Android学习指南之三十七：Android传感器编程

 

Android学习指南之三十七：Android传感器编程

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       本节教程主要讲解Android传感器编程的基础知识，包括加速度传感器（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）。

       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：

XML/HTML代码

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

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

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

</textview></linearlayout> 

       3、mainActivity.java的内容如下：

Java代码

package basic.android.lesson37;  

 

import java.util.List;  

 

import android.app.Activity;  

import android.content.Context;  

import android.hardware.Sensor;  

import android.hardware.SensorManager;  

import android.os.Bundle;  

import android.widget.TextView;  

 

public class MainActivity extends Activity {  

 

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

        @Override 

        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  

                super.onCreate(savedInstanceState);  

                setContentView(R.layout.main);  

 

                //准备显示信息的UI组建  

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

 

                //从系统服务中获得传感器管理器  

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

 

                //从传感器管理器中获得全部的传感器列表  

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

 

                //显示有多少个传感器  

                tx1.setText("经检测该手机有" + allSensors.size() + "个传感器，他们分别是：\n");  

 

                //显示每个传感器的具体信息  

                for (Sensor s : allSensors) {  

 

                        String tempString = "\n" + "  设备名称：" + s.getName() + "\n" + "  设备版本：" + s.getVersion() + "\n" + "  供应商：" 

                                        + s.getVendor() + "\n";  

 

                        switch (s.getType()) {  

                        case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 加速度传感器accelerometer" + tempString);  

                                break;  

                        case Sensor.TYPE_GYROSCOPE:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 陀螺仪传感器gyroscope" + tempString);  

                                break;  

                        case Sensor.TYPE_LIGHT:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 环境光线传感器light" + tempString);  

                                break;  

                        case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 电磁场传感器magnetic field" + tempString);  

                                break;  

                        case Sensor.TYPE_ORIENTATION:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 方向传感器orientation" + tempString);  

                                break;  

                        case Sensor.TYPE_PRESSURE:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 压力传感器pressure" + tempString);  

                                break;  

                        case Sensor.TYPE_PROXIMITY:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 距离传感器proximity" + tempString);  

                                break;  

                        case Sensor.TYPE_TEMPERATURE:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 温度传感器temperature" + tempString);  

                                break;  

                        default:  

                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 未知传感器" + tempString);  

                                break;  

                        }  

                }  

 

        }  

}</sensor> 

       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。

       1）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);

       2）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

       3）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);

       4）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

       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：

Java代码

package basic.android.lesson37;  

 

import java.io.File;  

import java.io.IOException;  

import java.util.Calendar;  

import java.util.Locale;  

 

import android.app.Activity;  

import android.content.Context;  

import android.hardware.Sensor;  

import android.hardware.SensorEvent;  

import android.hardware.SensorEventListener;  

import android.hardware.SensorManager;  

import android.media.MediaRecorder;  

import android.os.Bundle;  

import android.text.format.DateFormat;  

import android.view.View;  

import android.widget.Button;  

import android.widget.TextView;  

import android.widget.Toast;  

 

public class MainActivity extends Activity {  

 

        //录音和停止按钮  

        private Button recordButton;  

        private Button stopButton;  

 

        //检测摇动相关变量  

        private long initTime = 0;  

        private long lastTime = 0;  

        private long curTime = 0;  

        private long duration = 0;  

 

        private float last_x = 0.0f;  

        private float last_y = 0.0f;  

        private float last_z = 0.0f;  

 

        private float shake = 0.0f;  

        private float totalShake = 0.0f;  

 

        //媒体录音器对象  

        private MediaRecorder mr;  

 

        //是否正在录音  

        private boolean isRecoding = false;  

 

        @Override 

        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  

                super.onCreate(savedInstanceState);  

                setContentView(R.layout.main);  

 

                // UI组件  

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

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

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

 

                // 录音按钮点击事件  

                recordButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {  

 

