Android传感器编程入门
2011-05-23 09:23
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一、前言
我很喜欢电脑，可是笔记本还是太大，笔记本电脑再小还是要弄个小包背起来的，智能手机则不同，它完全就是一个手机，可以随意装在一个口袋里随身携带。因此我在2002年左右时最喜欢玩装备是Dell的PDA，2007年的时候最喜欢玩的是N73，而在2010年最喜欢玩的则是Milestone。眼见着手机的功能越来越强，时至今日智能手机甚至在某些方面已经强过了台式机和笔记本。本节课讲的就是智能手机强过台式机和笔记本的地方：传感器。
2008年的时候我很喜欢我的小白笔记本Macbook，喜欢玩它的一个小软件，一拍桌子，笔记本感受到了震动，它就转换了一个桌面出来，这让我像个小孩子一样没事就拍拍桌子。这一功能这得益于苹果笔记本内置有传感器。
我不知道iPhone手机是不是第一个把各种各样的传感器运用在手机上的，不过我知道iPhone是把传感器运用在手机上最成功的第一个。随后的Android系统也内置了大量的传感器，这让Android系统手机和普通的诺基亚智能机和Windows CE智能机相比牛气了许多，在拥有了Milestone之后，我的N73就被仍在抽屉的角落里了。
从Android1.5开始，系统内置了对多达八种传感器的支持，他们分别是：加速度传感器（accelerometer），陀螺仪(gyroscope)，环境光照传感器(light)，磁力传感器(magnetic field)，方向传感器(orientation)，压力传感器(pressure)，距离传感器(proximity)和温度传感器(temperature)。
利用这些传感器我们可以制作出各种有趣的应用程序和游戏。譬如在口袋里晃一晃手机，手机就开始神不知鬼不觉的录音，不要着急这个很容易做，我们在本文的结尾就一起制作这个小应用。
本讲的学习方式还是在实战中学习，需要提醒的是模拟器中无法模拟传感器，因此你需要准备一款Android真机才能运行本讲的例子。
二、实例：手机传感器清单
我们还是先看程序后解释，
1、创建一个项目 Lesson37_HelloSensor , 主Activity名字叫 mainActivity.java
2、UI布局文件main.xml的内容如下：
3、mainActivity.java的内容如下：
4、连接真机Milestone，编译并运行程序，显示结果如下：
5、结合上面的程序我们做一些解释。
Android所有的传感器都归传感器管理器 SensorManager 管理，获取传感器管理器的方法很简单：
String service_name = Context.SENSOR_SERVICE;
SensorManager sensorManager = (SensorManager)getSystemService(service_name);
现阶段Android支持的传感器有8种,它们分别是：
从传感器管理器中获取其中某个或者某些传感器的方法有如下三种：
第一种：获取某种传感器的默认传感器
Sensor defaultGyroscope = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);
第二种：获取某种传感器的列表
List<Sensor>pressureSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_PRESSURE);
第三种：获取所有传感器的列表，我们这个例子就用的第三种
List<Sensor>allSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
对于某一个传感器，它的一些具体信息的获取方法可以见下表：
三、实例：窈窈录音器
通过上面的例子我们学会了如何获得某种类型的传感器，下面我通过一个实例来学会如何使用某一个类型的传感器。我们这里使用加速度传感器来实现这样一个功能：开启我们的录音程序放在你的口袋或者提包里，需要录音的时候把衣服整理一下，或者把提包挪动个位置，那么此时手机就会感受到变化从而开始录音。由此达到神不知鬼不觉的录音效果。说起来似乎有点神，其实做起来很简单，让我们开始吧。
简单的录音程序已经在第28讲的时候做过了，我们在28讲程序的基础上写本讲的代码。
1、新建一个项目 Lesson37_YYRecorder , 主文件叫 MainActivity.java ，具体信息都可以参见第二十八讲的“窈窈录音”的例子。
2、这里只贴出于28讲不同的 MainActivity.java 的代码，请注意看注释：
3、连接真机Milestone，编译并运行程序：
晃动机器，开始录音
查看录音文件，效果还可以：
4、我们小结一下：
到Android2.2版本为止，系统并没有给开发者提供多少可用的包装好的传感器信息，只是提供了传感器发出的原始数据，这些原始数据存放在 event.values 的数组里，开发人员需要从这些裸数据总自行发掘有用的信息，譬如从加速度传感器的3维裸数据中获得摇动的判断（我的摇动判断很弱智，有时间再改吧……）。
好了本讲就先到这里，关于传感器有机会我们展开再谈，下次再见吧。
我很喜欢电脑，可是笔记本还是太大，笔记本电脑再小还是要弄个小包背起来的，智能手机则不同，它完全就是一个手机，可以随意装在一个口袋里随身携带。因此我在2002年左右时最喜欢玩装备是Dell的PDA，2007年的时候最喜欢玩的是N73，而在2010年最喜欢玩的则是Milestone。眼见着手机的功能越来越强，时至今日智能手机甚至在某些方面已经强过了台式机和笔记本。本节课讲的就是智能手机强过台式机和笔记本的地方：传感器。
2008年的时候我很喜欢我的小白笔记本Macbook，喜欢玩它的一个小软件，一拍桌子，笔记本感受到了震动，它就转换了一个桌面出来，这让我像个小孩子一样没事就拍拍桌子。这一功能这得益于苹果笔记本内置有传感器。
我不知道iPhone手机是不是第一个把各种各样的传感器运用在手机上的，不过我知道iPhone是把传感器运用在手机上最成功的第一个。随后的Android系统也内置了大量的传感器，这让Android系统手机和普通的诺基亚智能机和Windows CE智能机相比牛气了许多，在拥有了Milestone之后，我的N73就被仍在抽屉的角落里了。
