内置传感器---智能手机(资料)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了内置传感器---智能手机(资料)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1.  简单介绍

手机传感器介绍手机传感器检測安卓手机上全部可用感应器,并通过图像生动的展示它们是怎样运作的。

手机传感器也可以识别该手机硬件支持哪些传感器,并提供对我们日常生活起着重要作用的传感工具。手机传感器仅仅能检測到变化。假设属性没有变化。它显示的温度值、距离值、光和压力的值可能不准确。

2. 手机中经常使用的传感器

android2.3 gingerbread系统中,google提供了11种传感器供应用层使用。

#define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度

#define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD 2 //磁力

#define SENSOR_TYPE_ORIENTATION 3 //方向

#define SENSOR_TYPE_GYROSCOPE 4 //陀螺仪

#define SENSOR_TYPE_LIGHT 5 //光线感应

#define SENSOR_TYPE_PRESSURE 6 //压力

#define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //温度

#define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近

#define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力

#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION10//线性加速度

#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋转矢量

我们依次看看这十一种传感器

2.1 加速度传感器

加速度传感器又叫G-sensor,返回xyz三轴的加速度数值。

该数值包括地心引力的影响,单位是m/s^2

将手机平放在桌面上。x轴默觉得0y轴默认0z轴默认9.81

将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81

将手机向左倾斜,x轴为正值。

将手机向右倾斜,x轴为负值。

将手机向上倾斜。y轴为负值。

将手机向下倾斜,y轴为正值。

加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速度传感器种类非常多。

手机中经常使用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK897X系列。STLIS3X系列等。

这些传感器一般提供±2G±16G的加速度測量范围。採用I2CSPI接口和MCU相连。数据精度小于16bit

 

       加速度传感器是为了检測物体的加速度的传感器。物体运动加速度也跟着变化,假设能取到加速度。物体受到什么样的作用力或则物体进行什么样的运动,我们就能够知道。使用加速度,我们就能做模拟计步器、物体运动的应用程序。

       加速度传感器的values变量的3个元素值分别表示XYZ轴的加速值。

  重力传感器与加速度传感器使用同一套坐标系。values数组中三个元素分别表示了XYZ轴的重力大小。

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2.2 磁力传感器

磁力传感器简称为M-sensor,返回xyz三轴的环境磁场数据。

该数值的单位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。

单位也能够是高斯(Gauss)。1Tesla=10000Gauss

硬件上一般没有独立的磁力传感器。磁力数据由电子罗盘传感器提供(E-compass)。

电子罗盘传感器同一时候提供下文的方向传感器数据。

2.3 方向传感器

方向传感器简称为O-sensor,返回三轴的角度数据。方向数据的单位是角度。

为了得到精确的角度数据,E-compass须要获取G-sensor的数据,

经过计算生产O-sensor数据。否则仅仅能获取水平方向的角度。

方向传感器提供三个数据。分别为azimuthpitchroll

azimuth:方位。返回水平时磁北极和Y轴的夹角,范围为360°

0°=北。90°=东。180°=南,270°=西。

pitchx轴和水平面的夹角,范围为-180°180°

z轴向y轴转动时,角度为正值。

rolly轴和水平面的夹角,因为历史原因。范围为-90°90°

x轴向z轴移动时,角度为正值。

电子罗盘在获取正确的数据前须要进行校准,通常可用8字校准法。

8字校准法要求用户使用须要校准的设备在空中做8字晃动。

原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的全部8个象限。

手机中使用的电子罗盘芯片有AKM公司的897X系列,ST公司的LSM系列以及雅马哈公司等等。

因为须要读取G-sensor数据并计算出M-sensorO-sensor数据。

因此厂商通常会提供一个后台daemon来完毕工作,电子罗盘算法通常是公司私有产权。

2.4 陀螺仪传感器

陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor,返回xyz三轴的角加速度数据。

角加速度的单位是radians/second

依据Nexus S手机实測:

水平逆时针旋转,Z轴为正。

水平逆时针旋转,z轴为负。

向左旋转。y轴为负。

向右旋转,y轴为正。

向上旋转,x轴为负。

向下旋转,x轴为正。

STL3G系列的陀螺仪传感器比較流行。iphone4googlenexus s中使用该种传感器。

2.5 光线感应传感器

光线感应传感器检測实时的光线强度。光强单位是lux,其物理意义是照耀到单位面积上的光通量。

光线感应传感器主要用于Android系统的LCD自己主动亮度功能。

能够依据採样到的光强数值实时调整LCD的亮度。

2.6 压力传感器

压力传感器返回当前的压强,单位是百帕斯卡hectopascalhPa)。

2.7 温度传感器

温度传感器返回当前的温度。

2.8 接近传感器

接近传感器检測物体与手机的距离,单位是厘米。

一些接近传感器仅仅能返回远和近两个状态,

因此,接近传感器将最大距离返回远状态,小于最大距离返回近状态。

接近传感器可用于接听电话时自己主动关闭LCD屏幕以节省电量。

一些芯片集成了接近传感器和光线传感器两者功能。

以下三个传感器是Android2新提出的传感器类型,眼下还不太清楚有哪些应用程序使用。

2.9 重力传感器

重力传感器简称GV-sensor,输出重力数据。

在地球上,重力数值为9.8。单位是m/s^2

坐标系统与加速度传感器同样。

当设备复位时,重力传感器的输出与加速度传感器同样。

2.10 线性加速度传感器

线性加速度传感器简称LA-sensor

线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。

单位是m/s^2。坐标系统与加速度传感器同样。

加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式例如以下:

加速度 = 重力 + 线性加速度

2.11 旋转矢量传感器

旋转矢量传感器简称RV-sensor

旋转矢量代表设备的方向,是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。

RV-sensor输出三个数据:

x*sin(theta/2)

y*sin(theta/2)

z*sin(theta/2)

sin(theta/2)RV的数量级。

RV的方向与轴旋转的方向同样。

RV的三个数值。与cos(theta/2)组成一个四元组。

RV的数据没有单位。使用的坐标系与加速度同样。

举例:

sensors_event_t.data[0] = x*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[1] = y*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2)

GVLARV的数值没有物理传感器能够直接给出,

须要G-sensorO-sensorGyro-sensor经过算法计算后得出。

算法通常是传感器公司的私有产权。

 




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