                        @Override 

                        public void onClick(View v) {  

                                //如果没有在录音，那么点击按钮可以开始录音  

                                if(!isRecoding){  

                                        startRecord();  

                                }  

                        }  

                });  

 

                // 停止按钮点击事件  

                stopButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {  

 

                        @Override 

                        public void onClick(View v) {  

                                initShake();  

                                //如果正在录音，那么可以停止录音  

                                if (mr != null) {  

                                        mr.stop();  

                                        mr.release();  

                                        mr = null;  

                                        recordButton.setText("录音");  

                                        Toast.makeText(getApplicationContext(), "录音完毕", Toast.LENGTH_LONG).show();  

                                        isRecoding = false;  

 

                                }  

                        }  

                });  

 

                // 获取传感器管理器  

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

                // 获取加速度传感器  

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

 

                // 定义传感器事件监听器  

                SensorEventListener acceleromererListener = new SensorEventListener() {  

 

                        @Override 

                        public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {  

                                //什么也不干  

                        }  

 

                        //传感器数据变动事件  

                        @Override 

                        public void onSensorChanged(SensorEvent event) {          

 

                                //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  

                                if(!isRecoding){  

                                        //获取加速度传感器的三个参数  

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

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

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

 

                                        //获取当前时刻的毫秒数  

                                        curTime = System.currentTimeMillis();  

 

                                        //100毫秒检测一次  

                                        if ((curTime - lastTime) > 100) {  

 

                                                duration = (curTime - lastTime);  

 

                                                // 看是不是刚开始晃动  

                                                if (last_x == 0.0f && last_y == 0.0f && last_z == 0.0f) {  

                                                        //last_x、last_y、last_z同时为0时，表示刚刚开始记录  

                                                        initTime = System.currentTimeMillis();  

                                                } else {  

                                                        // 单次晃动幅度  

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

                                                }  

 

                                                //把每次的晃动幅度相加，得到总体晃动幅度  

                                                totalShake += shake;  

 

                                                // 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^_^  

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

                                                        startRecord();  

                                                        initShake();  

                                                }  

 

                                                tx1.setText("总体晃动幅度="+totalShake+ "\n平均晃动幅度="+totalShake / (curTime - initTime) * 1000 );  

                                        }  

 

                                        last_x = x;  

                                        last_y = y;  

                                        last_z = z;  

                                        lastTime = curTime;  

                                }  

                        }  

 

                };  

 

                //在传感器管理器中注册监听器  

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

 

        }  

 

        // 开始录音  

        public void startRecord() {  

                //把正在录音的标志设为真  

                isRecoding = true;  

                //存放文件  

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

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

 

                Toast.makeText(getApplicationContext(), "正在录音，录音文件在" + file.getAbsolutePath(), Toast.LENGTH_LONG).show();  

 

                // 创建录音对象  

                mr = new MediaRecorder();  

 

                // 从麦克风源进行录音  

                mr.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.DEFAULT);  

 

                // 设置输出格式  

                mr.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT);  

 

                // 设置编码格式  

                mr.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.DEFAULT);  

 

                // 设置输出文件  

                mr.setOutputFile(file.getAbsolutePath());  

 

                try {  

                        // 创建文件  

                        file.createNewFile();  

                        // 准备录制  

                        mr.prepare();  

                } catch (IllegalStateException e) {  

                        e.printStackTrace();  

                } catch (IOException e) {  

                        e.printStackTrace();  

                }  

                // 开始录制  

                mr.start();  

                recordButton.setText("录音中……");  

        }  

 

        //摇动初始化  

        public void initShake() {  

                lastTime = 0;  

                duration = 0;  

                curTime = 0;  

                initTime = 0;  

                last_x = 0.0f;  

                last_y = 0.0f;  

                last_z = 0.0f;  

                shake = 0.0f;  

                totalShake = 0.0f;  

        }  

} 

       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。

本文来源于Android开发网 http://www.jizhuomi.com/android/ , 原文地址：http://www.jizhuomi.com/android/course/258.html