从Android1.5开始，系统内置了对多达八种传感器的支持，他们分别是：加速度传感器（accelerometer），陀螺仪(gyroscope)，环境光照传感器(light)，磁力传感器(magnetic field)，方向传感器(orientation)，压力传感器(pressure)，距离传感器(proximity)和温度传感器(temperature)。
利用这些传感器我们可以制作出各种有趣的应用程序和游戏。譬如在口袋里晃一晃手机，手机就开始神不知鬼不觉的录音，不要着急这个很容易做，我们在本文的结尾就一起制作这个小应用。
本讲的学习方式还是在实战中学习，需要提醒的是模拟器中无法模拟传感器，因此你需要准备一款Android真机才能运行本讲的例子。
二、实例：手机传感器清单
我们还是先看程序后解释，
1、创建一个项目 Lesson37_HelloSensor , 主Activity名字叫 mainActivity.java
2、UI布局文件main.xml的内容如下：
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> |
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 | //准备显示信息的UI组建 |
21 | final TextView tx1 = (TextView) findViewById(R.id.TextView01); |
22 |
23 | //从系统服务中获得传感器管理器 |
24 | SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE); |
25 |
26 | //从传感器管理器中获得全部的传感器列表 |
27 | List<sensor>allSensors = sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL); |
28 |
29 | //显示有多少个传感器 |
30 | tx1.setText( "经检测该手机有" +allSensors.size() + "个传感器，他们分别是：/n" ); |
31 |
32 | //显示每个传感器的具体信息 |
33 | for (Sensor s : allSensors) { |
34 |
35 | String tempString = "/n" + " 设备名称：" +s.getName() + "/n" + " 设备版本：" +s.getVersion() + "/n" + " 供应商：" |
36 | +s.getVendor() + "/n" ; |
37 |
38 | switch (s.getType()) { |
39 | case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER: |
40 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 加速度传感器accelerometer" +tempString); |
41 | break ; |
42 | case Sensor.TYPE_GYROSCOPE: |
43 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 陀螺仪传感器gyroscope" +tempString); |
44 | break ; |
45 | case Sensor.TYPE_LIGHT: |
46 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 环境光线传感器light" +tempString); |
47 | break ; |
48 | case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD: |
49 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 电磁场传感器magnetic field" +tempString); |
50 | break ; |
51 | case Sensor.TYPE_ORIENTATION: |
52 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 方向传感器orientation" +tempString); |
53 | break ; |
54 | case Sensor.TYPE_PRESSURE: |
55 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 压力传感器pressure" +tempString); |
56 | break ; |
57 | case Sensor.TYPE_PROXIMITY: |
58 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 距离传感器proximity" +tempString); |
59 | break ; |
60 | case Sensor.TYPE_TEMPERATURE: |
61 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 温度传感器temperature" +tempString); |
62 | break ; |
63 | default : |
64 | tx1.setText(tx1.getText().toString() +s.getType() + " 未知传感器" +tempString); |
65 | break ; |
66 | } |
67 | } |
68 |
69 | } |
70 | }</sensor> |
5、结合上面的程序我们做一些解释。
Android所有的传感器都归传感器管理器 SensorManager 管理，获取传感器管理器的方法很简单：
String service_name = Context.SENSOR_SERVICE;
SensorManager sensorManager = (SensorManager)getSystemService(service_name);
