ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. АКСЕЛЕРОМЕТР 5
1.1 Виды акселерометров 6
1.2 Акселерометры в современном мире 9
1.3 MEMS технологии 10
1.4 Гироскоп 15
ГЛАВА 2. ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ JAVA 18
2.1 Происхождение языка JAVA 18
2.2 Создание языка JAVA 19
2.3 Концепции объектно-ориентированного программирования JAVA .. 23
2.4 Android Studio 27
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 28
3.1 Реализация приложения и обработка данных 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39
ПРИЛОЖЕНИЕ 41
В современном радиофизическом мире всё чаще возникают вопросы по определению пространственной ориентации. Так неотъемлемой частью судоходной, авиакосмической и нефтедобывающей промышленностей является задача определение угла наклона судна, летательного аппарата и исследовательского прибора, соответственно. На прошлых этапах проектирования таких систем использовались конструктивно сложные и объёмные приборы для исследования одного из необходимых параметров. Но с развитием технологий размеры этих устройств стали совершенствоваться и уменьшаться. В последнее десятилетие совершенство достигло такого уровня, что габариты приборов стали настолько малы, что стали умещаться в корпусе небольшой микросхемы. Такие устройства или интеллектуальные датчики получили название микро электромеханических систем (МЭМС).
Проблема создания и разработки новейших МЭМС считается, бесспорно, важной. В настоящее время, одним из наиболее развивающихся направлений мировой индустрии стало микросистемное оборудование. Ее стремительное развитие базируется на разработке и производстве различных миниатюрных датчиков интегрированной и внешней информации, микродвигателей и преобразователей.
Использование последних МЭМС технологий позволило значительно уменьшить геометрические характеристики, массу, энергопотребление и рыночную стоимость датчиков, что позволило расширить область применения микросистемной техники.
Одним из распространенных примеров МЭМС технологии является интеллектуальный датчик измерения ускорения свободного падения или акселерометр. Иными словами, он призван помочь программному обеспечению мобильного телефона или иного устройства определить положение в пространстве.
Поэтому целью данной работы является:
• Разработка приложения, которое измеряет угол наклона к земной поверхности на основе данных акселерометров в трёх ортогональных плоскостях.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
• Изучить основы программирования на языке Java
• Ознакомиться со средой программирования Android Studio
• Изучить принцип работы акселерометра
• Реализовать алгоритм получения и записи данных акселерометра, используя устройства на ОС Android.
В данной работе по реализация приложения для сбора данных с акселерометра были решены следующие задачи:
• Изучены основы программирования на языке Java
• Ознакомился со средой программирования Android Studio
• Изучил принцип работы акселерометра
Благодаря этому основная цель была достигнута, а именно реализовано приложение, которое измеряет угол наклона к земной поверхности на основе данных акселерометров в трёх ортогональных плоскостях используя устройство на ОС Android.
Смартфоны хорошо распространены, их датчики и алгоритмы опроса хорошо отлажены, и написанное в ходе бакалаврской работы приложение сможет помочь разработчикам аппаратуры, например скважных или авиаприборов, получать данные и опробовать алгоритмы определения пространственной ориентации. Ещё одним плюсом является компактность смартфона, что удобно для проведений различных экспериментов.
Для экспериментов к алгоритму программы можно так же добавить получение данных с других сенсоров.
Возможно дальнейшее развитие работы в виде передачи данных по беспроводной сети wi-fi.
