智能手机维修技术（第二版）课件 3工作任务1-相关知识点5 传感器1

项目三智能手机硬件基础与识图工作任务1硬件知识相关知识点5传感器相关知识点5传感器传感器的应用为智能手机增加了感知能力，你可以将智能手机接一个传感器到你的鞋上，这样，在你跑步的时候，智能手机就会自动记录你的运动信息。相关知识点5传感器1.霍尔传感器的简介霍尔传感器是一个使用非常广泛的电子器件，在录像机、电动车、汽车、电脑散热风扇中都有应用。在智能手机中主要应用在皮套、翻盖或滑盖的控制电路中，通过皮套、翻盖或滑盖的动作来控制挂掉电话或接听电话、锁定键盘及解除键盘锁等。一、霍尔传感器相关知识点5传感器霍尔传感器是一个磁控传感器，在磁场作用下直接产生通与断的动作。霍尔传感器的外型封装很像三极管，但看起来比三极管更胖一些。在智能手机中，霍尔传感器一般有三个引脚，也有4个引脚的。一、霍尔传感器相关知识点5传感器2.霍尔传感器工作原理（1）霍尔效应所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。一、霍尔传感器相关知识点5传感器金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。一、霍尔传感器相关知识点5传感器（2）霍尔传感器利用霍尔效应做成的半导体元器件就是霍尔元器件（霍尔传感器）。霍尔传感器可用多种半导体材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP等。霍尔传感器具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHz），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。一、霍尔传感器相关知识点5传感器1.电子指南针的简介电子指南针（Compass）采用了磁场传感器，磁场传感器是利用磁阻来测量平面磁场，从而检测出磁场强度以及方向位置。一般用在指南针或是地图导航中常见，帮助智能手机用户实现准确定位。二、电子指南针相关知识点5传感器通过磁场传感器，可以获得智能手机在X、Y、Z三个方向上的磁场强度，当你旋转智能手机，直到只有一个方向上的值不为零时，你的智能手机就指向了正南方。很多智能手机上的指南针应用，都是使用了磁场传感器。同时，可以根据三个方向上磁场强度的不同，计算出智能手机在三维空间中的具体朝向。二、电子指南针相关知识点5传感器二、电子指南针相关知识点5传感器2.电子指南针工作原理下面以LSM303DLH模块为例介绍电子指南针电路，LSM303DLH将加速传感器、磁力计、A/D转化器及信号处理电路集成在一起，通过I2C总线和应用处理器通信。二、电子指南针相关知识点5传感器磁力计和加速传感器各自有一条I2C总线和应用处理器通信。如果I/O接口电平为1.8V，Vdd_dig_M和Vdd_IO_A为1.8V供电，Vdd为2.5V供电。C1和C2为复位电路的外部匹配电容。二、电子指南针相关知识点5传感器二、电子指南针相关知识点5传感器1.重力传感器的简介重力传感器（G-Sensor）是根据压电效应的原理来工作。所谓的压电效应就是对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应。三、重力传感器相关知识点5传感器2.重力传感器的工作原理重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。三、重力传感器相关知识点5传感器简单来说是测量内部一片重物（重物和压电片做成一体）重力正交两个方向的分力大小，来判定水平方向。通过对力敏感的传感器，感受智能手机在变换姿势时，重心的变化，使智能手机光标变化位置从而实现选择等功能。三、重力传感器相关知识点5传感器1.加速度传感器的简介加速度传感器（Accelerationsensor）是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力。加速度传感器的工作原理是敏感元器件将测点的加速度信号转换为相应的电信号，进入前置放大电路，经过信号调理电路改善信号的信噪比，再进行模数转换得到数字信号，最后送入应用处理器，应用处理器再进行数据存储和显示。四、加速度传感器相关知识点5传感器加速度传感器可应用与智能手机应用控制、游戏手柄振动、报警系统、地质勘探等。四、加速度传感器相关知识点5传感器2.加速传感器的工作原理以飞思卡尔（Freescale）的加速传感器MMA7455L为例说明加速传感器工作原理。四、加速度传感器相关知识点5传感器加速度传感器MMA7455L是XYZ轴（±2g,±4g,±8g）三轴加速度传感器，可以实现基于运动的功能，如倾斜滚动、游戏控制、按键静音和手持终端的自由落体硬盘驱动保护，以及门限检测和单击检测功能等。提供I2C和SPI接口，方便与应用处理器通信，因此非常适用于智能手机或个人设备中的运动应用，包括图像稳定、文本滚动和移动拨号。四、加速度传感器相关知识点5传感器供电电压加到加速传感器MMA7455LU504的1脚、6脚、7脚，电压为3V，U504的中断信号加到应用处理器的GPIO接口，U504将感应到的信息通过I2C总线送到应用处理器电路，由应用处理器来实现各种功能操作。四、加速度传感器相关知识点5传感器四、加速度传感器相关知识点5传感器根据角动量守恒定律，一个正在高速旋转的物体（陀螺），它的旋转轴没有受到外力影响时，旋转轴的指向是不会有任何改变的。陀螺仪就是以这个原理作为依据，用它来保持一定的方向。三轴陀螺仪可以替代三个单轴陀螺仪，可同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速度。五、陀螺仪传感器相关知识点5传感器陀螺仪传感器（GyroscopeSensor）能够测量沿一个轴或几个轴动作的角速度，如果结合加速度计和陀螺仪这两种传感器，可以跟踪并捕捉3D空间的完整动作，为用户提供更真实的用户体验、精确的导航系统及其他功能。智能手机中的“摇一摇”功能、体感技术，还有VR视角的调整与侦测、在GPS没有信号时（如隧道中）根据物体运动状态实现惯性导航，都是陀螺仪的功劳。五、陀螺仪传感器相关知识点5传感器而陀螺仪传感器对于一些感应游戏来说是必需的元器件，正是有了这款传感器，智能手机游戏的交互才有了革命性的转变，用户结合身体多方位的操作对游戏进行反馈，而不仅仅只是简单的按键。五、陀螺仪传感器相关知识点5传感器中间金色的那个转子则是我们的“陀螺”，它因为惯性作用是不会受到影响的，而周边三个“钢圈”则会因为设备改变姿态而跟着改变，通