智能手機(jī)維修技術(shù)（第二版）課件 3工作任務(wù)1-相關(guān)知識點(diǎn)5 傳感器1

項(xiàng)目三智能手機(jī)硬件基礎(chǔ)與識圖工作任務(wù)1硬件知識相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器傳感器的應(yīng)用為智能手機(jī)增加了感知能力，你可以將智能手機(jī)接一個(gè)傳感器到你的鞋上，這樣，在你跑步的時(shí)候，智能手機(jī)就會自動記錄你的運(yùn)動信息。相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器1.霍爾傳感器的簡介霍爾傳感器是一個(gè)使用非常廣泛的電子器件，在錄像機(jī)、電動車、汽車、電腦散熱風(fēng)扇中都有應(yīng)用。在智能手機(jī)中主要應(yīng)用在皮套、翻蓋或滑蓋的控制電路中，通過皮套、翻蓋或滑蓋的動作來控制掛掉電話或接聽電話、鎖定鍵盤及解除鍵盤鎖等。一、霍爾傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器霍爾傳感器是一個(gè)磁控傳感器，在磁場作用下直接產(chǎn)生通與斷的動作?；魻杺鞲衅鞯耐庑头庋b很像三極管，但看起來比三極管更胖一些。在智能手機(jī)中，霍爾傳感器一般有三個(gè)引腳，也有4個(gè)引腳的。一、霍爾傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器2.霍爾傳感器工作原理（1）霍爾效應(yīng)所謂霍爾效應(yīng)，是指磁場作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。一、霍爾傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器金屬的霍爾效應(yīng)是1879年被美國物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流通過金屬箔片時(shí)，若在垂直于電流的方向施加磁場，則金屬箔片兩側(cè)面會出現(xiàn)橫向電位差。半導(dǎo)體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈現(xiàn)極強(qiáng)的霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)可以設(shè)計(jì)制成多種傳感器。一、霍爾傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器（2）霍爾傳感器利用霍爾效應(yīng)做成的半導(dǎo)體元器件就是霍爾元器件（霍爾傳感器）?；魻杺鞲衅骺捎枚喾N半導(dǎo)體材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP等?；魻杺鞲衅骶哂性S多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1MHz），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。一、霍爾傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器1.電子指南針的簡介電子指南針（Compass）采用了磁場傳感器，磁場傳感器是利用磁阻來測量平面磁場，從而檢測出磁場強(qiáng)度以及方向位置。一般用在指南針或是地圖導(dǎo)航中常見，幫助智能手機(jī)用戶實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。二、電子指南針相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器通過磁場傳感器，可以獲得智能手機(jī)在X、Y、Z三個(gè)方向上的磁場強(qiáng)度，當(dāng)你旋轉(zhuǎn)智能手機(jī)，直到只有一個(gè)方向上的值不為零時(shí)，你的智能手機(jī)就指向了正南方。很多智能手機(jī)上的指南針應(yīng)用，都是使用了磁場傳感器。同時(shí)，可以根據(jù)三個(gè)方向上磁場強(qiáng)度的不同，計(jì)算出智能手機(jī)在三維空間中的具體朝向。二、電子指南針相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器二、電子指南針相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器2.電子指南針工作原理下面以LSM303DLH模塊為例介紹電子指南針電路，LSM303DLH將加速傳感器、磁力計(jì)、A/D轉(zhuǎn)化器及信號處理電路集成在一起，通過I2C總線和應(yīng)用處理器通信。二、電子指南針相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器磁力計(jì)和加速傳感器各自有一條I2C總線和應(yīng)用處理器通信。如果I/O接口電平為1.8V，Vdd_dig_M和Vdd_IO_A為1.8V供電，Vdd為2.5V供電。C1和C2為復(fù)位電路的外部匹配電容。二、電子指南針相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器二、電子指南針相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器1.重力傳感器的簡介重力傳感器（G-Sensor）是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來工作。所謂的壓電效應(yīng)就是對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場，這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。