Элементы платы
Датчик приближения VL6180X
Датчик VL6180X представляет из себя датчик приближения и освещения, реализованный в миниатюрном корпусе LGA12 размерами 4,8×2,8×1,0 мм.
Сенсор VL6180X включает в себя лазерный излучатель (IR Emitter), SPAD-приёмник (Range sensor) и датчик освещенности (Ambient Light Sensor), ОЗУ и ПЗУ, микроконтроллер.
Принцип работы
Лазерный диод создает мощные наносекундные импульсы в ближнем инфракрасном диапазоне, которые отражаются от препятствия и возвращаются на SPAD-приёмник. Зная время, между отправкой и получением отражённого сигнала, получаем расстояние до объекта. В модуль также входит датчик освещенности, данные которого используются для корректировки результатов измерений. Все операции производит внутренний процессор, а обработанные данные измерений доступны по I²C-интерфейсу.
VL6180X способен определять расстояние до объектов в диапазоне 0–100 мм с миллиметровой точностью вне зависимости от характеристик объекта, а также измерять освещенность в широком динамическом диапазоне.
Troyka контакты
Контакты питания:
земля (G) - соедините с землёй микроконтроллера;
питание (V) - соедините с питанием микроконтроллера;
прерывание (Q) - пин прерывания. Датчик приближения способен генерировать прерывания при возникновения событий во время исполнения программы. Подключите к одному из пинов микроконтроллера, поддерживающих прерывания. Если вы не используете прерывания в вашей программе, подключать не обязательно.
Контакты шины I²C:
сигнальный (D) - подключите к SDA пину микроконтроллера;
сигнальный (С) - подключите к SCL пину микроконтроллера;
не используется.
Обвязка для согласования уровней напряжения
Необходима для сопряжения устройств с разными питающими напряжениями. В нашем случае это управляющее устройство Arduino с 5 вольтовой логикой и датчик приближения VL6180X с 3,3 вольтовой логикой.
Смартфон выполняет многочисленные функции, которые вполне можно сравнить с аналогичными на компьютере. Однако с учетом назначения этого аппарата, в нем также присутствуют различные датчики. С их помощью выполняется автоматический переворот экрана при смене положения телефона в пространстве, отключается дисплей при приближении устройства к уху и т.д. В текущей статье разберемся, что такое датчик освещенности в смартфоне, где он располагается, как настраивается и проверяется на работоспособность.
Датчик света в телефоне
Прежде всего, поговорим о назначении этого датчика. Он используется для автоматической регулировки степени подсветки дисплея. Другими словами, этот сенсор определяет количество окружающего смартфон света и, в соответствии с показателем, выставляет яркость экрана. Так, в ночное время она будет находиться на уровне близком к минимальному, а при попадании прямых солнечных лучей - на максимальном значении.
Помимо удобства в использовании телефона, датчик освещенности позволяет экономить заряд аккумулятора. Самостоятельно пользователи редко меняют яркость дисплея в зависимости от условий окружения, поэтому единожды установленное значение сохраняется и днем и ночью. А так, включив автоматическую регулировку, можно не беспокоиться об установке соответствующего уровня подсветки.
Где располагается датчик
Теперь скажем несколько слов о расположении датчика освещенности в смартфоне. Несмотря на различия в дизайне, практически каждый производитель мобильных устройств устанавливает этот компонент в верхней части лицевой стороны аппарата. Обычно это место находится рядом с разговорным динамиком и датчиком приближения.
Внешне сенсор практически незаметен, выдает себя только черным кружочком небольшого диаметра. Определить его расположение можно опытным путем:
- включить автоматическую регулировку яркости;
- прикрыть пальцем предполагаемое место расположения датчика;
- яркость экрана должна снизиться.
Будет полезным
Если снижения уровня подсветки не произошло, значит палец попал на сенсор приближения и нужно испытать другое место.
Проверка работоспособности
В случае отсутствия автоматической регулировки после ее включения или слишком неточного отклика, необходимо провести проверку работоспособности датчика освещенности в смартфоне. Этот процесс выполняется программными средствами и включает следующие этапы:
На основе полученных данных делается вывод относительно работоспособности элемента. Низкое изменение показателя при закрытом и открытом сенсоре свидетельствует о неполадках. Придется выполнить калибровку или отнести смартфон в ремонт.
