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EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統 > 設計應用 > 手機中常用的傳感器有哪些?Android操作系統11種傳感器介紹

手機中常用的傳感器有哪些?Android操作系統11種傳感器介紹

作者: 時(shí)間:2011-12-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

2.3 gingerbread系統中,google提供了11種供應用層使用。

#define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/172348.htm

#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(xiàn)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_ACCELERATION 10//線(xiàn)性加速度

#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋轉矢量

我們依次看看這十一種

1 加速度

加速度傳感器又叫G-sensor,返回x、y、z三軸的加速度數值。

該數值包含地心引力的影響,單位是m/s^2。

平放在桌面上,x軸默認為0,y軸默認0,z軸默認9.81。

朝下放在桌面上,z軸為-9.81。

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(chǎn)品,市場(chǎng)上的加速度傳感器種類(lèi)很多。

手機中的加速度傳感器有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,采用I2C或SPI接口和MCU相連,數據精度小于16bit。

2 磁力傳感器

磁力傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)為M-sensor,返回x、y、z三軸的環(huán)境磁場(chǎng)數據。

該數值的單位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。

單位也可以是高斯(Gauss),1Tesla=10000Gauss。

硬件上一般沒(méi)有獨立的磁力傳感器,磁力數據由電子羅盤(pán)傳感器提供(E-compass)。

電子羅盤(pán)傳感器同時(shí)提供下文的方向傳感器數據。

3 方向傳感器

方向傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)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需要獲取G-sensor的數據,

經(jīng)過(guò)計算生產(chǎn)O-sensor數據,否則只能獲取水平方向的角度。

方向傳感器提供三個(gè)數據,分別為azimuth、pitch和roll。

azimuth:方位,返回水平時(shí)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(dòng)時(shí),角度為正值。

roll:y軸和水平面的夾角,由于歷史原因,范圍為-90°至90°。

當x軸向z軸移動(dòng)時(shí),角度為正值。

電子羅盤(pán)在獲取正確的數據前需要進(jìn)行校準,通??捎?字校準法。

8字校準法要求用戶(hù)使用需要校準的設備在空中做8字晃動(dòng),

原則上盡量多的讓設備法線(xiàn)方向指向空間的所有8個(gè)象限。

手機中使用的電子羅盤(pán)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。

由于需要讀取G-sensor數據并計算出M-sensor和O-sensor數據,

因此廠(chǎng)商一般會(huì )提供一個(gè)后臺daemon來(lái)完成工作,電子羅盤(pán)算法一般是公司私有產(chǎn)權。

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。

根據Nexus S手機實(shí)測:

水平逆時(shí)針旋轉,Z軸為正。

水平逆時(shí)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。

5 光線(xiàn)感應傳感器

光線(xiàn)感應傳感器檢測實(shí)時(shí)的光線(xiàn)強度,光強單位是lux,其物理意義是照射到單位面積上的光通量。

光線(xiàn)感應傳感器主要用于系統的LCD自動(dòng)亮度功能。

可以根據采樣到的光強數值實(shí)時(shí)調整LCD的亮度。

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)。

7 溫度傳感器

溫度傳感器返回當前的溫度。

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。

一些接近傳感器只能返回遠和近兩個(gè)狀態(tài),

因此,接近傳感器將最大距離返回遠狀態(tài),小于最大距離返回近狀態(tài)。

接近傳感器可用于接聽(tīng)電話(huà)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉LCD屏幕以節省電量。

一些芯片集成了接近傳感器和光線(xiàn)傳感器兩者功能。

下面三個(gè)傳感器是2新提出的傳感器類(lèi)型,目前還不太清楚有應用程序使用。

9 重力傳感器

重力傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)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相同。

當設備復位時(shí),重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。

10 線(xiàn)性加速度傳感器

線(xiàn)性加速度傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)LA-sensor。

線(xiàn)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相同。

加速度傳感器、重力傳感器和線(xiàn)性加速度傳感器的計算公式如下:

加速度 = 重力 + 線(xiàn)性加速度

11 旋轉矢量傳感器

旋轉矢量傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)RV-sensor。

旋轉矢量代表設備的方向,是一個(gè)將坐標軸和角度混合計算得到的數據。

RV-sensor輸出三個(gè)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相同。

RV的三個(gè)數值,與cos(theta/2)組成一個(gè)四元組。

RV的數據沒(méi)有單位,使用的坐標系與加速度相同。

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(méi)有物理傳感器可以直接給出,

需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor經(jīng)過(guò)算法計算后得出。

算法一般是傳感器公司的私有產(chǎn)權。

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