三、重力傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器2.重力傳感器的工作原理重力傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。由于這個(gè)變形會產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。三、重力傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器簡單來說是測量內(nèi)部一片重物（重物和壓電片做成一體）重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來判定水平方向。通過對力敏感的傳感器，感受智能手機(jī)在變換姿勢時(shí)，重心的變化，使智能手機(jī)光標(biāo)變化位置從而實(shí)現(xiàn)選擇等功能。三、重力傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器1.加速度傳感器的簡介加速度傳感器（Accelerationsensor）是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力。加速度傳感器的工作原理是敏感元器件將測點(diǎn)的加速度信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，進(jìn)入前置放大電路，經(jīng)過信號調(diào)理電路改善信號的信噪比，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號，最后送入應(yīng)用處理器，應(yīng)用處理器再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和顯示。四、加速度傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器加速度傳感器可應(yīng)用與智能手機(jī)應(yīng)用控制、游戲手柄振動、報(bào)警系統(tǒng)、地質(zhì)勘探等。四、加速度傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器2.加速傳感器的工作原理以飛思卡爾（Freescale）的加速傳感器MMA7455L為例說明加速傳感器工作原理。四、加速度傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器加速度傳感器MMA7455L是XYZ軸（±2g,±4g,±8g）三軸加速度傳感器，可以實(shí)現(xiàn)基于運(yùn)動的功能，如傾斜滾動、游戲控制、按鍵靜音和手持終端的自由落體硬盤驅(qū)動保護(hù)，以及門限檢測和單擊檢測功能等。提供I2C和SPI接口，方便與應(yīng)用處理器通信，因此非常適用于智能手機(jī)或個(gè)人設(shè)備中的運(yùn)動應(yīng)用，包括圖像穩(wěn)定、文本滾動和移動撥號。四、加速度傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器供電電壓加到加速傳感器MMA7455LU504的1腳、6腳、7腳，電壓為3V，U504的中斷信號加到應(yīng)用處理器的GPIO接口，U504將感應(yīng)到的信息通過I2C總線送到應(yīng)用處理器電路，由應(yīng)用處理器來實(shí)現(xiàn)各種功能操作。四、加速度傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器四、加速度傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器根據(jù)角動量守恒定律，一個(gè)正在高速旋轉(zhuǎn)的物體（陀螺），它的旋轉(zhuǎn)軸沒有受到外力影響時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸的指向是不會有任何改變的。陀螺儀就是以這個(gè)原理作為依據(jù)，用它來保持一定的方向。三軸陀螺儀可以替代三個(gè)單軸陀螺儀，可同時(shí)測定6個(gè)方向的位置、移動軌跡及加速度。五、陀螺儀傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器陀螺儀傳感器（GyroscopeSensor）能夠測量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸動作的角速度，如果結(jié)合加速度計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器，可以跟蹤并捕捉3D空間的完整動作，為用戶提供更真實(shí)的用戶體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)及其他功能。智能手機(jī)中的“搖一搖”功能、體感技術(shù)，還有VR視角的調(diào)整與偵測、在GPS沒有信號時(shí)（如隧道中）根據(jù)物體運(yùn)動狀態(tài)實(shí)現(xiàn)慣性導(dǎo)航，都是陀螺儀的功勞。五、陀螺儀傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器而陀螺儀傳感器對于一些感應(yīng)游戲來說是必需的元器件，正是有了這款傳感器，智能手機(jī)游戲的交互才有了革命性的轉(zhuǎn)變，用戶結(jié)合身體多方位的操作對游戲進(jìn)行反饋，而不僅僅只是簡單的按鍵。五、陀螺儀傳感器相關(guān)知識點(diǎn)5傳感器中間金色的那個(gè)轉(zhuǎn)子則是我們的“陀螺”，它因?yàn)閼T性作用是不會受到影響的，而周邊三個(gè)“鋼圈”則會因?yàn)樵O(shè)備改變姿態(tài)而跟著改變，通