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054Android操作系统11种传感器介绍

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上善若水.夏
发布2018-09-28 11:20:42
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发布2018-09-28 11:20:42
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文章被收录于专栏:上善若水

Android操作系统11种传感器介绍 在Android2.3 gingerbread系统中,google提供了11种传感器供应用层使用。

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 #defineSENSOR_TYPE_ACCELEROMETER       1 //加速度
 #defineSENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD      2 //磁力
#defineSENSOR_TYPE_ORIENTATION         3 //方向
#defineSENSOR_TYPE_GYROSCOPE          4 //陀螺仪
#defineSENSOR_TYPE_LIGHT              5 //光线感应
#defineSENSOR_TYPE_PRESSURE           6 //压力
#defineSENSOR_TYPE_TEMPERATURE         7 //温度
#defineSENSOR_TYPE_PROXIMITY          8 //接近
#defineSENSOR_TYPE_GRAVITY            9 //重力
#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//线性加速度
#defineSENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR     11//旋转矢量

1 加速度传感器

加速度传感器又叫G-sensor,返回x、y、z三轴的加速度数值。 该数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。 将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z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很多。 手机中常用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。 这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围,采用I2C或SPI接口和MCU相连,数据精度小于16bit。

2 磁力传感器

磁力传感器简称为M-sensor,返回x、y、z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。 单位也可以是高斯(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)。 电子罗盘传感器同时提供下文的方向传感器数据。

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需要获取G-sensor的数据, 经过计算生产O-sensor数据,否则只能获取水平方向的角度。 方向传感器提供三个数据,分别为azimuth、pitch和roll。 azimuth:方位,返回水平时磁北极和Y轴的夹角,范围为0°至360°。 0°=北,90°=东,180°=南,270°=西。 pitch:x轴和水平面的夹角,范围为-180°至180°。 当z轴向y轴转动时,角度为正值。 roll:y轴和水平面的夹角,由于历史原因,范围为-90°至90°。 当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需要进行校准,通常可用8字校准法。 8字校准法要求用户使用需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所有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。 由于需要读取G-sensor数据并计算出M-sensor和O-sensor数据, 因此厂商一般会提供一个后台daemon来完成工作,电子罗盘算法一般是公司私有产权。

4 陀螺仪传感器

陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor,返回x、y、z三轴的角加速度数据。 角加速度的单位是radians/second。 根据Nexus S手机实测: 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。 ST的L3G系列的陀螺仪传感器比较流行,iphone4和google的nexuss中使用该种传感器。

5 光线感应传感器

光线感应传感器检测实时的光线强度,光强单位是lux,其物理意义是照射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自动亮度功能。 可以根据采样到的光强数值实时调整LCD的亮度。

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hectopascal(hPa)。

7 温度传感器

温度传感器返回当前的温度。

8 接近传感器

接近传感器检测物体与手机的距离,单位是厘米。 一些接近传感器只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。 下面三个传感器是Android2新提出的传感器类型,目前还不太清楚有哪些应用程序使用。

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相同。 当设备复位时,重力传感器的输出与加速度传感器相同。

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相同。 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如下: 加速度 = 重力 + 线性加速度

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: xsin(theta/2) ysin(theta/2) zsin(theta/2) sin(theta/2)是RV的数量级。 RV的方向与轴旋转的方向相同。 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相同。 举例: sensors_event_t.data[0] = xsin(theta/2) sensors_event_t.data[1] = ysin(theta/2) sensors_event_t.data[2] = zsin(theta/2) sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2) GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出, 需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。 算法一般是传感器公司的私有产权。

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原始发表:2017.04.05 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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