基于手機加速度傳感器的測距系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1、基于加速度傳感器的測距系統(tǒng)設計與實現(xiàn)摘要：本文首先介紹了加速度傳感器在智能中的使用以及傳感器的開展趨勢，然后介紹該基于傳感器的間隔 測試系統(tǒng)的設計概要，同時詳細的介紹了該系統(tǒng)在android平臺上的實現(xiàn)與設計，該系統(tǒng)主要包括三個模塊：加速度數(shù)據采集，采集到的數(shù)據處理，數(shù)據的展現(xiàn)。本文重點討論了這三個模塊實現(xiàn)的關鍵技術，最后對該系統(tǒng)進展了測試。關鍵詞：傳感器；間隔 測量；加速度。中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2021.02.0160 引言目前智能上已經裝備各種傳感器，而且隨著當前通信、微電子、集成電路和軟件等技術的飛速開展，挪動

2、終端已得到了迅猛的普及，挪動 由只具有通話功能開展到集成了豐富的計算，感知和通信才能的智能挪動終端設備。智能不斷進步的計算才能以及裝備在上的傳感器的性能的不斷改進和進步使很多應用的開發(fā)成為可能?？梢酝ㄟ^安裝應用將智能變成一款間隔 測量工具，當然憑借這智能不斷的開展，完全可以想象得到以后人們口袋里不再僅僅是裝著一個可以電子設備，而是一個可以感知環(huán)境的綜合性的工具。這樣可以有助于人們的生活和工作，給人們的生活帶來很多的方便。經過調研，是否可以通過智能中的加速度傳感器去感知間隔 這樣一個相關聯(lián)的物理量。本文主要研究通過智能在的直線滑動測量直線長度，闡述一種基于加速度傳感器的間隔 測量系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

3、。1 傳感器應用簡介傳感器是被測量信號輸入的第一道關口，是傳感器系統(tǒng)中的元件組成部分。在Android平臺應用的傳感器技術有姿態(tài)傳感器技術、光電傳感器技術、磁場傳感器技術和加速度傳感器技術等諸多耀眼的傳感器技術，傳感器系統(tǒng)功能非常強大，為用戶提供了宏大的便利。常常被實際應用有以下幾個方面的是領域：監(jiān)控人類行為、環(huán)境監(jiān)測、安康監(jiān)測、特殊應用、社交、交通監(jiān)測以及商業(yè)應用。1.1 檢測從圖中可以看出對于檢測的范圍比較廣，可使用到人體安康檢測、環(huán)境檢測以及交通檢測。對不同方面的檢測往往會使用到不同的傳感器進展檢測，也有可能會需要新的傳感器外界到上進展檢測。通過這樣的方式，開發(fā)者就可以根據需求和自己的創(chuàng)

4、意結合不同的傳感器開發(fā)出許多新的更具實際使用意義的應用，讓智能更加智能和靈敏。1.2 社交社交在現(xiàn)實生活中是不可或缺的一塊，人們越來越在各種網絡社交中樂此不疲。智能越來越智能，可以感知使用者的近端時間的身體情況、運動情況甚至是心情狀況。在應用CenceMe這個應用中，應用可以獲取用戶的活動狀態(tài)和環(huán)境等，然后將這些感知到的信息以及用戶狀態(tài)在社交網絡上進展分享。1.3 特殊應用此類應用更多的在于如何去幫助人們更好的使用智能，去掉繁瑣的交互，通過“思想和“眼神去控制智能完成想要的完成的操作。目前都還在初級階段，可以完成一些操作，但是去不可以完美或者流暢的控制。最具有代表性的主要還是NeuroPhon

5、e、EyePhoneTM等。NeuroPhone是一款通過感知神經信號來分析用戶的選擇和判斷，可以通過它去找到 薄中用戶想呼叫的號碼，省去了手動的來回翻找 薄。EyePhone那么是通過眼球的的轉動，或者說通過前置攝像頭識別用戶眼球在上停留的位置來方便的進展相應的回應，通過眼球來控制的屏幕，進而找到用戶想要呼叫的號碼。1.4 商業(yè)應用在智能中都有GPS模塊，所以可以快速簡單的獲取到用戶的位置信息，基于這樣的位置感知，有很多基于位置的效勞，可以給用戶推薦周邊的商家效勞以及將周邊的商家顯示在地圖上使用O2O形式盈利。2 測距系統(tǒng)的設計測距系統(tǒng)的核心是通過智能搜集加速度傳感器的數(shù)據、通過算法推算出對

