gsensorandroid

‘壹’ 求安卓下所有传感器的简介

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nexus s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：
x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(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。

‘贰’ android的gsensor的hal层enable值怎样到驱动层

Android上层应用apk到G-sensor driver的大致流程： Android HAL层，即硬件抽象层，是Google响应厂家“希望不公开源码”的要求推出的新概念 1，源代码和目标位置 源代码： /hardware/libhardware目录，该目录的目录结构如下： /hardware/libhardware/hardware.c编译成libhardware.so，目标位置为/system/lib目录 /hardware/libhardware/include/hardware目录下包含如下头文件： hardware.h 通用硬件模块头文件 bit.h bit模块头文件 gralloc.h gralloc模块头文件 lights.h 背光模块头文件 overlay.h overlay模块头文件 qemud.h qemud模块头文件 sensors.h 传感器模块头文件 /hardware/libhardware/moles目录下定义了很多硬件模块 这些硬件模块都编译成xxx.xxx.so，目标位置为/system/lib/hw目录 2，Android对于Sensor的API定义在 hardware/libhardware/include/hardware/sensor.h中，要求在sensor.so提供以下8个API函数 [控制方面] int (*open_data_source)(struct sensors_control_device_t *dev); int (*activate)(struct sensors_control_device_t *dev， int handle， int enabled); int (*set_delay)(struct sensors_control_device_t *dev， int32_t ms); int (*wake)(struct sensors_control_device_t *dev); [数据方面] int (*data_open)(struct sensors_data_device_t *dev， int fd); int (*data_close)(struct sensors_data_device_t *dev); int (*poll)(struct sensors_data_device_t *dev， sensors_data_t* data); [模块方面] int (*get_sensors_list)(struct sensors_mole_t* mole， struct sensor_t const** list); 在java层Sensor的状态控制由SensorService来负责，它的java代码和JNI代码分别位于: frameworks/base/services/java/com/Android/server/SensorService.java frameworks/base/services/jni/com_Android_server_SensorService.cpp 在Java层Sensor的数据控制由SensorManager来负责，它的java代码和JNI代码分别位于: frameworks/base/core/java/Android/hardware/SensorManager.java frameworks/base/core/jni/Android_hardware_SensorManager.cpp Android framework中与sensor通信的是sensorService.java和sensorManager.java。 sensorService.java的具体通信是通过JNI调用sensorService.cpp中的方法实现的。 sensorManager.java的具体通信是通过JNI调用sensorManager.cpp中的方法实现的。 sensorService.cpp和sensorManger.cpp通过hardware.c与sensor.so通信。其中sensorService.cpp实现对sensor的状态控制，sensorManger.cpp实现对sensor的数据控制。 sensor.so通过ioctl控制sensor driver的状态，通过打开sensor driver对应的设备文件读取G-sensor采集的数据。 Android SDK提供了4个类来于sensor通信，分别为 sensor，sensorEvent，sensorEventListener，sensorManager。其中 sensorEventListener用来在sensorManager中注册需要监听的sensor类型。 sensorManager.java提供registrater()，unregistrater()接口供sensorEventListener使用。 sensorManager.java不断轮询从sensor.so中取数据。取到数据后送给负责监听此类型sensor的 sensorEventListener.java。sensorEventListener.java通过在sensorManager.java中注册可以监听特定类型的sensor传来的数据。 系统启动时执行systemProcess，会启动sensorService.java，在sensorService.java的构造函数中调用JNI方法_sensor_control_init()。 sensorService.cpp中相应的方法Android_int()会被执行。该函数会调用hardware.c中的方法hw_get_mole()此函数又通过调用load()函数在system/lib/hw下查找sensor.so 查找时会根据harware.c中定义好的sensor.*.so的扩展名的顺序查找，找到第一个匹配的时候即停止，并将该sensor.so中定义好的一个全局变量HAL_MODULE_INFO_SYM带回。该变量包含的一个 重要信息是它的一个成员结构变量中包含的一个函数指针open，该指针所指函数会对一个device结构变量赋值，从而带出sensorService.cpp和sensorManager.cpp与sensor通信所需要的全部信息。 device结构变量有两种变体分别供sensorService.cpp和sensorManaer.cpp使用。其中主要是一些函数指针指向与sensor通信的函数。 sensorService.cpp和sensorManager.cpp在得到HAL_MODULE_INFO_SYM结构后都会调用 sensors.h的inline函数open()通过HAL_MODULE_INFO_SYM的open函数指针将所需的device信息取回。 系统在启动activityManager.java时，它会启动sensorManager.java，它也会调用hardware.c中的方法hw_get_mole()带回HAL_MODULE_INFO_SYM。

