android 傳感器的使用

轉載於：http://android.yaohuiji.com/archives/2503

 

本講內容：Android傳感器編程入門，分別包括加速度傳感器（accelerometer），陀螺儀(gyroscope)，環境光照傳感器 (light)，磁力傳感器(magnetic field)，方向傳感器(orientation)，壓力傳感器(pressure)，距離傳感器(proximity)和溫度傳感器 (temperature)

一、前言

我很喜歡電腦，可是筆記本還是太大，筆記本電腦再小還是要弄個小包背起來的，智能手機則不同，它完全就是一個手機，可以隨意裝在一個口袋裏隨身攜 帶。因此我在2002年左右時最喜歡玩裝備是Dell的PDA，2007年的時候最喜歡玩的是N73，而在2010年最喜歡玩的則是Milestone。 眼見着手機的功能越來越強，時至今日智能手機甚至在某些方面已經強過了臺式機和筆記本。本節課講的就是智能手機強過臺式機和筆記本的地方：傳感器。

2008年的時候我很喜歡我的小白筆記本Macbook，喜歡玩它的一個小軟件，一拍桌子，筆記本感受到了震動，它就轉換了一個桌面出來，這讓我像個小孩子一樣沒事就拍拍桌子。這一功能這得益於蘋果筆記本內置有傳感器。

我不知道iPhone手機是不是第一個把各種各樣的傳感器運用在手機上的，不過我知道iPhone是把傳感器運用在手機上最成功的第一個。隨後的 Android系統也內置了大量的傳感器，這讓Android系統手機和普通的諾基亞智能機和Windows CE智能機相比牛氣了許多，在擁有了Milestone之後，我的N73就被仍在抽屜的角落裏了。

從Android1.5開始，系統內置了對多達八種傳感器的支持，他們分別是：加速度傳感器（accelerometer），陀螺儀 (gyroscope)，環境光照傳感器(light)，磁力傳感器(magnetic field)，方向傳感器(orientation)，壓力傳感器(pressure)，距離傳感器(proximity)和溫度傳感器 (temperature)。

利用這些傳感器我們可以製作出各種有趣的應用程序和遊戲。譬如在口袋裏晃一晃手機，手機就開始神不知鬼不覺的錄音，不要着急這個很容易做，我們在本文的結尾就一起製作這個小應用。

本講的學習方式還是在實戰中學習，需要提醒的是模擬器中無法模擬傳感器，因此你需要準備一款Android真機才能運行本講的例子。

二、實例：手機傳感器清單

我們還是先看程序後解釋，

1、創建一個項目 Lesson37_HelloSensor , 主Activity名字叫 mainActivity.java

2、UI佈局文件main.xml的內容如下：

 

view source print ?

1	<?xml version= "1.0" encoding= "utf-8" ?>

2	<linearlayout android:layout_height= "fill_parent" android:layout_width= "fill_parent" android:orientation= "vertical" xmlns:android= "http://schemas.android.com/apk/res/android " >

3	<textview android:layout_height= "wrap_content" android:layout_width= "fill_parent" android:text= "" android:id= "@+id/TextView01" >

4	</textview></linearlayout>

3、mainActivity.java的內容如下：

view source print ?

01	package basic.android.lesson37;

02

03	import java.util.List;

04

05	import android.app.Activity;

06	import android.content.Context;

07	import android.hardware.Sensor;

08	import android.hardware.SensorManager;

09	import android.os.Bundle;

10	import android.widget.TextView;

11

12	public class MainActivity extends Activity {

13

14	/** Called when the activity is first created. */

15

@Override

16	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

17	super .onCreate(savedInstanceState);

18	setContentView(R.layout.main);

19

20	//準備顯示信息的UI組建

21	final TextView tx1 = (TextView) findViewById(R.id.TextView01);

22

23	//從系統服務中獲得傳感器管理器

24	SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

25

26	//從傳感器管理器中獲得全部的傳感器列表

27	List<sensor> allSensors = sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

28

29	//顯示有多少個傳感器

30	tx1.setText( "經檢測該手機有" + allSensors.size() + "個傳感器，他們分別是：/n" );

31

32	//顯示每個傳感器的具體信息

33	for (Sensor s : allSensors) {

34

35	String tempString = "/n" + "  設備名稱：" + s.getName() + "/n" + "  設備版本：" + s.getVersion() + "/n" + "  供應商："

36	+ s.getVendor() + "/n" ;

37

38	switch (s.getType()) {

39	case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:

40	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 加速度傳感器accelerometer" + tempString);

41

break ;

42	case Sensor.TYPE_GYROSCOPE:

43	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 陀螺儀傳感器gyroscope" + tempString);

44

break ;

45	case Sensor.TYPE_LIGHT:

46	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 環境光線傳感器light" + tempString);

47

break ;

48	case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD:

49	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 電磁場傳感器magnetic field" + tempString);

50

break ;

51	case Sensor.TYPE_ORIENTATION:

52	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 方向傳感器orientation" + tempString);

53

break ;

54	case Sensor.TYPE_PRESSURE:

55	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 壓力傳感器pressure" + tempString);

56

break ;