6、應的位移量、顯示數(shù)據在屏幕上。本系統(tǒng)是基于android平臺的系統(tǒng)，通過加速度傳感器采集加速度的數(shù)據，然后對采集的數(shù)據進展實時處理，將其通過兩次積分轉化為位移量，在將位移量的疊加實現(xiàn)間隔 測量。2.1 概要設計根據測距系統(tǒng)的需求可以分成以下五個模塊；數(shù)據顯示模塊：實時顯示監(jiān)控X、Y、Z三個方向家加速度，以波形圖顯示加速度的變化歷史，同時以數(shù)據支持三個方向的速度和位移數(shù)值。間隔 測量模塊：按住測量按鈕，進展直線方向的挪動，放開按鈕完畢測量。傳感器數(shù)據采集模塊：實時采集加速度傳感器所搜集到的數(shù)據并傳送數(shù)據到數(shù)據顯示模塊。傳感器數(shù)據處理模塊：當用戶測量間隔 時候，將期間搜集到的數(shù)據進展處理，先將數(shù)據

7、進展積分然后再疊加，不斷計算出對于的位移量。參數(shù)設置模塊：對一些對應的參數(shù)做修正，一共有三個程度校正，濾波，忽略地球重力。2.2 工作流程圖流程圖如圖3所示：用戶翻開程序后，將直接進入主頁面。此時傳感器一直處于工作狀態(tài)，一直在采集三個方向加速度的數(shù)據，同時將采集到的數(shù)據顯示在屏幕上，在這里用戶可以實時的看見加速度傳感的數(shù)據波形圖，當從靜止的時候，按下測試按鈕之后，系統(tǒng)將會以初速度為零開始計算挪動的間隔 。沿著直線一直挪動到測量的另一端，松開按鈕那么測量完畢，顯示此次挪動的間隔 。當用戶再次按下測距按鈕的時候，開始新的一次測距。2.3 詳細設計用戶可以通過屏幕觀察加速度的變化，封裝了一個繼承了V

8、iew類的ATPolyView類來實現(xiàn)示波控件。將數(shù)據傳送給ATPolyView類型的對象，就可以將數(shù)據以波形的形式顯示出來。同時通過Context.getSystemServiceSENSOR SERVICE得到SensorManager，有了就可以管理加速度傳感器了，使用函數(shù)sensormanager.registerListener來注冊傳感器管理對象。傳感器獲取到的數(shù)據可以直接使用ATPolyView的對象來顯示。通過公式：通過以上公式我們知道，加速度和位移之間是存在聯(lián)絡的。我們通過每次加速度采樣的單位時間間隔，進展累積疊加最終算出測量的間隔 。在程序中我們使用appendtloata

9、ccel，long timestamp進展積分運算。同時對于一些干擾信號進展濾波。也可以進展程度校正：靜止時取當前xyz的值作為矯正值，然后以后運動的時候都減去矯正值。這樣可以得出一個更為正確結果。3 客戶端測試以及演示根據詳細設計完成的編碼程序，并實如今靜止狀態(tài)下，按下測距按鈕，松開按鈕的時候可以得到相應的測量結果，下面對各個功能進展測試：3.1 測試內容根據上面的詳細設計，主要分為兩個部分去測試系統(tǒng)：加速度示波圖、測距功能測試。3.2 加速度示波器測試使用在XYZ三個方向進展晃動，同時觀察屏幕上的三條加速度變化是否一致。3.3 間隔 測量測試靜止放在桌面上，按住測量按鈕開始拖動，最后得出測量結果。3.4 測試結果根據測試步驟完成測試，本應用可以完成較好的波形顯示，更直觀的進展測試，同時可以做程度校正，使結果更加準確了。但是由于中的加速度傳感器自身帶有一定誤差和噪聲，即使靜止不動的也會有加速度的微小變化。同時程序支持直線測量。4 結論本文設計了一個