科技”產品，說難聽一點就是商業泡沫，哄你去買。它加個傳感器，可能成本就是3到5塊錢，但它可以忽悠你這多么高端，所以我要賣貴60元。還有一些特熟悉的吹牛口號——“很貴，但很值得”、“不要買XXX，除非你看過我”。
手勢感應有好幾種芯片，老周買的是正點原子的 PAJ7620（主要是沖着九種手勢識別這功能，有的只是六種手勢識別）。話說這貨也不便宜，說實話，當初還不如買亞博的。亞博的模塊有個優點：支持多種接線法，可以用 X-pin 排線口，可以用杜邦線，也可以用鱷魚夾。
該模塊長這樣子。
不要被圖片誤導了，拿到手之后，發現這玩意兒很小，這不，你看……
手機拍照時，如果模塊正在使用，你從手機屏幕上會看到有個亮點，這是PAJ7620上面的紅外發射器。
此模塊使用 IIC（I2C）協議通信，默認的從機地址是 0x73。操作作方式是讀寫寄存器。每個寄存器都有其各自的地址，只要向相應的地址寫入字節，數據就會存到寄存器中。
1、讀寄存器的方法：首先向從機地址0x73寫入要讀的寄存器的地址；然后從模塊讀取一個字節，這個字節就是該寄存器的值。
2、寫寄存器的方法：向從機地址0x73寫入兩個字節——第一個字節指定寄存器的地址，第二個字節是要寫入的值。
舉例：
a、要向寄存器0x42寫入0x01，那么就向從機0x73發送兩個字節：0x42、0x01。
b、要讀取寄存器0x23的值，先向從機0x73發送一個字節0x23，然后讀一個字節。
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PAJ7620 模塊的寄存器不多，操作起來也不算復雜。發現有些大伙伴們說模塊沒反應，是不是壞了？這個不好說，不過一般不會，買到壞的模塊也是需要運氣的。最大的可能是你操作的流程不對。因為這個模塊有點奇葩（可以為了節約電費）：通電后默認是處於休眠狀態，所以是不會識別手勢的。
所以老周估計這位同學大概是沒有把模塊喚醒就讀取數據，那你讀到的只能是00 00 00 00了。
好了，F話不扯，但老周也不打算把寄存器一個個地介紹，那樣太無聊了，咱們結合實際的使用來闡述。
No.1 選擇寄存器帶區（地址：0xEF）
PAJ7620雖然寄存器不多，但它熱愛分區。其寄存器總共分了兩個帶區——Bank 0 和 Bank 1。所以，有的寄存器位於 Bank 0，有的寄存器位於 Bank 1，咱們在操作時一定要注意，讀寫寄存器前要先切換帶區，不然讀到的值是不對的。
帶區切換方法：
* 第一帶區：向寄存器 0xEF 寫入 0x00；
* 第二帶區：向寄存器 0xEF 寫入 0x01。
比如，寄存器地址 0x72 用於啟用（使能）或禁用（失能）PAJ7620 模塊，它位於 Bank 1 帶區。要讀寫該寄存器，得分兩步走（0x73是從機地址）。
step 1：---> 0x73 寫入 0xEF 0x01
step 2：---> 0x73 讀取 0x72
No.2 使能寄存器（地址：0x72）
這個寄存器上面提過，它位於 Bank 1 中。向這個寄存器寫入 0x00 會禁用PAJ7620模塊，寫入 0x01 啟用此模塊。
No.3 掛起和喚醒模塊
掛起，即休眠狀態的值存放在寄存器 0x03 中，位於 Bank 0。寄存器的值只有第一個二進制位有用，0x00 表示模塊正在工作，0x01 表示模塊進入休眠。
要讓模塊進入休眠狀態，步驟如下：
1、向0xEF發送0x01，選擇 Bank 1；
2、向寄存器 0x72 寫入 0x00，禁用模塊；
3、向寄存器0xEF寫入0x00，選擇 Bank 0；
4、向寄存器0x03寫入0x01，進入休眠。
通電后，模塊默認也是進入掛起狀態的，所以這時候是識別不了手勢的，一定要先把它喚醒。喚醒比較簡單，只需要正常的 IIC 信號就可以。正點原子的文檔中講述了一種喚醒方法：讀取 0x00 寄存器，如果返回 0x20 表明成功喚醒。
模塊被喚醒后仍然處於被禁用（失能）狀怘，故喚醒后還要向地址為 0x72 的寄存器寫入 0x01 才算完成。至於 0x03 寄存器（掛起）不必理會，它會自動清零。
有大伙伴說 PAJ7620 模塊沒反應，很可能就是在喚醒之后忘了使能（寫 0x72 寄存器）模塊。
至此，可以總結出，模塊的初始化過程應該是這樣的？
1、向從機 0x73 循環讀取 0x00 寄存器，直到它返回 0x20，完成喚醒操作；
2、向寄存器 0xEF 寫入 0x01 切換到 Bank 1 帶區；
3、向寄存器 0x72 寫入 0x01，使模塊進入正常工作狀態。
No.4 設置手勢檢測的標志位（寄存器地址：0x41 和 0x42）
這兩個寄存器並不是用來讀取被檢測到的手勢，而是設定模塊支持哪幾個手勢的檢測。每個二進制位表示一種手勢，若為1則表示可以檢測該手勢；若為0則模塊不檢測該手勢。每個寄存器存放一個字節，共八位。咱們前面扯過，PAJ7620模塊支持九種手勢的識別，所以一個字節八位，放不下呢。寄存器 0x41 存放前八種手勢的標志，寄存器 0x42 存放剩下一種手勢。故實際上 0x42 中只用到了第一個二進制位，其余七個用不上。
