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淺談android之各類傳感器

2018年09月24日 10:37 作者:工程師譚軍 用戶評(píng)論(0
  傳感器
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  傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
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  傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,讓物體慢慢變得活了起來(lái)。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
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  主要作用
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  人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺(jué)器官。
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  而單靠人們自身的感覺(jué)器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說(shuō),傳感器是人類五官的延長(zhǎng),又稱之為電五官。
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  新技術(shù)革命的到來(lái),世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中,首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。
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  在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說(shuō),沒(méi)有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
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  在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,傳感器更具有突出的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)年的天體演化,短到 s的瞬間反應(yīng)。此外,還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開(kāi)拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等等。顯然,要獲取大量人類感官無(wú)法直接獲取的信息,沒(méi)有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難,而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn),往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學(xué)科開(kāi)發(fā)的先驅(qū)。
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  傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。
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  由此可見(jiàn),傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來(lái),傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。
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  主要特點(diǎn)
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  傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器
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  傳感器的組成
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  傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
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  敏感元件直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào);轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);變換電路負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。
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  主要功能
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  常將傳感器的功能與人類5大感覺(jué)器官相比擬:
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  光敏傳感器——視覺(jué)
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  聲敏傳感器——聽(tīng)覺(jué)
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  氣敏傳感器——嗅覺(jué)
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  化學(xué)傳感器——味覺(jué)
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  壓敏、溫敏、
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  流體傳感器——觸覺(jué)
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  敏感元件的分類:
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  物理類,基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。
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  化學(xué)類,基于化學(xué)反應(yīng)的原理。
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  生物類,基于酶、抗體、和激素等分子識(shí)別功能。
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  通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(還有人曾將敏感元件分46類)。

  1、傳感器入門(mén)

  自從蘋(píng)果公司在2007年發(fā)布第一代iPhone以來(lái),以前看似和手機(jī)挨不著邊的傳感器也逐漸成為手機(jī)硬件的重要組成部分。如果讀者使用過(guò)iPhone、HTC Dream、HTC Magic、HTC Hero以及其他的Android手機(jī),會(huì)發(fā)現(xiàn)通過(guò)將手機(jī)橫向或縱向放置,屏幕會(huì)隨著手機(jī)位置的不同而改變方向。這種功能就需要通過(guò)重力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),除了重力傳感器,還有很多其他類型的傳感器被應(yīng)用到手機(jī)中,例如磁阻傳感器就是最重要的一種傳感器。雖然手機(jī)可以通過(guò)GPS來(lái)判斷方向,但在GPS信號(hào)不好或根本沒(méi)有GPS信號(hào)的情況下,GPS就形同虛設(shè)。這時(shí)通過(guò)磁阻傳感器就可以很容易判斷方向(東、南、西、北)。有了磁阻傳感器,也使羅盤(pán)(俗稱指向針)的電子化成為可能。

  在Android應(yīng)用程序中使用傳感器要依賴于android.hardware.SensorEventListener接口。通過(guò)該接口可以監(jiān)聽(tīng)傳感器的各種事件。SensorEventListener接口的代碼如下:

  package android.hardware;public interface SensorEventListener { public void onSensorChanged(SensorEvent event); public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy); }

  在SensorEventListener接口中定義了兩個(gè)方法:onSensorChanged和onAccuracyChanged。當(dāng)傳感器的值發(fā)生變化時(shí),例如磁阻傳感器的方向改變時(shí)會(huì)調(diào)用onSensorChanged方法。當(dāng)傳感器的精度變化時(shí)會(huì)調(diào)用onAccuracyChanged方法。

  onSensorChanged方法只有一個(gè)SensorEvent類型的參數(shù)event,其中SensorEvent類有一個(gè)values變量非常重要,該變量的類型是float[]。但該變量最多只有3個(gè)元素,而且根據(jù)傳感器的不同,values變量中元素所代表的含義也不同。

  在解釋values變量中元素的含義之前,先來(lái)介紹一下Android的坐標(biāo)系統(tǒng)是如何定義X、Y、Z軸的。

  X軸的方向是沿著屏幕的水平方向從左向右。如果手機(jī)不是正方形的話,較短的邊需要水平放置,較長(zhǎng)的邊需要垂直放置。

  Y軸的方向是從屏幕的左下角開(kāi)始沿著屏幕的垂直方向指向屏幕的頂端。

  將手機(jī)平放在桌子上,Z軸的方向是從手機(jī)里指向天空。

  下面是values變量的元素在主要的傳感器中所代表的含義。

  1.1方向傳感器

  在方向傳感器中values變量的3個(gè)值都表示度數(shù),它們的含義如下:

  values[0]:該值表示方位,也就是手機(jī)繞著Z軸旋轉(zhuǎn)的角度。0表示北(North);90表示東(East);180表示南(South);270表示西(West)。如果values[0]的值正好是這4個(gè)值,并且手機(jī)是水平放置,表示手機(jī)的正前方就是這4個(gè)方向。可以利用這個(gè)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)電子羅盤(pán),實(shí)例76將詳細(xì)介紹電子羅盤(pán)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

  values[1]:該值表示傾斜度,或手機(jī)翹起的程度。當(dāng)手機(jī)繞著X軸傾斜時(shí)該值發(fā)生變化。values[1]的取值范圍是-180≤values[1]

