内置传感器---智能手机(资料)
1.? 簡單介紹
手機傳感器介紹手機傳感器檢測安卓手機上全部可用感應器,并通過圖像生動的展示它們是怎樣運作的。
手機傳感器也可以識別該手機硬件支持哪些傳感器,并提供對我們日常生活起著重要作用的傳感工具。手機傳感器僅僅能檢測到變化。假設屬性沒有變化。它顯示的溫度值、距離值、光和壓力的值可能不準確。
2. 手機中經常使用的傳感器
在Android2.3 gingerbread系統中,google提供了11種傳感器供應用層使用。
#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 //陀螺儀
#define SENSOR_TYPE_LIGHT 5 //光線感應
#define SENSOR_TYPE_PRESSURE 6 //壓力
#define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //溫度
#define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近
#define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力
#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION10//線性加速度
#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋轉矢量
我們依次看看這十一種傳感器
2.1 加速度傳感器
加速度傳感器又叫G-sensor,返回x、y、z三軸的加速度數值。
該數值包括地心引力的影響,單位是m/s^2。
將手機平放在桌面上。x軸默覺得0。y軸默認0,z軸默認9.81。
將手機朝下放在桌面上,z軸為-9.81。
將手機向左傾斜,x軸為正值。
將手機向右傾斜,x軸為負值。
將手機向上傾斜。y軸為負值。
將手機向下傾斜,y軸為正值。
加速度傳感器可能是最為成熟的一種mems產品,市場上的加速度傳感器種類非常多。
手機中經常使用的加速度傳感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列。ST的LIS3X系列等。
這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測量范圍。採用I2C或SPI接口和MCU相連。數據精度小于16bit。
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????? ?加速度傳感器是為了檢測物體的加速度的傳感器。物體運動加速度也跟著變化,假設能取到加速度。物體受到什么樣的作用力或則物體進行什么樣的運動,我們就能夠知道。使用加速度,我們就能做模擬計步器、物體運動的應用程序。
?????? 加速度傳感器的values變量的3個元素值分別表示X、Y、Z軸的加速值。
? 重力傳感器與加速度傳感器使用同一套坐標系。values數組中三個元素分別表示了X、Y、Z軸的重力大小。
2.2 磁力傳感器
磁力傳感器簡稱為M-sensor,返回x、y、z三軸的環境磁場數據。
該數值的單位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。
單位也能夠是高斯(Gauss)。1Tesla=10000Gauss。
硬件上一般沒有獨立的磁力傳感器。磁力數據由電子羅盤傳感器提供(E-compass)。
電子羅盤傳感器同一時候提供下文的方向傳感器數據。
2.3 方向傳感器
方向傳感器簡稱為O-sensor,返回三軸的角度數據。方向數據的單位是角度。
為了得到精確的角度數據,E-compass須要獲取G-sensor的數據,
經過計算生產O-sensor數據。否則僅僅能獲取水平方向的角度。
方向傳感器提供三個數據。分別為azimuth、pitch和roll。
azimuth:方位。返回水平時磁北極和Y軸的夾角,范圍為0°至360°。
0°=北。90°=東。180°=南,270°=西。
pitch:x軸和水平面的夾角,范圍為-180°至180°。
當z軸向y軸轉動時,角度為正值。
roll:y軸和水平面的夾角,因為歷史原因。范圍為-90°至90°。
當x軸向z軸移動時,角度為正值。
電子羅盤在獲取正確的數據前須要進行校準,通常可用8字校準法。
8字校準法要求用戶使用須要校準的設備在空中做8字晃動。
原則上盡量多的讓設備法線方向指向空間的全部8個象限。
手機中使用的電子羅盤芯片有AKM公司的897X系列,ST公司的LSM系列以及雅馬哈公司等等。
因為須要讀取G-sensor數據并計算出M-sensor和O-sensor數據。
因此廠商通常會提供一個后臺daemon來完畢工作,電子羅盤算法通常是公司私有產權。
2.4 陀螺儀傳感器
陀螺儀傳感器叫做Gyro-sensor,返回x、y、z三軸的角加速度數據。
角加速度的單位是radians/second。
依據Nexus S手機實測:
水平逆時針旋轉,Z軸為正。
水平逆時針旋轉,z軸為負。
向左旋轉。y軸為負。
向右旋轉,y軸為正。
向上旋轉,x軸為負。
向下旋轉,x軸為正。
ST的L3G系列的陀螺儀傳感器比較流行。iphone4和google的nexus s中使用該種傳感器。
2.5 光線感應傳感器
光線感應傳感器檢測實時的光線強度。光強單位是lux,其物理意義是照耀到單位面積上的光通量。
光線感應傳感器主要用于Android系統的LCD自己主動亮度功能。
能夠依據採樣到的光強數值實時調整LCD的亮度。
2.6 壓力傳感器
壓力傳感器返回當前的壓強,單位是百帕斯卡hectopascal(hPa)。
2.7 溫度傳感器
溫度傳感器返回當前的溫度。
2.8 接近傳感器
接近傳感器檢測物體與手機的距離,單位是厘米。
一些接近傳感器僅僅能返回遠和近兩個狀態,
因此,接近傳感器將最大距離返回遠狀態,小于最大距離返回近狀態。
接近傳感器可用于接聽電話時自己主動關閉LCD屏幕以節省電量。
一些芯片集成了接近傳感器和光線傳感器兩者功能。
以下三個傳感器是Android2新提出的傳感器類型,眼下還不太清楚有哪些應用程序使用。
2.9 重力傳感器
重力傳感器簡稱GV-sensor,輸出重力數據。
在地球上,重力數值為9.8。單位是m/s^2。
坐標系統與加速度傳感器同樣。
當設備復位時,重力傳感器的輸出與加速度傳感器同樣。
2.10 線性加速度傳感器
線性加速度傳感器簡稱LA-sensor。
線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響獲取的數據。
單位是m/s^2。坐標系統與加速度傳感器同樣。
加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計算公式例如以下:
加速度 = 重力 + 線性加速度
2.11 旋轉矢量傳感器
旋轉矢量傳感器簡稱RV-sensor。
旋轉矢量代表設備的方向,是一個將坐標軸和角度混合計算得到的數據。
RV-sensor輸出三個數據:
x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的數量級。
RV的方向與軸旋轉的方向同樣。
RV的三個數值。與cos(theta/2)組成一個四元組。
RV的數據沒有單位。使用的坐標系與加速度同樣。
舉例:
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)
GV、LA和RV的數值沒有物理傳感器能夠直接給出,
須要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor經過算法計算后得出。
算法通常是傳感器公司的私有產權。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的内置传感器---智能手机(资料)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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