傳感器學(xué)習(xí)
通過(guò)手機(jī)來(lái)感受溫度、壓力蝶念、重力和光線等。
在Android2.3 gingerbread系統(tǒng)中芋绸,google提供了11種傳感器供應(yīng)用層使用媒殉。
#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(yīng)
#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//線性加速度
#define?SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR?????11//旋轉(zhuǎn)矢量
1 加速度傳感器
加速度傳感器又叫G-sensor,返回x摔敛、y廷蓉、z三軸的加速度數(shù)值。
該數(shù)值包含地心引力的影響马昙,單位是m/s^2桃犬。
將手機(jī)平放在桌面上,x軸默認(rèn)為0行楞,y軸默認(rèn)0攒暇,z軸默認(rèn)9.81。
將手機(jī)朝下放在桌面上子房,z軸為-9.81形用。
將手機(jī)向左傾斜就轧,x軸為正值。
將手機(jī)向右傾斜尾序,x軸為負(fù)值钓丰。
將手機(jī)向上傾斜,y軸為負(fù)值每币。
將手機(jī)向下傾斜携丁,y軸為正值。
加速度傳感器可能是最為成熟的一種mems產(chǎn)品兰怠,市場(chǎng)上的加速度傳感器種類很多梦鉴。
手機(jī)中常用的加速度傳感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列揭保,ST的LIS3X系列等肥橙。
這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測(cè)量范圍,采用I2C或SPI接口和MCU相連秸侣,數(shù)據(jù)精度小于16bit存筏。
2 磁力傳感器
磁力傳感器簡(jiǎn)稱為M-sensor,返回x味榛、y椭坚、z三軸的環(huán)境磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。
該數(shù)值的單位是微特斯拉(micro-Tesla)搏色,用uT表示善茎。
單位也可以是高斯(Gauss),1Tesla=10000Gauss频轿。
硬件上一般沒(méi)有獨(dú)立的磁力傳感器垂涯,磁力數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)航邢。
3 方向傳感器
方向傳感器簡(jiǎn)稱為O-sensor耕赘,返回三軸的角度數(shù)據(jù),方向數(shù)據(jù)的單位是角度膳殷。
為了得到精確的角度數(shù)據(jù)操骡,E-compass需要獲取G-sensor的數(shù)據(jù),
經(jīng)過(guò)計(jì)算生產(chǎn)O-sensor數(shù)據(jù)秽之,否則只能獲取水平方向的角度。
方向傳感器提供三個(gè)數(shù)據(jù)吃既,分別為azimuth考榨、pitch和roll规丽。
azimuth:方位松捉,返回水平時(shí)磁北極和Y軸的夾角,范圍為0°至360°蔑歌。
0°=北,90°=東掀鹅,180°=南散休,270°=西。
pitch:x軸和水平面的夾角乐尊,范圍為-180°至180°戚丸。
當(dāng)z軸向y軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),角度為正值扔嵌。
roll:y軸和水平面的夾角限府,由于歷史原因,范圍為-90°至90°痢缎。
當(dāng)x軸向z軸移動(dòng)時(shí)胁勺,角度為正值。
電子羅盤(pán)在獲取正確的數(shù)據(jù)前需要進(jìn)行校準(zhǔn)独旷,通呈鹚耄可用8字校準(zhǔn)法。
8字校準(zhǔn)法要求用戶使用需要校準(zhǔn)的設(shè)備在空中做8字晃動(dòng)嵌洼,
原則上盡量多的讓設(shè)備法線方向指向空間的所有8個(gè)象限案疲。
手機(jī)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咱台。
由于需要讀取G-sensor數(shù)據(jù)并計(jì)算出M-sensor和O-sensor數(shù)據(jù)络拌,
因此廠商一般會(huì)提供一個(gè)后臺(tái)daemon來(lái)完成工作,電子羅盤(pán)算法一般是公司私有產(chǎn)權(quán)回溺。
4 陀螺儀傳感器
陀螺儀傳感器叫做Gyro-sensor春贸,返回x、y遗遵、z三軸的角加速度數(shù)據(jù)萍恕。
角加速度的單位是radians/second。
根據(jù)Nexus S手機(jī)實(shí)測(cè):
水平逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)车要,Z軸為正允粤。
水平逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),z軸為負(fù)翼岁。
向左旋轉(zhuǎn)类垫,y軸為負(fù)。
向右旋轉(zhuǎn)琅坡,y軸為正悉患。
向上旋轉(zhuǎn),x軸為負(fù)榆俺。
向下旋轉(zhuǎn)售躁,x軸為正坞淮。
ST的L3G系列的陀螺儀傳感器比較流行,iphone4和google的nexus s中使用該種傳感器陪捷。