Калибровка
Представленная выше информация о датчике освещения в смартфоне позволяет понять, что это, где располагается и как проверяется. Теперь же разберемся, как провести калибровку.
Смартфоны сегодня оснащают множеством датчиков, работа которых часто не заметна. При этом их отсутствие резко уменьшает функционал телефона. На презентациях новинок их упоминают вскользь, хотя каждый из имеющихся датчиков делает работу со смартфоном удобнее и проще.
В этой короткой статье мы рассмотрим основные датчики, являющиеся неотъемлемой частью большинства современных смартфонов и их назначение.
Акселерометр
Акселерометр самый популярный на сегодняшний день датчик в смартфонах. Он измеряет ускорение тела в пространстве и отвечает за автоматический поворот изображения на дисплее.
Этим датчиком укомплектованы абсолютно все современные смартфоны, а его работа заключается в автоматической смене ориентации экрана при повороте устройства.
Гироскоп
Гироскоп в смартфоне определяет скорость углового вращения. Благодаря этому сенсору пользователь может поворотом гаджета управлять игрой. Он также используется при фотосъемке и для координирования дронов. Так же крайне полезен и есть практически везде.
Магнитометр (датчик Холла)
Магнитометр (магнитный компас) встречается не во всех смартфонах. Этот датчик измеряет уровень магнитного поля и используется для комфортной работы с навигационными сервисами и в случае запуска цифрового компаса. Работа с чехлами, которые позволяют разблокировать смартфон при открывании аксессуара, тоже зависит от наличия магнитометра.
Многие смартфоны не имеют аппаратного магнитометра, что не позволяет использовать соответствующие аксессуары. В них используется так называемый цифровой (программный) компас, который используется в навигации, но является менее точным.
Барометр
Встроенный в смартфон барометр позволит с высокой точностью определять атмосферное давление. С помощью этого датчика легко выяснить текущее положение над уровнем моря. Присутствие барометра существенно повышает точность данных GPS, но является привилегией топовых дорогих смартфонов.
Шагомер
Шагомер или педометр помогает контролировать пройденное расстояние, выраженное в количестве шагов. Наличие этого сенсора демонстрирует то, что владелец смартфона уделяет внимание физическим нагрузкам и состоянию своего здоровья.
Отдельный датчик шагов может быть только в некоторых смартфонах и умных часах, ориентированных специально на спортсменов и людей, которые хотят вести более подвижный образ жизни. В других смартфонах шаги считаются с помощью стандартных датчиков и специальных спортивных программ, но немного менее точно.
Датчик приближения
Датчик приближения является обязательным модулем, который блокирует экран во время разговора от случайных нажатий (когда экран прикладывается к щеке). Кроме этого, в некоторых более дорогих моделях успешно реализована система управления жестами с использованием датчика приближения.
Датчик освещенности
Датчик освещенности устанавливается для замера освещенности вокруг смартфона. На основе полученной с него информации смартфон может автоматически выставлять комфортную яркость экрана. Это крайне полезный датчик, облегчающий использование смартфона без необходимости постоянной ручной регулировки яркости, но может отсутствовать в некоторых бюджетных смартфонах.
На улице при ярком свете экран будет максимально ярким и хорошо читаемым, в помещении яркость будет снижаться до среднего уровня, а в вечернее время и затемненном помещении подсветка будет опускаться до минимального щадящего для глаз уровня.
Дактилоскопический сенсор
Стандартом в современных смартфонах в последние годы стал сканер отпечатка пальца . Используя этот способ разблокировки, можно закрыть доступ к устройству или отдельным приложениям от посторонних.
Разблокировка смартфона с помощью датчика отпечатка пальцев позволяет ускорить получения доступа к функционалу смартфона и предотвратить доступ к личным данным в случае его утери или кражи.
Сканер отпечатка пальца обеспечивает высокий уровень защиты смартфона, потому что в отличие от пароля или графического ключа найти способ разблокировки без заданного пальца практически невозможно.