  ≤180。假設(shè)將手機(jī)屏幕朝上水平放在桌子上,這時(shí)如果桌子是完全水平的,values[1]的值應(yīng)該是0(由于很少有桌子是絕對(duì)水平的,因此,該值很可能不為0,但一般都是-5和5之間的某個(gè)值)。這時(shí)從手機(jī)頂部開(kāi)始抬起,直到將手機(jī)沿X軸旋轉(zhuǎn)180度(屏幕向下水平放在桌面上)。在這個(gè)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,values[1]會(huì)在0到-180之間變化,也就是說(shuō),從手機(jī)頂部抬起時(shí),values[1]的值會(huì)逐漸變小,直到等于-180。如果從手機(jī)底部開(kāi)始抬起,直到將手機(jī)沿X軸旋轉(zhuǎn)180度,這時(shí)values[1]會(huì)在0到180之間變化。也就是values[1]的值會(huì)逐漸增大,直到等于180??梢岳胿alues[1]和下面要介紹的values[2]來(lái)測(cè)量桌子等物體的傾斜度。

  values[2]:表示手機(jī)沿著Y軸的滾動(dòng)角度。取值范圍是-90≤values[2]≤90。假設(shè)將手機(jī)屏幕朝上水平放在桌面上,這時(shí)如果桌面是平的,values[2]的值應(yīng)為0。將手機(jī)左側(cè)逐漸抬起時(shí),values[2]的值逐漸變小,直到手機(jī)垂直于桌面放置,這時(shí)values[2]的值是-90。將手機(jī)右側(cè)逐漸抬起時(shí),values[2]的值逐漸增大,直到手機(jī)垂直于桌面放置,這時(shí)values[2]的值是90。在垂直位置時(shí)繼續(xù)向右或向左滾動(dòng),values[2]的值會(huì)繼續(xù)在-90至90之間變化。

  1.2加速傳感器

  該傳感器的values變量的3個(gè)元素值分別表示X、Y、Z軸的加速值。例如,水平放在桌面上的手機(jī)從左側(cè)向右側(cè)移動(dòng),values[0]為負(fù)值;從右向左移動(dòng),values[0]為正值。讀者可以通過(guò)本節(jié)的例子來(lái)體會(huì)加速傳感器中的值的變化。要想使用相應(yīng)的傳感器,僅實(shí)現(xiàn)SensorEventListener接口是不夠的,還需要使用下面的代碼來(lái)注冊(cè)相應(yīng)的傳感器。

  // 獲得傳感器管理器 SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); // 注冊(cè)方向傳感器 sm.registerListener(this,sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);

  如果想注冊(cè)其他的傳感器,可以改變getDefaultSensor方法的第1個(gè)參數(shù)值,例如,注冊(cè)加速傳感器可以使用Sensor.TYPE_ACCELEROMETER。在Sensor類中還定義了很多傳感器常量,但要根據(jù)手機(jī)中實(shí)際的硬件配置來(lái)注冊(cè)傳感器。如果手機(jī)中沒(méi)有相應(yīng)的傳感器硬件,就算注冊(cè)了相應(yīng)的傳感器也不起任何作用。getDefaultSensor方法的第2個(gè)參數(shù)表示獲得傳感器數(shù)據(jù)的速度。SensorManager.SENSOR_DELAY_ FASTEST表示盡可能快地獲得傳感器數(shù)據(jù)。除了該值以外,還可以設(shè)置3個(gè)獲得傳感器數(shù)據(jù)的速度值,這些值如下:

  SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL:默認(rèn)的獲得傳感器數(shù)據(jù)的速度。

  SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME:如果利用傳感器開(kāi)發(fā)游戲,建議使用該值。

  SensorManager.SENSOR_DELAY_UI:如果使用傳感器更新UI中的數(shù)據(jù),建議使用該值。

  1.3重力感應(yīng)器

  加速度傳感器的類型常量是Sensor.TYPE_GRAVITY。重力傳感器與加速度傳感器使用同一套坐標(biāo)系。values數(shù)組中三個(gè)元素分別表示了X、Y、Z軸的重力大小。Android SDK定義了一些常量,用于表示星系中行星、衛(wèi)星和太陽(yáng)表面的重力。下面就來(lái)溫習(xí)一下天文知識(shí),將來(lái)如果在地球以外用Android手機(jī),也許會(huì)用得上。

  public static final float GRAVITY_SUN= 275.0f;public static final float GRAVITY_MERCURY= 3.70f;public static final float GRAVITY_VENUS= 8.87f;public static final float GRAVITY_EARTH= 9.80665f;public static final float GRAVITY_MOON= 1.6f;public static final float GRAVITY_MARS= 3.71f;public static final float GRAVITY_JUPITER= 23.12f;public static final float GRAVITY_SATURN= 8.96f;public static final float GRAVITY_URANUS= 8.69f;public static final float GRAVITY_NEPTUNE= 11.0f;public static final float GRAVITY_PLUTO= 0.6f;public static final float GRAVITY_DEATH_STAR_I= 0.000000353036145f;public static final float GRAVITY_THE_ISLAND= 4.815162342f;