No.5 手勢檢測結果（寄存器地址：0x43 和 0x44）
這兩個寄存器才是真正用來讀取手勢檢測結果，同理，由於一個字節的八位不夠用，所以用了兩個寄存器。如果某一位的值為1則表明檢測到此手勢；反之為0就是沒檢測到。
0x41、0x42 與 0x43、0x44 中的二進制位是一一對應的。文檔中的默認定義如下：
二進制位從低到高：上、下、左、右、前、后、順時針、逆時針。剩下一個手勢在第二個字節的最低位，手勢為揮手——就是 Say Goodbye 的動作，手掌放在模塊前來回搖動。
不過，這個定義只是相對的，畢竟我們在真實環境使用時。模塊的安裝方向可以旋轉 X 角度。這時候，要多做測試，重新定義各個二進制位所對應的手勢。按照正點原子的文檔所述，正確的放置方位是這樣的。
但老周是這樣放的。
所以手勢的方向就得重新定義了，總之，一個二進制位對應着一種手勢，至於代表哪種手勢，視你放置模塊的方向來確定，可以多試試。
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好，上面內容是對模塊的核心功能介紹，有了上面的認知，再將其轉化為程序代碼就好辦了。為了用起來更香，比較好的方案是進行類封裝——老周寫了個PAJ7620類，此類包含以下方法：
* WakeUp：喚醒模塊；
* Suspend：掛起模塊；
* SetEnable：啟用/禁用模塊；
* GetGesture：獲取檢測到的手勢；
* SelectBank0 和 SelectBank1：切換寄存器帶區。
PAJ7620 模塊默認情況下會啟用對九種手勢的檢測，因此老周的代碼中未對寄存器 0x41 和 0x42 進行讀寫，有興趣的大伙伴可以自己加上，反正操作都一樣，就是對寄存器的讀和寫。
首先，咱們把要用到的寄存器地址作為常量聲明，后面引用起來方便。
const byte SELECTE_BANK = 0xEF; //切換帶區 const byte BANK0 = 0x00; //帶區0 const byte BANK1 = 0x01; //帶區1 const byte ISENABLE = 0x72; //使能/失能模塊 const byte GES_DETECT = 0x43; //讀取手勢 const byte GES_DETECT2 = 0x44; //讀取手勢（第九種） const byte SUSPEND = 0x03; //使模塊掛起（休眠）
下面是模塊的默認從機地址——0x73。
public const int DEFAULT_ADDR = 0x73;
在類的構造函數中，咱們初始化 IIC 設備的連接。
private I2cDevice _device=default; public Paj7620(int busid = 1, int address = DEFAULT_ADDR) { I2cConnectionSettings settings=new(busid, address); _device = I2cDevice.Create(settings); }
從機地址使用默認地址，就是上面定義的常量 DEFAULT_ADDR。
接下來就是各種方法的實現了。先看兩個寄存器帶區的切換，這兩個方法我都寫成私有方法，沒有必要公開。
private void SelectBank0() { Span<byte> buff = stackalloc byte[2]{ SELECTE_BANK, BANK0 }; _device.Write(buff); }
由於要發送的只有兩個字節，所以呢，這里可以用 stackalloc 直接在棧上分配內存，主要是速度快，當然你用傳統的數組實例化方法也行。
byte[] buff = new byte[] { };
第一個字節是選擇帶區的寄存器地址 0xEF，第二個字節就是帶區編號。另一個方法的原理一樣。
private void SelectBank1() { Span<byte> buff = stackalloc byte[] { SELECTE_BANK, BANK1 }; _device.Write(buff); }
好，下面是 SetEnable 方法的實現，可以啟用或禁用模塊。
public void SetEnable(bool isenable) { SelectBank1(); //先切換到 Bank 1 byte[] data = { ISENABLE, //0x72 (byte)(isenable? 0x01 : 0x00) }; _device.Write(data); }
isenable 參數是個布爾值，如果是true，向寄存器0x72寫入1，否則寫入0。
接着是 Suspend 方法，掛起模塊。