Другие датчики
Есть и некоторые другие датчики, такие как термометр, датчик влажности, пульсометр (датчик сердцебиения), датчик вредного излучения (радиации). Но встречаются они крайне редко и их назначение вполне понятно, так что мы не будем на этом останавливаться.
Надеемся эта статья была для вас полезной и интересной, если так – поделитесь ей в соцсетях с помощью кнопочек слева
Смартфон Xiaomi Redmi 4a
Смартфон Xiaomi Redmi 5
Смартфон Xiaomi Redmi 5a
Очень часто пользователи устройств на ОС Android сталкиваются с проблемами, связанными с нестабильной работой датчиков смартфона/планшета. Например, когда вам звонят, и вы подносите устройство к уху, не происходит блокировка дисплея, и вы нечаянно нажимаете кнопку сброса вызова. Или обратная ситуация, когда после разговора экран не хочет загораться. Эта конкретная проблема вызвана неправильной работой датчика приближения.
В этой статье мы расскажем пользователям, как произвести калибровку любого датчика устройства и заставить его работать в нормальном режиме.
Дабы не отходить от вышесказанного, в первую очередь рассмотрим настройку датчика приближения. Все манипуляции будут производиться над устройством на ОС Android 5.0.2, поэтому для разных версий могут быть небольшие отличия в инструкциях.
Калибровка датчиков приближения и освещения
Способ первый
Первым делом необходимо попасть в инженерное меню вашего устройства. Для этого используем специальную программу, например, "Запуск Инженерного меню MTK", которую вы можете скачать по указанной
1. Скачиваем, устанавливаем и запускаем приложение.
2. После запуска переключаемся на вкладку под названием "Hardware Testing"
3. Пролистываем в самый низ списка и находим здесь пункт "Sensor".
4. В следующем окне выбираем пункт под названием "Light/Proximity Sensor".
5. Жмем на PS Calibration и выбираем пункт Calibration.
Двигая рукою над датчиком можно увидеть, как меняется значение PS от маленьких до больших величин. При приближении руки оно должно возрастать и наоборот. Кроме того, это значение должно изменяться в зависимости от падения света на датчик. Если это происходит, то датчик в калибровке не нуждается.
Если же он никак не реагирует, то кладем смартфон на горизонтальную поверхность и нажимаем кнопку Do calibration. После этого появится сообщение Calibration success. Теперь датчик должен работать стабильно. Если этого не произошло, переходим к следующему способу.
Способ второй
Мы будем использовать стороннюю программу "Датчик приближения: Сброс", которую вы можете скачать
Скачиваем, устанавливаем и запускаем "Датчик приближения: Сброс".
Нажимаем на огромную кнопку "Calibrate Sensor".
Закрываем рукой наш датчик и жмем кнопку Next.
Затем убираем руку с датчика и повторно нажимаем Next.
После этого нажимаем красную кнопку "Calibrate" и подтверждаем действие, нажав кнопку "Confirm".
Затем появится запрос о предоставлении рут-прав данной программе. Разрешаем и через несколько секунд устройство перезагрузится.
Вот и все. Если после всех этих манипуляций датчик приближения продолжает "тупить", то остается только один вариант: отнести смартфон в сервисный центр, ибо больше мы ничего сами сделать не сможем.
Калибровка тачскрина
Многие пользователи часто сталкиваются со следующей проблемой: при нажатии на экран он либо не реагирует, либо воспринимает касание "не в том месте". Чтобы справиться с этой неприятностью, необходимо произвести калибровку экрана.
Способ первый
Мы воспользуемся сторонней программой Touchscreen Calibration, которую вы можете скачать
1. Скачиваем, устанавливаем и запускаем вышеуказанное приложение.
2. Нажимаем синюю кнопку" Calibrate".
3. Программа попросит совершить один "тап" по экрану.
4. После одиночного нажатия, потребуется совершить двойной "тап".
5. Затем от нас потребуется совершить длительное нажатие.
6. Следующий шаг, проводим пальцем вправо по дисплею.
7. Затем ставим два пальца на экран и сдвигаем их друг к другу, будто хотим уменьшить изображение или текст.
8. Затем совершаем обратное действие, будто бы хотим увеличить изображение.
9. На экране появится сообщение Calibrate Successful, которое означает, что все прошло успешно.
