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android 传感器的使用

2013-11-02 21:56 369 查看
本讲内容:Android传感器编程入门,分别包括加速度传感器(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***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***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:



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的内容如下:

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
 
//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>
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:

传感器类型常量内部整数值中文名称
Sensor.TYPE_ACCELEROMETER1加速度传感器
Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD2磁力传感器
Sensor.TYPE_ORIENTATION3方向传感器
Sensor.TYPE_GYROSCOPE4陀螺仪传感器
Sensor.TYPE_LIGHT5环境光照传感器
Sensor.TYPE_PRESSURE6压力传感器
Sensor.TYPE_TEMPERATURE7温度传感器
Sensor.TYPE_PROXIMITY8距离传感器
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:

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:

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
 
//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
}
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。
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