public void Suspend() { // 先將其失能 SetEnable(false); // 再掛起 SelectBank0(); //記得切換帶區 byte[] data = {SUSPEND, 0x01}; _device.Write(data); }
掛起前一定要將模塊禁用，才能進入掛起狀態。
下面是喚醒模塊的方法。
public void WakeUp() { int count = 0; // 嘗試喚醒 while(0==0) { _device.WriteByte(0x00); // 等待700微秒即可 // 1毫秒一般夠用 Sleep(1); count++; byte back = _device.ReadByte(); if(back == 0x20) { break; } if(count > 4) { // 多次嘗試均無法喚醒模塊 throw new Exception("模塊無法喚醒"); } Sleep(5); } // 使能 SetEnable(true); }
WakeUp 方法其實分兩個階段：先是讀寄存器0x00，在讀寄存器時會向模塊發信息，就等於發出喚醒信號（任何 IIC 通信都會包含 Start 時序），然后嘗試五次，如果五次都喚不醒，估計是睡死了，就拋異常。
第二階段是啟用（使能）模塊，調用 SetEnable 方法。
最后是核心方法，讀出檢測到的手勢。
public int GetGesture() { SelectBank0(); // 前八個 _device.WriteByte(GES_DETECT); byte p1 = _device.ReadByte(); // 第九個 _device.WriteByte(GES_DETECT2); byte p2 = _device.ReadByte(); // 合起來 return (p2 << 8) | p1; }
前文說過，手勢共有九種，分配在兩個字節上，第一個字節從寄存器 0x43 中讀出，第二個從 0x44 中讀出。為了用起來方便，老周把兩個字節合起來，轉換為 int 類型的值。從低位起，1 - 9位依次表示檢測到的九種手勢。
下面是完整代碼，各位可以抄來即食。
using System; using System.Device.I2c; using static System.Threading.Thread; namespace Device { public class Paj7620 : IDisposable { #region 寄存器列表 const byte SELECTE_BANK = 0xEF; //切換帶區 const byte BANK0 = 0x00; //帶區0 const byte BANK1 = 0x01; //帶區1 const byte ISENABLE = 0x72; //使能/失能模塊 const byte GES_DETECT = 0x43; //讀取手勢 const byte GES_DETECT2 = 0x44; //讀取手勢（第九種） const byte SUSPEND = 0x03; //使模塊掛起（休眠） #endregion /// <summary> /// 默認地址 /// </summary> public const int DEFAULT_ADDR = 0x73; private I2cDevice _device=default; public Paj7620(int busid = 1, int address = DEFAULT_ADDR) { I2cConnectionSettings settings=new(busid, address); _device = I2cDevice.Create(settings); } public void Dispose() { Suspend(); _device?.Dispose(); } #region 公共方法 /// <summary> /// 喚醒模塊 /// </summary> public void WakeUp() { int count = 0; // 嘗試喚醒 while(0==0) { _device.WriteByte(0x00); // 等待700微秒即可 // 1毫秒一般夠用 Sleep(1); count++; byte back = _device.ReadByte(); if(back == 0x20) { break; } if(count > 4) { // 多次嘗試均無法喚醒模塊 throw new Exception("模塊無法喚醒"); } Sleep(5); } // 使能 SetEnable(true); } /// <summary> /// 掛起，使模塊進入休眠狀態 /// </summary> public void Suspend() { // 先將其失能 SetEnable(false); // 再掛起 SelectBank0(); //記得切換帶區 byte[] data = {SUSPEND, 0x01}; _device.Write(data); } /// <summary> /// 啟用或禁用模塊 /// </summary> /// <param name="isenble">true：啟用；false：禁用</param> public void SetEnable(bool isenable) { SelectBank1(); //先切換到 Bank 1 byte[] data = { ISENABLE, //0x72 (byte)(isenable? 