Способ второй
Используем еще одну популярную программу Display Calibration, которую можно найти по указанной
Скачиваем, устанавливаем и запускаем Display Calibration.
Нажимаем большую синюю кнопку "Calibrate".
По завершению процесса появится сообщение "Calibrate Successful", подтверждающее удачное окончание калибровки.
В интернет можно найти множество подобных программ, работающих по единому принципу, так что никаких проблем, связанных с их освоением у вас возникнуть не должно.
Калибровка акселерометра (Gsensor)
Акселерометр нужен нам для выполнения ряда важных функций: он отвечает за ориентацию устройства в пространстве, используется многими приложениями и.т.д. Благодаря этому мы (геймеры) можем наслаждаться теми играми, которые используют эту функцию. Чаще всего это конечно, гонки. И если Gsensor будет "тупить", то это наверняка нас огорчит. Однако оставим это лирическое отступление в стороне и перейдем к делу.
Способ первый
В данном случае воспользуемся инженерным меню андроид-устройства.
1. Заходим в инженерное меню смартфона/планшета, используя вышеупомянутую программу .
2. Переходим во вкладку "Hardware Testing".
3. В самом низу находим пункт "Sensor" и нажимаем на него.
4. Выбираем "Калибровка сенсора".
5. Далее нажимаем кнопку "Калибровка Gsensor".
6. Устройство должно лежать на ровной горизонтальной поверхности. Текущие данные должны быть равны нулю (у меня на задней крышке неровности, поэтому показания на скриншоте немного неточные).Нажимаем кнопку "Калибровать (точность 40%)" и через пару секунд увидим сообщение "Operation Succeed".
Вот и все, выходим из инженерного меню. Теперь акселерометр откалиброван.
Способ второй
Сейчас мы будем производить калибровку, используя стороннюю программу под названием Accelerometer Calibration Free, бесплатную полную версию которой вы найдете
Скачиваем, устанавливаем и запускаем данное приложение.
На экране мы увидим большое перекрестие с зеленым центром, а также красный шарик. Поворачиваем наш смартфон/планшет так, чтобы шарик закатился в зеленую зону, а затем нажимаем кнопку "Calibrate" (целая миниигра получилась).
Дожидаемся завершения процесса.
Вуаля, все готово. Отметим, что плюсом данной программы является автоматическая калибровка акселерометра. Это очень удобно. В дальнейшем вам не придется следить за работой Gsensora, при малейших неточностях приложение само откалибрует его.
Способ третий
Существует еще одно неплохое приложение под названием Spirit Level, которое помимо калибровки выполняет ряд дополнительных полезных функций. Скачать приложение можно
1. Скачиваем, устанавливаем и запускаем Spirit Level.
2. Нажимаем кнопку "CAL".
3. В появившемся меню повторно нажимаем эту же кнопку во всех пяти пунктах.
4. Появится вот такое сообщение.
Все, калибровка устройства произведена. Отметим, что данная программа обладает тремя различными скинами, что визуально делает ее очень интересной.
Калибровка магнитометра
Данный датчик необходим для определения магнитных полей Земли. Без него не будет работать ни один встроенный или установленный пользователем компас. Эта функция будет полезна охотникам, путешественникам, туристам и др.
Способ первый
Для калибровки магнитометра воспользуемся чудесным приложением " Компас" от разработчика MacroPinch. Помимо калибровки, которая является лишь дополнительной функцией, это приложение представляет собой полноценный компас. Прогу можно скачать
Скачиваем, устанавливаем и запускаем приложение "Компас".
Нажимаем кнопку "меню" в правом верхнем углу экрана.
В появившемся списке ставим ползунок "калибровка" в активное положение.
Все. Теперь магнитометр будет работать идеально.
Итог
1. Заходим в приложение.
2. Нажимаем кнопку "Quick TuneUp".
Вот и все. Программа за несколько минут "отшлифует" практически все датчики устройства и даже произведет калибровку аккумулятора.
Если у вас возникли какие-то проблемы или вопросы в процессе калибровки датчиков, опишите их в комментариях к статье, и мы обязательно вам поможем!
Датчики представляют собою разнообразные устройства, состоящие из различных микроэлектромеханических компонентов, которые позволяют получать и считывать различные дополнительные данные. Это позволяет сделать более удобной работу с гаджетом и добавить ему функциональности.