现阶段Android支持的传感器有8种,它们分别是：
| 传感器类型常量 | 内部整数值 | 中文名称 |
| Sensor.TYPE_ACCELEROMETER | 1 | 加速度传感器 |
| Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD | 2 | 磁力传感器 |
| Sensor.TYPE_ORIENTATION | 3 | 方向传感器 |
| Sensor.TYPE_GYROSCOPE | 4 | 陀螺仪传感器 |
| Sensor.TYPE_LIGHT | 5 | 环境光照传感器 |
| Sensor.TYPE_PRESSURE | 6 | 压力传感器 |
| Sensor.TYPE_TEMPERATURE | 7 | 温度传感器 |
| Sensor.TYPE_PROXIMITY | 8 | 距离传感器 |
第一种：获取某种传感器的默认传感器
Sensor defaultGyroscope = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);
第二种：获取某种传感器的列表
List<Sensor>pressureSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_PRESSURE);
第三种：获取所有传感器的列表，我们这个例子就用的第三种
List<Sensor>allSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
对于某一个传感器，它的一些具体信息的获取方法可以见下表：
| 方法 | 描述 |
| getMaximumRange() | 最大取值范围 |
| getName() | 设备名称 |
| getPower() | 功率 |
| getResolution() | 精度 |
| getType() | 传感器类型 |
| getVentor() | 设备供应商 |
| getVersion() | 设备版本号 |
通过上面的例子我们学会了如何获得某种类型的传感器，下面我通过一个实例来学会如何使用某一个类型的传感器。我们这里使用加速度传感器来实现这样一个功能：开启我们的录音程序放在你的口袋或者提包里，需要录音的时候把衣服整理一下，或者把提包挪动个位置，那么此时手机就会感受到变化从而开始录音。由此达到神不知鬼不觉的录音效果。说起来似乎有点神，其实做起来很简单，让我们开始吧。
简单的录音程序已经在第28讲的时候做过了，我们在28讲程序的基础上写本讲的代码。
1、新建一个项目 Lesson37_YYRecorder , 主文件叫 MainActivity.java ，具体信息都可以参见第二十八讲的“窈窈录音”的例子。
2、这里只贴出于28讲不同的 MainActivity.java 的代码，请注意看注释：
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 | //录音和停止按钮 |
025 | private Button recordButton; |
026 | private Button stopButton; |
027 |
028 | //检测摇动相关变量 |
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 | //媒体录音器对象 |
042 | private MediaRecorder mr; |
043 |
044 | //是否正在录音 |
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组件 |
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 | // 录音按钮点击事件 |
058 | recordButton.setOnClickListener( new View.OnClickListener() { |
059 |
060 | @Override |
061 | public void onClick(View v) { |
062 | //如果没有在录音，那么点击按钮可以开始录音 |
063 | if (!isRecoding){ |
064 | startRecord(); |
065 | } |
066 | } |
067 | }); |
068 |
069 | // 停止按钮点击事件 |
070 | stopButton.setOnClickListener( new View.OnClickListener() { |
071 |
072 | @Override |
073 | public void onClick(View v) { |
074 | initShake(); |
075 | //如果正在录音，那么可以停止录音 |
076 | if (mr != null ) { |
077 | mr.stop(); |
078 | mr.release(); |
079 | mr = null ; |
080 | recordButton.setText( "录音" ); |
081 | Toast.makeText(getApplicationContext(), "录音完毕" , Toast.LENGTH_LONG).show(); |
082 | isRecoding = false ; |
083 |
084 | } |
085 | } |
086 | }); |
087 |
088 | // 获取传感器管理器 |
089 | SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE); |
090 | // 获取加速度传感器 |
091 | Sensor acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER); |
092 |
093 | // 定义传感器事件监听器 |
094 | SensorEventListener acceleromererListener = new SensorEventListener() { |
095 |
