转- android硬件传感器

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1、传感器入门 
自从苹果公司在2007年发布第一代iPhone以来，以前看似和手机挨不着边的传感器也逐渐成为手机硬件的重要组成部分。如果读者使用过iPhone、HTC Dream、HTC Magic、HTC Hero以及其他的Android手机，会发现通过将手机横向或纵向放置，屏幕会随着手机位置的不同而改变方向。这种功能就需要通过重力传感器来实现，除了重力传感器，还有很多其他类型的传感器被应用到手机中，例如磁阻传感器就是最重要的一种传感器。虽然手机可以通过GPS来判断方向，但在GPS信号不好或根本没有GPS信号的情况下，GPS就形同虚设。这时通过磁阻传感器就可以很容易判断方向（东、南、西、北）。有了磁阻传感器，也使罗盘（俗称指向针）的电子化成为可能。 
在Android应用程序中使用传感器要依赖于android.hardware.SensorEventListener接口。通过该接口可以监听传感器的各种事件。SensorEventListener接口的代码如下： 

Java代码  

1. .0f;
2. .70f;
3. .87f;
4. .80665f;
5. .6f;
6. .71f;
7. .12f;
8. .96f;
9. .69f;
10. .0f;
11. .6f;
12. .000000353036145f;
13. .815162342f;

1.4 光线传感器

光线传感器的类型常量是Sensor.TYPE_LIGHT。values数组只有第一个元素（values[0]）有意义。表示光线的强度。最大的值是120000.0f。Android SDK将光线强度分为不同的等级，每一个等级的最大值由一个常量表示，这些常量都定义在SensorManager类中，代码如下： 

Java代码  

1. .0f;
2. .0f;
3. .0f;
4. .0f;
5. .0f;
6. .0f;
7. .25f;
8. .001f;

上面的八个常量只是临界值。读者在实际使用光线传感器时要根据实际情况确定一个范围。例如，当太阳逐渐升起时，values[0]的值很可能会超过LIGHT_SUNRISE，当values[0]的值逐渐增大时，就会逐渐越过LIGHT_OVERCAST，而达到LIGHT_SHADE，当然，如果天特别好的话，也可能会达到LIGHT_SUNLIGHT，甚至更高。

1.5陀螺仪传感器 
   陀螺仪传感器的类型常量是Sensor.TYPE_GYROSCOPE。values数组的三个元素表示的含义如下：values[0]：延X轴旋转的角速度。 
values[1]：延Y轴旋转的角速度。 
values[2]：延Z轴旋转的角速度。 
当手机逆时针旋转时，角速度为正值，顺时针旋转时，角速度为负值。陀螺仪传感器经常被用来计算手机已转动的角度，代码如下：private static final float NS2S = 1.0f / 1000000000.0f;

Java代码  

1. )
2. {
3. //  event.timesamp表示当前的时间，单位是纳秒（1百万分之一毫秒）
4. ] += event.values[] * dT;
5. angle[] += event.values[] * dT;
6. angle[] += event.values[] * dT;
7. }
8. timestamp = event.timestamp;
9. }

上面代码中通过陀螺仪传感器相邻两次获得数据的时间差（dT）来分别计算在这段时间内手机延X、 Y、Z轴旋转的角度，并将值分别累加到angle数组的不同元素上。

1.6其他传感器 
其他传感器在前面几节介绍了加速度传感器、重力传感器、光线传感器、陀螺仪传感器以及方向传感器。除了这些传感器外，Android SDK还支持如下的几种传感器。关于这些传感器的使用方法以及与这些传感器相关的常量、方法，读者可以参阅官方文档。

近程传感器（Sensor.TYPE_PROXIMITY） 
线性加速度传感器（Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION） 
旋转向量传感器（Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR） 
磁场传感器（Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD） 
压力传感器（Sensor.TYPE_PRESSURE） 
温度传感器（Sensor.TYPE_TEMPERATURE）

虽然AndroidSDK定义了十多种传感器，但并不是每一部手机都完全支持这些传感器。例如，Google Nexus S支持其中的9种传感器（不支持压力和温度传感器），而HTC G7只支持其中的5种传感器。如果使用了手机不支持的传感器，一般不会抛出异常，但也无法获得传感器传回的数据。读者在使用传感器时最好先判断当前的手机是否支持所使用的传感器。