5 光線感應(yīng)傳感器
光線感應(yīng)傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)的光線強(qiáng)度回窘,光強(qiáng)單位是lux,其物理意義是照射到單位面積上的光通量市袖。
光線感應(yīng)傳感器主要用于Android系統(tǒng)的LCD自動(dòng)亮度功能啡直。
可以根據(jù)采樣到的光強(qiáng)數(shù)值實(shí)時(shí)調(diào)整LCD的亮度。
6 壓力傳感器
壓力傳感器返回當(dāng)前的壓強(qiáng)凌盯,單位是百帕斯卡hectopascal(hPa)付枫。
7 溫度傳感器
溫度傳感器返回當(dāng)前的溫度。
8 接近傳感器
接近傳感器檢測(cè)物體與手機(jī)的距離驰怎,單位是厘米阐滩。
一些接近傳感器只能返回遠(yuǎn)和近兩個(gè)狀態(tài),
因此县忌,接近傳感器將最大距離返回遠(yuǎn)狀態(tài)掂榔,小于最大距離返回近狀態(tài)。
接近傳感器可用于接聽(tīng)電話時(shí)自動(dòng)關(guān)閉LCD屏幕以節(jié)省電量症杏。
一些芯片集成了接近傳感器和光線傳感器兩者功能装获。
下面三個(gè)傳感器是Android2新提出的傳感器類型,目前還不太清楚有哪些應(yīng)用程序使用厉颤。
9 重力傳感器
重力傳感器簡(jiǎn)稱GV-sensor穴豫,輸出重力數(shù)據(jù)。
在地球上逼友,重力數(shù)值為9.8精肃,單位是m/s^2。
坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同帜乞。
當(dāng)設(shè)備復(fù)位時(shí)司抱,重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。
10 線性加速度傳感器
線性加速度傳感器簡(jiǎn)稱LA-sensor黎烈。
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(shù)據(jù)习柠。
單位是m/s^2,坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同照棋。
加速度傳感器资溃、重力傳感器和線性加速度傳感器的計(jì)算公式如下:
加速度 = 重力 + 線性加速度
11 旋轉(zhuǎn)矢量傳感器
旋轉(zhuǎn)矢量傳感器簡(jiǎn)稱RV-sensor。
旋轉(zhuǎn)矢量代表設(shè)備的方向烈炭,是一個(gè)將坐標(biāo)軸和角度混合計(jì)算得到的數(shù)據(jù)溶锭。
RV-sensor輸出三個(gè)數(shù)據(jù):
x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的數(shù)量級(jí)。
RV的方向與軸旋轉(zhuǎn)的方向相同梳庆。
RV的三個(gè)數(shù)值暖途,與cos(theta/2)組成一個(gè)四元組。
RV的數(shù)據(jù)沒(méi)有單位膏执,使用的坐標(biāo)系與加速度相同驻售。
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(shù)值沒(méi)有物理傳感器可以直接給出更米,
需要G-sensor欺栗、O-sensor和Gyro-sensor經(jīng)過(guò)算法計(jì)算后得出。
如何使用傳感器
1征峦、獲取SensorManager對(duì)象
2迟几、獲取Sensor對(duì)象
3、注冊(cè)Sensor對(duì)象
SersorManager提供的注冊(cè)傳感器的方法為registerListener(SensorListener listener, Sensor sensor, int rate)該方法中三個(gè)參數(shù)說(shuō)明如下:
listener:監(jiān)聽(tīng)傳感器事件的監(jiān)聽(tīng)器
sensor:傳感器對(duì)象
rate:指定獲取傳感器數(shù)據(jù)的頻率
rate可以獲取傳感器數(shù)據(jù)的頻率栏笆,支持如下幾個(gè)頻率值:
SENSOR_DELAY_FASTEST:最快类腮,延遲最小。
SENSOR_DELAY_GAME:適合游戲的頻率蛉加。
SENSOR_DELAY_NORMAL:正常頻率
SENSOR_DELAY_UI:適合普通用戶界面的頻率蚜枢。
4、重寫(xiě)onAccuracyChanged,onSensorChanged兩個(gè)方法
5针饥、注銷Sensor對(duì)象
檢測(cè)傳感器
或者在配置文件中加入過(guò)濾器:
注意事項(xiàng):
不要忘記注銷(消耗電量)厂抽;不要再模擬器上測(cè)試代碼;不要阻塞onSensorChanged()方法丁眼;避免使用過(guò)時(shí)的方法和傳感器類型筷凤;在使用的時(shí)候先驗(yàn)證傳感器;謹(jǐn)慎選擇傳感器延時(shí)苞七。
LBS定位學(xué)習(xí)
LBS基于位置的應(yīng)用:簽到藐守、定位、導(dǎo)航莽鸭、路線圖等吗伤。。硫眨。足淆。。
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