论文总字数：23280字

摘 要

随着现代社会电子信息技术的不断进步与发展，手机也不再是单纯的通讯工具，手机也被赋予了许多新的功能。自从智能手机面世以来，极大程度上的满足了人们对智能手机功能的需求，方便了人们的生活。在这种情况下，多种功能的手机传感器应运而生，人们通过手机中内置的微小传感器来实现很多工作，智能手机的计算能力和装备在智能手机上的传感器的性能不断改进和提高。

综合考虑，本系统首先采用MATLAB GUI界面设计思路，利用MATLAB图形用户界面设计了该系统的静态界面，通过静态界面点击按钮，可以非常清晰地看到采集的数据分布情况。其次，针对其中的加速度传感器、重力传感器以及陀螺仪传感器的数据利用MATLAB进行相应的数学运算，最终得出手机终端移动的轨迹路线。

关键词：智能手机传感器 MATLAB GUI 波形显示

Based on the smart phone sensors spatial displacement measurement

ABSTRACT

With the progress and development of electronic technology in modern society, mobile phone is no longer a simple communication tool, it also has some new features. Since the emergence of the smart phones, to a great extend to meet the needs of users of smart phone features, it is convenient for people's life . In this case, a variety of sensor-enabled mobile phones arise at the historic moment, people use tiny sensors embedded in the cell phone to realize many functions. Smart phones computing power and equipment on a smart phone improve the performance of the sensor.

Taken together, this system uses the MATLAB GUI interface design, using the MATLAB graphical user interface design of the system static interface. Click the button on the static interface. It can be very clear to see the collection of data distribution. Secondly, according to the data of acceleration sensor, gravity sensor and gyro sensor, the corresponding mathematical operation is carried out by using MATLAB. Finally, the trajectory of mobile terminal is obtained.

Key Words: Smartphone Sensor; MATLAB; GUI; Waveform Display;

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景和意义 1

1.2 国内外发展现状 1

1.2.1 国内发展现状 2

1.2.2 国外发展现状 2

1.3 主要研究工作 3

1.4 文章结构 3

第二章 系统整体设计方案 5

2.1 智能手机传感器 5

2.2系统整体设计流程 10

2.3 本章小结 11

第三章 系统软件设计方案 12

3.1 开发软件的介绍 12

3.2 系统软件设计流程 12

3.2.1 GUI图形用户界面 13

3.2.2 回调函数 14

3.2.3 积分函数 15

3.2.4 plot函数 17

3.3 系统软件设计模块 18

3.3.1 导入数据模块 18

3.3.2 传感器数据处理模块 18

3.3.3 界面显示模块 25

3.4 本章小结 26

第四章 软件调试与分析 27

第五章 总结与展望 30

参考文献 32

致谢 34

第一章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

随着现代社会电子技术的不断发展，手机已经不单单作为一个简单的通信工具^[1,2]，自从智能手机面世以来，它的内置传感器逐渐增多，极大程度上的满足了用户对智能手机功能的需求^[3]。目前，智能手机的计算能力以及其传感器的性能也在不断的提高和改进，这就使人们依赖智能手机做很多事情，手机中的很多小游戏都依赖于重力手机传感器，还有依赖指南针的电子罗盘，智能手机通话过程中屏幕灭掉的功能也是依赖距离传感器实现的^[4,5]。类型繁多的微型传感器帮助智能手机实现了很多有趣的功能。为了方便人们的生活娱乐情况，手机上的传感器分类也是越来越多，包括加速度传感器、陀螺仪传感器、旋转矢量传感器、姿态传感器、压力传感器等等^[6]。智能手机传感器正在悄悄地改变着人们的生活，功能日益强大的智能手机也给人们的生活带来了便利。人们的生活在很多方面都不能没有智能手机，智能手机更不能没有里面种类繁多的传感器。科研人员承认传感器的普及面越来越广泛使得新兴科技产业下的产物传感器得到的情况，所以科研人员通过传感器发出信号来识别人体的行为，这样的系统的开发已经成为具有重要价值和研究意义的工作，很多科研机构开始使用行为辨识体系进行科学研究^[7,8]。人们把很多注意力都放在了辨识携有传感器的人的行为上，智能手机上有很多软件能记录用户的日常行为^[9]。本设计通过智能手机传感器来研究位移变化情况，具有良好的交互操作体验。

根据课题，通过对智能手机里面的传感器收集到的数据进行运算处理，从而获得所需要的界面以及路线图，使得使用者能够很轻松的就能知道所测量的抽象数据的具体体现。主要是通过界面的编写以及界面下子菜单中的每个功能相对应的回调函数程序得出各个传感器数据对应的波形图。完成界面以后还需要对加速度传感器、陀螺仪传感器、重力传感器进行相应的数学运算从而得到采集的数据的路线图。

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