传感器

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.java2、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>

复制代码

　　3、mainActivity.java的内容如下：

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>

复制代码

4、连接真机Milestone，编译并运行程序，显示结果如下：

1.png (84.95 KB, 下载次数: 95)

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2011-4-29 16:01 上传

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：

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. }

复制代码

3、连接真机Milestone，编译并运行程序：

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晃动机器，开始录音

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查看录音文件，效果还可以：

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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。