手机为啥知道你在干嘛？

21世纪的新新人类都明白，手机不仅是用来打电话的，而且有很多很多wonderful的功能。
因此，手机已经不再是一个简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式电子设备。

场景：阳光下，当你从裤兜里把手机掏出来的时候，你会发现手机屏幕自动变暗了。
原理：这是因为光线照在手机额头上，光线透过一个孔，集中照在光敏三极管上的PN结上。
在手机最明显的额头位置，有两个传感器。一个叫光线传感器，主要零件是一个光敏三极管。
你从裤兜里把手机掏出来的时候，光线照在手机额头上，光线透过一个孔，集中照在光敏三极管上的PN结上。

手机结构图

PN结结构图

场景：当你贴在耳朵上正在打电话，屏幕自动熄灭屏幕以达到省电的目的。手机放在皮套、口袋模式下自动实现解锁与锁屏动作。

原理：红外LED灯发射红外线，被近距离物体反射后，红外探测器通过接收到红外线的强度，测定距离，一般有效距离在10cm内。它根据发射后接收到的反射回来的红外线强度和返回时间来判断手机和周围物体的距离。一旦发现反馈的红外强度变弱，那肯定就是手机被掏出来了，光线传感器也接收到了光信号，这时候手机就会做好准备，让你开启。所以其实手机在你唤醒它之前，它其实已经知道你要唤醒它了。


场景：当你想拍张照片的时候，把手机横竖屏幕智能切换；当你等公交车无聊时，玩一玩重力感应类游戏（如滚钢珠）。

原理：利用重力传感器实现的，压电效应：传感器内部一块重物和压电片整合在一起，通过正交两个方向产生的电压大小，来计算出水平方向。


场景：今天放假，手机显示你走了10000步。

原理：利用加速度传感器实现的，与重力传感器相同，也是压电效应，通过三个维度确定加速度方向，但功耗更小，但精度低。


场景：今天你出去游玩，使用了*德地图导航。

原理：使用了磁场传感器，各向异性磁致电阻材料，感受到微弱的磁场变化时会导致自身电阻产生变化，所以手机要旋转或晃动几下才能准确指示方向。

场景：你使用微信摇一摇的功能；在GPS没有信号时（如隧道中）根据物体运动状态实现惯性导航。

原理：利用了陀螺仪，遵守角动量守恒的原理，一个正在高速旋转的物体（陀螺），它的旋转轴没有受到外力影响时，旋转轴的指向是不会有任何改变的。陀螺仪就是以这个原理作为依据，用它来保持一定的方向。三轴陀螺仪可以替代三个单轴陀螺仪，可同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速度。

当然21世纪时代，手机制造技术日新月异。手机常见的一些有除了以上提到的那些，还有霍尔感应器，电子罗盘，气压计，GPS。这些器件就像手机的耳朵眼睛一样，通过这些传感器，手机就能知道我们正在做什么，并且它知道它要怎么做！