096 | @Override |
097 | public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) { |
098 | //什么也不干 |
099 | } |
100 |
101 | //传感器数据变动事件 |
102 | @Override |
103 | public void onSensorChanged(SensorEvent event) { |
104 |
105 | //如果没有开始录音的话可以监听是否有摇动事件，如果有摇动事件可以开始录音 |
106 | if (!isRecoding){ |
107 | //获取加速度传感器的三个参数 |
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 | //获取当前时刻的毫秒数 |
113 | curTime =System.currentTimeMillis(); |
114 |
115 | //100毫秒检测一次 |
116 | if ((curTime - lastTime) > 100 ) { |
117 |
118 | duration =(curTime - lastTime); |
119 |
120 | // 看是不是刚开始晃动 |
121 | if (last_x == 0 .0f && last_y == 0 .0f && last_z == 0 .0f) { |
122 | //last_x、last_y、last_z同时为0时，表示刚刚开始记录 |
123 | initTime =System.currentTimeMillis(); |
124 | } else { |
125 | // 单次晃动幅度 |
126 | shake =(Math.abs(x - last_x) +Math.abs(y - last_y) +Math.abs(z - last_z)) / duration * 100 ; |
127 | } |
128 |
129 | //把每次的晃动幅度相加，得到总体晃动幅度 |
130 | totalShake += shake; |
131 |
132 | // 判断是否为摇动，这是我自己写的标准，不准确，只是用来做教学示例，别误会了^_^ |
133 | if (totalShake > 10 && totalShake / (curTime - initTime) * 1000 > 10 ) { |
134 | startRecord(); |
135 | initShake(); |
136 | } |
137 |
138 | tx1.setText( "总体晃动幅度=" +totalShake+ "/n平均晃动幅度=" +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 | //在传感器管理器中注册监听器 |
151 | sm.registerListener(acceleromererListener, acceleromererSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); |
152 |
153 | } |
154 |
155 | // 开始录音 |
156 | public void startRecord() { |
157 | //把正在录音的标志设为真 |
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(), "正在录音，录音文件在" +file.getAbsolutePath(), Toast.LENGTH_LONG).show(); |
164 |
165 | // 创建录音对象 |
166 | mr = new MediaRecorder(); |
167 |
168 | // 从麦克风源进行录音 |
169 | mr.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.DEFAULT); |
170 |
171 | // 设置输出格式 |
172 | mr.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT); |
173 |
174 | // 设置编码格式 |
175 | mr.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.DEFAULT); |
176 |
177 | // 设置输出文件 |
178 | mr.setOutputFile(file.getAbsolutePath()); |
179 |
180 | try { |
181 | // 创建文件 |
182 | file.createNewFile(); |
183 | // 准备录制 |
184 | mr.prepare(); |
185 | } catch (IllegalStateException e) { |
186 | e.printStackTrace(); |
187 | } catch (IOException e) { |
188 | e.printStackTrace(); |
189 | } |
190 | // 开始录制 |
191 | mr.start(); |
192 | recordButton.setText( "录音中……" ); |
193 | } |
194 |
195 | //摇动初始化 |
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 | } |
晃动机器，开始录音
查看录音文件，效果还可以：
4、我们小结一下：
到Android2.2版本为止，系统并没有给开发者提供多少可用的包装好的传感器信息，只是提供了传感器发出的原始数据，这些原始数据存放在 event.values 的数组里，开发人员需要从这些裸数据总自行发掘有用的信息，譬如从加速度传感器的3维裸数据中获得摇动的判断（我的摇动判断很弱智，有时间再改吧……）。
好了本讲就先到这里，关于传感器有机会我们展开再谈，下次再见吧。
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