android 传感器的使用

转载于：http://android.yaohuiji.com/archives/2503

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：

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_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

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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