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
  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:

Java代码
  1. package basic.android.lesson37;   
  2.   
  3. import java.util.List;   
  4.   
  5. import android.app.Activity;   
  6. import android.content.Context;   
  7. import android.hardware.Sensor;   
  8. import android.hardware.SensorManager;   
  9. 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:

Android手机传感器列表

       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
  1. package basic.android.lesson37;   
  2.   
  3. import java.io.File;   
  4. import java.io.IOException;   
  5. import java.util.Calendar;   
  6. import java.util.Locale;   
  7.   
  8. import android.app.Activity;   
  9. import android.content.Context;   
  10. import android.hardware.Sensor;   
  11. import android.hardware.SensorEvent;   
  12. import android.hardware.SensorEventListener;   
  13. import android.hardware.SensorManager;   
  14. import android.media.MediaRecorder;   
  15. import android.os.Bundle;   
  16. import android.text.format.DateFormat;   
  17. import android.view.View;   
  18. import android.widget.Button;   
  19. import android.widget.TextView;   
  20. import android.widget.Toast;   
  21.   
  22. public class MainActivity extends Activity {   
  23.   
  24.         //录音和停止按钮   
  25.         private Button recordButton;   
  26.         private Button stopButton;   
  27.   
  28.         //检测摇动相关变量   
  29.         private long initTime = 0;   
  30.         private long lastTime = 0;   
  31.         private long curTime = 0;   
  32.         private long duration = 0;   
  33.   
  34.         private float last_x = 0.0f;   
  35.         private float last_y = 0.0f;   
  36.         private float last_z = 0.0f;   
  37.   
  38.         private float shake = 0.0f;   
  39.         private float totalShake = 0.0f;   
  40.   
  41.         //媒体录音器对象   
  42.         private MediaRecorder mr;   
  43.   
  44.         //是否正在录音   
  45.         private boolean isRecoding = false;   
  46.   
  47.         @Override  
  48.         public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {   
  49.                 super.onCreate(savedInstanceState);   
  50.                 setContentView(R.layout.main);   
  51.   
  52.                 // UI组件   
  53.                 recordButton = (Button) this.findViewById(R.id.Button01);   
  54.                 stopButton = (Button) this.findViewById(R.id.Button02);   
  55.                 final TextView tx1 = (TextView) this.findViewById(R.id.TextView01);   
  56.   
  57.                 // 录音按钮点击事件   
  58.                 recordButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {   
  59.   
  60.                         @Override  
  61.                         public void onClick(View v) {   
  62.                                 //如果没有在录音,那么点击按钮可以开始录音   
  63.                                 if(!isRecoding){   
  64.                                         startRecord();   
  65.                                 }   
  66.                         }   
  67.                 });   
  68.   
  69.                 // 停止按钮点击事件   
  70.                 stopButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {   
  71.   
  72.                         @Override  
  73.                         public void onClick(View v) {   
  74.                                 initShake();   
  75.                                 //如果正在录音,那么可以停止录音   
  76.                                 if (mr != null) {   
  77.                                         mr.stop();   
  78.                                         mr.release();   
  79.                                         mr = null;   
  80.                                         recordButton.setText("录音");   
  81.                                         Toast.makeText(getApplicationContext(), "录音完毕", Toast.LENGTH_LONG).show();   
  82.                                         isRecoding = false;   
  83.   
  84.                                 }   
  85.                         }   
  86.                 });   
  87.   
  88.                 // 获取传感器管理器   
  89.                 SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);   
  90.                 // 获取加速度传感器   
  91.                 Sensor acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);   
  92.   
  93.                 // 定义传感器事件监听器   
  94.                 SensorEventListener acceleromererListener = new SensorEventListener() {   
  95.   
  96.                         @Override  
  97.                         public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {   
  98.                                 //什么也不干   
  99.                         }   
  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:

Android录音器

       晃动机器,开始录音。

Android录音器录音中

       查看录音文件,效果还可以:

Android录音器录音文件

       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。

本文发布:Android开发网
本文地址:http://www.teaching4real.com/android/course/258.html
2012年11月1日
发布:鸡啄米 分类:Android开发教程 浏览: 注册送白菜网:1