57	case Sensor.TYPE_PROXIMITY:

58	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 距離傳感器proximity" + tempString);

59

break ;

60	case Sensor.TYPE_TEMPERATURE:

61	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 溫度傳感器temperature" + tempString);

62

break ;

63

default :

64	tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 未知傳感器" + tempString);

65

break ;

66

}

67

}

68

69

}

70	}</sensor>

4、連接真機Milestone，編譯並運行程序，顯示結果如下：

5、結合上面的程序我們做一些解釋。

1. Android所有的傳感器都歸傳感器管理器 SensorManager 管理，獲取傳感器管理器的方法很簡單：
   

   String service_name = Context.SENSOR_SERVICE;
   
   SensorManager sensorManager = (SensorManager)getSystemService(service_name);

2. 現階段Android支持的傳感器有8種,它們分別是：
   

   傳感器類型常量	內部整數值	中文名稱
   Sensor.TYPE_ACCELEROMETER	1	加速度傳感器
   Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD	2	磁力傳感器
   Sensor.TYPE_ORIENTATION	3	方向傳感器
   Sensor.TYPE_GYROSCOPE	4	陀螺儀傳感器
   Sensor.TYPE_LIGHT	5	環境光照傳感器
   Sensor.TYPE_PRESSURE	6	壓力傳感器
   Sensor.TYPE_TEMPERATURE	7	溫度傳感器
   Sensor.TYPE_PROXIMITY	8	距離傳感器

    

3. 從傳感器管理器中獲取其中某個或者某些傳感器的方法有如下三種：

   第一種：獲取某種傳感器的默認傳感器

   Sensor defaultGyroscope = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);

   第二種：獲取某種傳感器的列表

   List<Sensor> pressureSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_PRESSURE);

   第三種：獲取所有傳感器的列表，我們這個例子就用的第三種

   List<Sensor> allSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

    

4. 對於某一個傳感器，它的一些具體信息的獲取方法可以見下表：
   

   方法	描述
   getMaximumRange()	最大取值範圍
   getName()	設備名稱
   getPower()	功率
   getResolution()	精度
   getType()	傳感器類型
   getVentor()	設備供應商
   getVersion()	設備版本號

    

三、實例：窈窈錄音器

通過上面的例子我們學會了如何獲得某種類型的傳感器，下面我通過一個實例來學會如何使用某一個類型的傳感器。我們這裏使用加速度傳感器來實現這樣一 個功能：開啓我們的錄音程序放在你的口袋或者提包裏，需要錄音的時候把衣服整理一下，或者把提包挪動個位置，那麼此時手機就會感受到變化從而開始錄音。由 此達到神不知鬼不覺的錄音效果。說起來似乎有點神，其實做起來很簡單，讓我們開始吧。

簡單的錄音程序已經在第28講的時候做過了，我們在28講程序的基礎上寫本講的代碼。

1、新建一個項目 Lesson37_YYRecorder , 主文件叫 MainActivity.java ，具體信息都可以參見第二十八講的“窈窈錄音”的例子。

2、這裏只貼出於28講不同的 MainActivity.java  的代碼，請注意看註釋：

view source print ?

001	package basic.android.lesson37;

002

003	import java.io.File;

004	import java.io.IOException;

005	import java.util.Calendar;

006	import java.util.Locale;

007

008	import android.app.Activity;

009	import android.content.Context;

010	import android.hardware.Sensor;

011	import android.hardware.SensorEvent;

012	import android.hardware.SensorEventListener;

013	import android.hardware.SensorManager;

014	import android.media.MediaRecorder;

015	import android.os.Bundle;

016	import android.text.format.DateFormat;

017	import android.view.View;

018	import android.widget.Button;

019	import android.widget.TextView;

020	import android.widget.Toast;

021

022	public class MainActivity extends Activity {

023

024

//錄音和停止按鈕

025	private Button recordButton;

026	private Button stopButton;

027

028	//檢測搖動相關變量

029	private long initTime = 0 ;

030	private long lastTime = 0 ;

031	private long curTime = 0 ;

032	private long duration = 0 ;

033

034	private float last_x = 0 .0f;

035	private float last_y = 0 .0f;

036	private float last_z = 0 .0f;

037

038	private float shake = 0 .0f;

039	private float totalShake = 0 .0f;

040

041

//媒體錄音器對象

042	private MediaRecorder mr;

043

044

//是否正在錄音

045	private boolean isRecoding = false ;

046

047

@Override

048	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

049	super .onCreate(savedInstanceState);

050	setContentView(R.layout.main);

051

052

// UI組件

053	recordButton = (Button) this .findViewById(R.id.Button01);

054	stopButton = (Button) this .findViewById(R.id.Button02);

055	final TextView tx1 = (TextView) this .findViewById(R.id.TextView01);

056

057	// 錄音按鈕點擊事件

058	recordButton.setOnClickListener( new View.OnClickListener() {

059

060

@Override

061	public void onClick(View v) {

062	//如果沒有在錄音，那麼點擊按鈕可以開始錄音

063	if (!isRecoding){

064	startRecord();

065

}

066

}

067

});