Безусловно, общеизвестным является тот факт, что современные смартфоны напичканы множеством датчиков, но их применение и количество зачастую остается загадкой, потому как производители представляют общественности информацию только о самых основных из них, как, например, датчики приближения, гироскоп или же акселерометр.
Сегодня мы хотим вам рассказать, какие датчики могут быть в смартфоне и зачем они нужны.
Датчик ориентации или ускорения – акселерометр. Это самый обыкновенный вид датчика, который наблюдается чуть ли не в каждой модели смартфонов или планшетов. Необходим он для того, чтобы регистрировать пространственные повороты девайса из портретного положения в положение ландшафтное. Зачастую, конкретно акселерометр называется G-sensor. Обычно, существуют три оси, по которым датчиком регистрируется разница между ускорением самого объекта и гравитационным ускорением.
В последующем, процессор вычисляет значение разницы, анализирует, и направляет информацию в программное обеспечение. Согласно этой информации становится известно, в какой момент и куда поворачивать экран. Исходя из принципа работы, можно вывести главный недостаток датчика ориентации. Если значение ускорения крайне мало или его нет, то он останавливает процесс регистрации пространственного расположения девайса, или же погрешность в регистрировании достаточно высока. Это может оказывать отрицательное влияние на точности управления гаджетом в мобильных играх или в момент управления, к примеру, дроном. В таком случае помощь акселерометру оказывает следующий датчик.
Гироскоп. Необходим также для того, чтобы отмечать пространственное расположение девайса, но при этом свободно может осуществлять регистрацию угла наклона устройства по трем осям даже в том случае, если не происходит движение смартфона. Это повышает точность управления при игре на мобильном телефоне, так как разработчики благодаря гироскопу могут получать данные о том, насколько отклонилось устройство от каких-либо координат, и погрешность в таком случае равна примерно одному-двум градусам.
Датчик геомагнитного анализа. Он может реагировать на магнитные поля нашей планеты. Его еще частенько величают электронным компасом, потому что с его помощью девайс может отображать информацию о положении сторон света. Как пример, если есть геомагнитный датчик, смартфон может обходиться без GPS-модуля, определяя местоположение объекта. Это один из главных датчиков современных смартфонов и прочих устройств.
Зачастую для того, чтобы повысить точность, в смартфон устанавливаются еще датчики, работающие по схожему принципу, но обладающие более простым набором функций. Безусловно, пользователь может при помощи магнитометра выполнять его прямые функции – использовать его как металлоискатель, отыскивать проводку в стенах здания или как компас. В мобильных маркетах необходимо для этого искать нужное программное обеспечение.
Датчик приближения. Предоставляет возможность идентификации объекта и вычисления расстояния до него. В него входит излучатель инфракрасных лучей и их приемное устройство. Если приемное устройство не получает сигнал, это означает, что предмет отсутствует, а когда излучение попадает в приемник, то это свидетельствует о том, что существует предмет, отразивший собою луч. Широкое применение он находит, к примеру, отключая подсветку дисплея, когда смартфон поднесен к уху в момент звонка. Некоторые более прогрессивные варианты могут считывать некоторые жесты и в дальнейшем отвечать на это определенным действием. Порой датчик приближения может использоваться в случаях, когда при закрытии чехла необходимо погасить дисплей.
Датчик света или же датчик освещенности. Благодаря ему устройство может определять уровень освещенности окружающей соежы. Это позволяет автоматически изменять яркость подсветки дисплея. Это достаточно удобная функция – не приходится постоянно изменять уровень яркости экрана вручную. В более дорогих моделях смартфонов порой используется прогрессивная и расширенная версия датчика, которому под силу анализировать уровень интенсивности главных цветов (RGB), чтобы в последующем настроить цвета на дисплее или корректировать баланс белого в процессе фотографирования.
Промежуточный вывод
Если смартфон обладает только акселерометром, это говорит о том, что модель относится к самой бюджетной категории и обладает возможностью поворота экрана. Безусловно, порой производитель не предоставляет всеобъемлющую информацию о датчиках, которые есть в наличии, поэтому следует прочесть некоторые обзоры, где детально анализируется вся «начинка» мобильного устройства.