‘叁’ android gsensor 休眠震动唤醒功能如何实现

一、唤醒源

设备休眠后，通过触发唤醒源使设备恢复正常工作模式。设备唤醒源有多种，对于Android设备常见的就有PowerKey、来电唤醒、Alarm唤醒等。

唤醒源的实现处于内核空间，本文重点讨论下PowerKey作为唤醒源的具体实现。

二、PowerKey唤醒源

PowerKey唤醒设备的原理，本质其实就是中断。

PowerKey连接到CPU的一个输入(Input)引脚(Pin)上，该Pin运行在中断模式上。一旦PowerKey按下，引发Pin中断；而该中断具有唤醒CPU的功能，于是设备得以唤醒。

三、PowerKey对应的Pin
Configuration

和PowerKey相连的Pin的具体配置位于板级dts文件中，比如如下配置：

arch/arm/boot/dts/xxxxx.dts
power-key {
/** 是CPU的哪个Pin */
gpios = <&gpio0 GPIO_A5 GPIO_ACTIVE_LOW>;
/** Key code */
linux,code = <116>;
/** 起个名字 */
label = "power";
/** 该Pin具有wakeup的功能 */
gpio-key,wakeup;
};

着重说下linux,code =
<116>，116怎么来的？

对于键盘，每一个按键都有唯一的编码，在Linux中，编码值位于：

input.h (kernelincludeuapilinux)
/*
* Keys and buttons
*/
#define KEY_RESERVED 0
#define KEY_ESC 1
#define KEY_BACKSPACE 14
#define KEY_TAB 15
#define KEY_POWER 116 /* SC System Power Down */

可知,PowerKey的编码也在该文件中，且编码值为116；一旦按下PowerKey，该值作为键值传到input_event结构体的code成员变量中：

input.h (kernelincludeuapilinux)
/*
* The event structure itself
*/

struct input_event {
struct timeval time;
__u16 type;
__u16 code;
__s32 value;
};

之后我们会写个Linux应用程序读取code值。

‘肆’ android 判断是否有gsensor

Android中sensor在Android系统架构中的位置及其工作。方框图如下：
从以上方框图中，可以看出Android中sensor在系统分为四层：驱动层（Sensor Driver）、硬件抽象层（Native）、中间层（Framework）、应用层（Java）。硬件抽象层与中间层可以合并一起作为Framework层。
针对我们xx这里一个具体的Gsensor，下面将以具体的源码形式来讲解以上的这个系统框图。

‘伍’ 在HTC手机上看到有个G-sensor校准，G-sensor是什么东西

G-sensor中文是重力传感器的意思（英文全称是Gravity-sensor），它能够感知到加速力的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化都能被G-sensor转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够完成程序设计好的功能，比如MP3能根据使用者的甩动方向，前后更换歌曲，放进衣袋的时候也能够计算出使用者的前进步伐。个别高端笔记本例如IBM高端系列也内置了G-sensor，在感知发生剧烈加速度时（如开始跌落），立即保护硬盘，避免硬盘损害。简单的说，G-Sensor是智能化重力感应系统，应用在硬盘上可以检测当前硬盘的状态，当发生意外跌落时，会产生加速度，硬盘感应到加速度，磁头就会自动归位，使盘体和磁头分离，防止在读写操作的时候受到意外的冲击，从而有效的保护硬盘。
在手机中应用此项技术，可以根据使用者的动作而进行相应的软件应用，比如游戏，使用者挥舞手机，游戏也会有相应的反应，就像Wii的微电机械系统(MEMS)。