068

069	// 停止按鈕點擊事件

070	stopButton.setOnClickListener( new View.OnClickListener() {

071

072

@Override

073	public void onClick(View v) {

074	initShake();

075	//如果正在錄音，那麼可以停止錄音

076	if (mr != null ) {

077	mr.stop();

078	mr.release();

079	mr = null ;

080	recordButton.setText( "錄音" );

081	Toast.makeText(getApplicationContext(), "錄音完畢" , Toast.LENGTH_LONG).show();

082	isRecoding = false ;

083

084

}

085

}

086

});

087

088	// 獲取傳感器管理器

089	SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

090	// 獲取加速度傳感器

091	Sensor acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);

092

093	// 定義傳感器事件監聽器

094	SensorEventListener acceleromererListener = new SensorEventListener() {

095

096

@Override

097	public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {

098

//什麼也不幹

099

}

100

101	//傳感器數據變動事件

102

@Override

103	public void onSensorChanged(SensorEvent event) {

104

105	//如果沒有開始錄音的話可以監聽是否有搖動事件，如果有搖動事件可以開始錄音

106	if (!isRecoding){

107	//獲取加速度傳感器的三個參數

108	float x = event.values[SensorManager.DATA_X];

109	float y = event.values[SensorManager.DATA_Y];

110	float z = event.values[SensorManager.DATA_Z];

111

112	//獲取當前時刻的毫秒數

113	curTime = System.currentTimeMillis();

114

115	//100毫秒檢測一次

116	if ((curTime - lastTime) > 100 ) {

117

118	duration = (curTime - lastTime);

119

120	// 看是不是剛開始晃動

121	if (last_x == 0 .0f && last_y == 0 .0f && last_z == 0 .0f) {

122	//last_x、last_y、last_z同時爲0時，表示剛剛開始記錄

123	initTime = System.currentTimeMillis();

124

} else {

125

// 單次晃動幅度

126	shake = (Math.abs(x - last_x) + Math.abs(y - last_y) + Math.abs(z - last_z)) / duration * 100 ;

127

}

128

129	//把每次的晃動幅度相加，得到總體晃動幅度

130	totalShake += shake;

131

132	// 判斷是否爲搖動，這是我自己寫的標準，不準確，只是用來做教學示例，別誤會了^_^

133	if (totalShake > 10 && totalShake / (curTime - initTime) * 1000 > 10 ) {

134	startRecord();

135	initShake();

136

}

137

138	tx1.setText( "總體晃動幅度=" +totalShake+ "/n平均晃動幅度=" +totalShake / (curTime - initTime) * 1000 );

139

}

140

141	last_x = x;

142	last_y = y;

143	last_z = z;

144	lastTime = curTime;

145

}

146

}

147

148

};

149

150	//在傳感器管理器中註冊監聽器

151	sm.registerListener(acceleromererListener, acceleromererSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

152

153

}

154

155

// 開始錄音

156	public void startRecord() {

157	//把正在錄音的標誌設爲真

158	isRecoding = true ;

159

//存放文件

160	File file = new File( "/sdcard/" + "YY"

161	+ new DateFormat().format( "yyyyMMdd_hhmmss" , Calendar.getInstance(Locale.CHINA)) + ".amr" );

162

163	Toast.makeText(getApplicationContext(), "正在錄音，錄音文件在" + file.getAbsolutePath(), Toast.LENGTH_LONG).show();

164

165

// 創建錄音對象

166	mr = new MediaRecorder();

167

168	// 從麥克風源進行錄音

169	mr.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.DEFAULT);

170

171

// 設置輸出格式

172	mr.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT);

173

174

// 設置編碼格式

175	mr.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.DEFAULT);

176

177

// 設置輸出文件

178	mr.setOutputFile(file.getAbsolutePath());

179

180

try {

181

// 創建文件

182	file.createNewFile();

183

// 準備錄製

184	mr.prepare();

185	} catch (IllegalStateException e) {

186	e.printStackTrace();

187	} catch (IOException e) {

188	e.printStackTrace();

189

}

190

// 開始錄製

191	mr.start();

192	recordButton.setText( "錄音中……" );

193

}

194

195

//搖動初始化

196	public void initShake() {

197	lastTime = 0 ;

198	duration = 0 ;

199	curTime = 0 ;

200	initTime = 0 ;

201	last_x = 0 .0f;

202	last_y = 0 .0f;

203	last_z = 0 .0f;

204	shake = 0 .0f;

205	totalShake = 0 .0f;

206

}

207

}

3、連接真機Milestone，編譯並運行程序：

 

晃動機器，開始錄音

查看錄音文件，效果還可以：

4、我們小結一下：

到Android2.2版本爲止，系統並沒有給開發者提供多少可用的包裝好的傳感器信息，只是提供了傳感器發出的原始數據，這些原始數據存放在  event.values 的數組裏，開發人員需要從這些裸數據總自行發掘有用的信息，譬如從加速度傳感器的3維裸數據中獲得搖動的判斷（我的搖動判斷很弱智，有時間再改吧……）。

好了本講就先到這裏，關於傳感器有機會我們展開再談，下次再見吧。