2. 测试手机中有哪些传感器（作者：银河使者） 
我们可以通过如下三步使用传感器。 
（1）编写一个截获传感器事件的类。该类必须实现android.hardware.SensorEventListener接口。 
（2）获得传感器管理对象（SensorManager对象）。 
（3）使用SensorManager.registerListener方法注册指定的传感器。 
通过上面三步已经搭建了传感器应用程序的框架。而具体的工作需要在SensorEventListener接口的onSensorChanged和onAccuracyChanged方法中完成。SensorEventListener接口的定义如下：packageandroid.hardware;

Java代码  

1. ] + "\n"
2. + "Y:" + event.values[] + "\n" + "Z:" + event.values[] + "\n";
3. tvAccelerometer.setText(accelerometer);
4. ]);
5. ] + "\n" + "Y:"
6. + event.values[] + "\n" + "Z:" + event.values[] + "\n";
7. tvMagentic.setText(magentic);
8. ] + "\n"
9. + "Y:" + event.values[] + "\n" + "Z:" + event.values[] + "\n";
10. tvOrientation.setText(orientation);
11. ];
12. //  以指南针图像中心为轴逆时针旋转degree度
13. RotateAnimation ra = .5f,
14. Animation.RELATIVE_TO_SELF, .5f);
15. //  在200毫秒之内完成旋转动作
16. ra.setDuration();
17. //  开始旋转图像
18. imageView.startAnimation(ra);
19. //  保存旋转后的度数，currentDegree是一个在类中定义的float类型变量
20. currentDegree = -degree;
21. }
22. }

上面的代码中使用了event.values数组中的数据来获得传感器传回的数据。这个values数组非常重要，它的长度为3。但不一定每一个数组元素都有意义。对于不同的传感器，每个数组元素的含义不同。在下面的部分将详细介绍不同传感器中values数组各个元素的含义。 
注意：虽然使用Sensor.TYPE_ALL可以获得手机支持的所有传感器信息，但不能使用Sensor.TYPE_ALL注册所有的传感器，也就是getDefaultSensor方法的参数值必须是某个传感器的类型常量，而不能是Sensor.TYPE_ALL。

3.2  计步器

还可以利用方向传感器做出更有趣的应用，例如利用values[1]或values[2]的变化实现一个计步器。由于人在走路时会上下振动，因此，可以通过判断values[1]或values[2]中值的振荡变化进行计步。基本原理是在onSensorChanged方法中计算两次获得values[1]值的差，并根据差值在一定范围之外开始计数，代码如下： 

Java代码  

1. ];
2. flag = ] - lastPoint) > )
3. {
4. //  保存最后一步时的values[1]的峰值
5. lastPoint = event.values[];
6. //  将当前计数显示在TextView组件中
7. textView.setText(String.valueOf(++count));
8. }
9. }

本例设置3个按钮用于控制计步的状态，这3个按钮可以控制开始计步、重值（将计步数清0）和停止计步。这3个按钮的单击事件代码如下 

Java代码  

1. ;
2. msg = "已经重置计步器.";
3. ;
4. msg = "已经停止计步器.";
5. );
6. requireData(); //向Service 请求今日走过步数
7. }
8. //重写onDestroy 方法
9. ; //记录今天走的步数
10. ; //屏幕最上面留出的空隙
11. ; //每一条的间距
12. ; //每一条的高度
13. .0f; //每天最大的步数
14. ; //最大步数在屏幕中宽度
15. Bitmap [] sprite; //运动小人的图片数组
16. Bitmap [] digit; //数字图片数组
17. Bitmap back_cell; //颜色渐变条
18. ];
19. digit = ];
20. //初始化图片
21. Resources res = getResources();
22. sprite[] = BitmapFactory
23. .decodeResource(res, R.drawable.act_1);
24. …//省略部分Bitmap 的创建代码
25. back_cell = BitmapFactory
26. .decodeResource(res, R.drawable.back_cell);
27. //获取数据库中最近7 天内的数据
28. mh = );
29. stepsInWeek = getSQLData("7");
30. }
31. .0f);
32. canvas.drawLine(, , , , paint);
33. paint.setStyle(s);
34. paint.setStrokeWidth(strokewidth);//恢复画笔
35. //把当前步数换算为在屏幕上绘制的条宽度
36. );
37. canvas.drawBitmap(back_cell, , , paint);
38. paint.setColor(Color.BLACK);
39. canvas.drawRect(width, , , +cellHeight, paint);
40. //画出遮罩层
41. ],
42. width+, ,paint);
43. isMoving = ], width+,
44. ,paint);
45. }
46. drawDigit(canvas,width); //绘制数字
47. }
48. //画之前走过的步数
49. ;i<stepsInWeek.size();i++){
50. String os = stepsInWeek.get(i);
51. , (cellHeight+
52. distY)*i, paint); //画出渐变条
53. paint.setColor(Color.BLACK);
54. canvas.drawRect(width, tempY, , tempY+cell-
55. Height, paint);
56. paint.setTextAlign(Align.LEFT);
57. paint.setColor(Color.CYAN);
58. paint.setAntiAlias(,
59. paint);
60. }
61. }
62. //从数据库中获取历史数据
63. ));
64. }
65. c.close();
66. db.close();
67. ;i<l;i++){
68. ++*i, , ;
69. ***;
70. //Handler 延迟发
71. //送消息的时延
72. ;
73. ;
74. CommandReceiver receiver; //声明BroadcastReceiver
75. Handler myHandler = );
76. c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, );
77. c.set(Calendar.MINUTE, );
78. c.set(Calendar.SECOND, );
79. );
80. unregisterReceiver(receiver);
81. , intent, );
82. Notification myNotification = ,myNotification);
83. }