Если все датчики, что перечислены выше, имеются в смартфоне, а также в электронику устройства входят некоторые из тех, что будут рассмотрены ниже – это означает, что модель является довольно продвинутой.
Датчики, которые зачастую не встречаются в дешевых смартфонах
Датчик Hall. Позволяет улавливать и анализировать магнитные поля, но обладает весьма упрощенным механизмом работы. Реагирует на магнитное поле лишь в случае его усиления, а осевая напряженность не регистрируется. Будет удобен в случае, когда используются чехол SmartCover – дисплей гаснет в тот момент, когда улавливает приближение встроенного в чехол магнита. Стоит отметить, что если в числе поддерживаемых аксессуаров существует «умная обложка», то этот датчик в телефоне присутствует. Производитель не всегда могут указывать информацию о том, что сенсор встроен в устройство.
Барометр. Датчик, который позволяет определить значение атмосферного давления. Его можно использовать и по непосредственному предназначению, и в случаях, когда требуется определить уровень высоты над уровнем моря или выяснить расположение телефона.
Термометр. Предназначен для того, чтобы с высокой точностью определять температуру в окружающей его среде.
Гигрометр (или датчик влажности). Определяет уровень влажности. Как и предыдущий датчик, был представлен впервые в модели Galaxy S4, но теперь используется во многих смартфонах и прочих устройствах.
Педометр (или шагомер). По одному лишь названию данного сенсора можно догадаться, для чего он используется. Благодаря ему определяется, сделал ли человек шаг. Это автономный датчик, который с высокой точностью идентифицирует шаги, разгружая от работы акселерометр.
Датчик, сканирующий отпечатки пальцев. Конечно, было бы логичнее рассказывать про этот сенсор в статьях, где рассказывается про то, каким образом обеспечивается надлежащий уровень безопасности мобильного устройства. Но данный сенсор по достоинству может называться одним из наиболее необходимых и важных датчиков в современных смартфонах. Он позволяет не только повысить уровень безопасности устройства, но и открывать конкретные приложения, а также подтверждать транзакции.
Датчик, сканирующий сетчатку глаза. Позволяет считать и проанализировать уникальность сетчатки глаза. В моментах, когда необходимо обеспечивать безопасность смартфону. На слуху сенсор уже довольно-таки давно, но пока реализован он в немногих смартфонах.
Датчик, анализирующий биение сердца. Изначально был встроен в модели Galaxy S5 и применялся с той целью, чтобы телефон смог стать окончательно личным помощником и тренером. Приложение под названием S-Health умело получать гораздо больше информации о человеке на всех этапах тренировок, и это позволяло предоставлять пользователю лучшие индивидуальные рекомендации.
Датчик, регистрирующий насыщение крови кислородом. Не обладает аналогами, и также используется в вышеупомянутом приложении. Если подобные приложения появятся, то он сможет успешно работать и с ними.
Дозиметр. Позволяет получить и определить дозу или мощность ионизирующего излучения. Иначе говоря, при его использовании можно измерить фон радиоактивности.
Ряд вспомогательных датчиков смартфонов
Порой, для того, чтобы уровень точности был повышен, смартфоны обеспечиваются дополнительными сенсорами, которые обладают аналогичным, но более упрощенным набором функций.
- Вспомогательный датчик, позволяющий осуществлять пространственную ориентацию.
- Сенсор гравитации – указывает величину, а также направление силы тяжести.
- Указывающий значение ускорения вдоль всех трех осей, при этом не обращая внимания на уровень силы тяжести.
- Определяющий угол отклонения мобильного девайса в момент его вращения вокруг одной оси из трех.
- Датчик, который может определять ряд заранее установленных движений, как, например, потряхивание.
- Для определения жестов и движений.
- Позволяющий отслеживать и идентифицировать лицо.
- Датчик, который может получать лишь двойной клик по дисплею.
- Отслеживающий поворот не всего гаджета, а только его дисплея.
Конечно же, могут существовать и многие другие разнообразные датчики, но все секреты и тайны их использования известны только лишь разработчикам какого-либо программного обеспечения или же операционных мобильных систем.