0x01 : 0x00) }; _device.Write(data); } /// <summary> /// 獲取識別的手勢 /// </summary> /// <returns>包含九個標志位</returns> public int GetGesture() { SelectBank0(); // 前八個 _device.WriteByte(GES_DETECT); byte p1 = _device.ReadByte(); // 第九個 _device.WriteByte(GES_DETECT2); byte p2 = _device.ReadByte(); // 合起來 return (p2 << 8) | p1; } #endregion #region 私有方法 /// <summary> /// 切換到 Bank0 /// </summary> private void SelectBank0() { Span<byte> buff = stackalloc byte[2]{ SELECTE_BANK, BANK0 }; _device.Write(buff); } /// <summary> /// 切換到 Bank1 /// </summary> private void SelectBank1() { Span<byte> buff = stackalloc byte[] { SELECTE_BANK, BANK1 }; _device.Write(buff); } #endregion } }
好了，基本類型封裝完畢，而后咱們就可以拿來耍了，這里老周沒准備高級的應用，僅僅是寫個測試程序。
using System; using static System.Threading.Thread; using static System.Console; using Device; namespace myapp { class Program { static bool isRunning = false; static void Main(string[] args) { using Paj7620 paj = new(); // 喚醒 paj.WakeUp(); WriteLine("設備已喚醒"); CancelKeyPress += (_, _) => isRunning = false; Sleep(500); isRunning = true; while (isRunning) { int res = paj.GetGesture(); // 變成二進制顯示 string str = Convert.ToString(res, 2); str = str.PadLeft(9, '0'); str = string.Join(" | ", str.ToCharArray()); WriteLine(str); WriteLine("按任意鍵繼續"); ReadKey(true); } } } }
硬件接線：只接VCC、GND、SCL、SDA四個針腳即可，其他可以不管。
VCC 接樹莓派的 3.3V，5V也可以，模塊上有做寬電壓兼容；
GND 接樹莓派的GND；
SCL 接樹莓派的 GPIO 3;
SDA 接樹莓派的 GPIO 2。
運行這個程序后，你可以對着它做各種手勢，然后隨便按個鍵繼續循環，屏幕會打印出各個二進制位的值。
前面老周說過，對九種手勢的定義是相對的，取決於你把模塊的安裝方向和角度。不過，第九位（揮手）是不變的，因為不管你怎么安放，揮手的動作都是來回晃動幾下，識別結果一樣；再有，前、后兩個手勢也一樣，把模塊水平放置，發射光頭朝上，然后你的手從上往下接近模塊，就是向前的手勢；相反，你的手從離模塊較近的位置往上抬起就是向后。安裝方向的不同一般只影響上、下、左、右四個方向上的手勢。
這個模塊其實識別的准確率不是很高，容易受干擾，比如你在旁邊開個台燈，或者拿手電筒斜着在模塊上晃幾下，或者在它旁邊吃烤鴨，都會導致識別錯誤，或者干脆識別不了。
至於說，使用這個模塊能干嗎呢？現在流行人工智……Zhang……哦不，Z能，所以，你可以用它來做個手勢開燈，手勢控制智能車轉彎（估計會翻車），手勢開門（不知道會不會夾到人），手勢操作輪椅（有風險）。再深入一點的，上完廁所，對着馬桶揮揮手，自動沖水，不帶走一片雲彩。