本程序使用Handler 来定时发送消息， 收到消息后会调用uploadData 方法将今日走过的步数插入到数据库， 该方法的代码如下：//方法：向数据库中插入今日走过的步数

Java代码  

1. );
2. SQLiteDatabase db = mh.getWritableDatabase();
3. ContentValues values = ***);
4. }
5. }

、、 
WalkingService 和WalingActivity 进行通信是通过注册CommandReceiver 组件来实现的， CommandReceiver 继承自BroadcastReceiver， 负责接收WalingActivity 发来的Intent。 
CommandReceiver 类的代码如下： 

Java代码  

1. //开发继承自BroadcastReceiver 的子类接收广播消息
2. );
3. ,lastTime=; //记录时间
4. ;
5. ){
6. ];
7. ;i<;i++){
8. preCoordinate = values;
9. }
10. }
11. ;i<;i++){
12. preCoordinate=values;
13. }}
14. lastTime = currentTime;//重新计时
15. }
16. }
17. //方法：计算加速度矢量角度的方法
18. ;
19. ; //向量积
20. ; //新向量的模
21. ; //旧向量的模
22. ;i<;i++){
23. vectorProduct +=
24. newPoints*oldPoints;
25. newMold += newPoints*newPoints;
26. oldMold += oldPoints*oldPoints;
27. }
28. newMold = (] < -)
29. {
30. audioManager.setRingerMode(AudioManager.RINGER_MODE_SILENT);
31. }
32. ]));
33. break;
34. }
35. }
36. @Override
37. protected void onResume()
38. {
39. //  注册重力感应监听事件
40. sensorManager.registerListener(this, SensorManager.SENSOR_ORIENTATION);
41. super.onResume();
42. }
43. @Override
44. protected void onStop()
45. {
46. //  取消对重力感应的监听
47. sensorManager.unregisterListener(this);
48. super.onStop();
49. }
50. @Override
51. public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
52. {
53. super.onCreate(savedInstanceState);
54. setContentView(R.layout.main);
55. //  通过SensorManagerSimulator对象获得重力感应服务
56. sensorManager = (SensorManagerSimulator) SensorManagerSimulator
57. .getSystemService(this, Context.SENSOR_SERVICE);
58. //  连接到服务端程序（必须执行下面的代码）
59. sensorManager.connectSimulator();
60. }
61. }

上面的代码中使用了一个SensorManagerSimulator类，该类在SensorSimulator工具包带的sensorsimulator-lib.jar文件中，可以在lib目录中找到这个jar文件。在使用SensorManagerSimulator类之前，必须在相应的Eclipse工程中引用这个jar文件。 
现在运行本例，并通过服务端主界面右侧的【Roll】滑动杆移动到指定的角度，例如，-74.0和-142.0，这时设置的角度会显示在屏幕上，如图1和图2所示。

图1 翻转角度大于-120度  
                                          
图2 翻转角度小于-120度 
读者可以在如图1和图2所示的翻转状态下拨入电话，会发现翻转角度在-74.0度时来电仍然会响铃，而翻转角度在-142.0度时就不再响铃了。