  1.4 光線傳感器

  光線傳感器的類型常量是Sensor.TYPE_LIGHT。values數(shù)組只有第一個(gè)元素(values[0])有意義。表示光線的強(qiáng)度。最大的值是120000.0f。Android SDK將光線強(qiáng)度分為不同的等級(jí),每一個(gè)等級(jí)的最大值由一個(gè)常量表示,這些常量都定義在SensorManager類中,代碼如下:

  public static final float LIGHT_SUNLIGHT_MAX =120000.0f;public static final float LIGHT_SUNLIGHT=110000.0f;public static final float LIGHT_SHADE=20000.0f;public static final float LIGHT_OVERCAST= 10000.0f;public static final float LIGHT_SUNRISE= 400.0f;public static final float LIGHT_CLOUDY= 100.0f;public static final float LIGHT_FULLMOON= 0.25f;public static final float LIGHT_NO_MOON= 0.001f;

  上面的八個(gè)常量只是臨界值。讀者在實(shí)際使用光線傳感器時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況確定一個(gè)范圍。例如,當(dāng)太陽(yáng)逐漸升起時(shí),values[0]的值很可能會(huì)超過(guò)LIGHT_SUNRISE,當(dāng)values[0]的值逐漸增大時(shí),就會(huì)逐漸越過(guò)LIGHT_OVERCAST,而達(dá)到LIGHT_SHADE,當(dāng)然,如果天特別好的話,也可能會(huì)達(dá)到LIGHT_SUNLIGHT,甚至更高。

  1.5陀螺儀傳感器陀

  陀螺儀傳感器的類型常量是Sensor.TYPE_GYROSCOPE。values數(shù)組的三個(gè)元素表示的含義如下:values[0]:延X(jué)軸旋轉(zhuǎn)的角速度。

  values[1]:延Y軸旋轉(zhuǎn)的角速度。

  values[2]:延Z軸旋轉(zhuǎn)的角速度。

  當(dāng)手機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),角速度為正值,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),角速度為負(fù)值。陀螺儀傳感器經(jīng)常被用來(lái)計(jì)算手機(jī)已轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,代碼如下:

  private static final float NS2S = 1.0f / 1000000000.0f;private float timestamp;public void onSensorChanged(SensorEvent event){ if (timestamp != 0) { // event.timesamp表示當(dāng)前的時(shí)間,單位是納秒(1百萬(wàn)分之一毫秒) final float dT = (event.timestamp - timestamp) * NS2S; angle[0] += event.values[0] * dT; angle[1] += event.values[1] * dT; angle[2] += event.values[2] * dT; } timestamp = event.timestamp;}

  上面代碼中通過(guò)陀螺儀傳感器相鄰兩次獲得數(shù)據(jù)的時(shí)間差(dT)來(lái)分別計(jì)算在這段時(shí)間內(nèi)手機(jī)延X(jué)、 Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的角度,并將值分別累加到angle數(shù)組的不同元素上。

  1.6其他傳感器

  其他傳感器在前面幾節(jié)介紹了加速度傳感器、重力傳感器、光線傳感器、陀螺儀傳感器以及方向傳感器。除了這些傳感器外,Android SDK還支持如下的幾種傳感器。關(guān)于這些傳感器的使用方法以及與這些傳感器相關(guān)的常量、方法,讀者可以參閱官方文檔。

  近程傳感器(Sensor.TYPE_PROXIMITY)

  線性加速度傳感器(Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION)

  旋轉(zhuǎn)向量傳感器(Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR)

  磁場(chǎng)傳感器(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD)

  壓力傳感器(Sensor.TYPE_PRESSURE)

  溫度傳感器(Sensor.TYPE_TEMPERATURE)

  雖然AndroidSDK定義了十多種傳感器,但并不是每一部手機(jī)都完全支持這些傳感器。例如,Google Nexus S支持其中的9種傳感器(不支持壓力和溫度傳感器),而HTC G7只支持其中的5種傳感器。如果使用了手機(jī)不支持的傳感器,一般不會(huì)拋出異常,但也無(wú)法獲得傳感器傳回的數(shù)據(jù)。讀者在使用傳感器時(shí)最好先判斷當(dāng)前的手機(jī)是否支持所使用的傳感器。

  2. 測(cè)試手機(jī)中有哪些傳感器

  我們可以通過(guò)如下三步使用傳感器。

 ?。?)編寫(xiě)一個(gè)截獲傳感器事件的類。該類必須實(shí)現(xiàn)android.hardware.SensorEventListener接口。

 ?。?)獲得傳感器管理對(duì)象(SensorManager對(duì)象)。

  (3)使用SensorManager.registerListener方法注冊(cè)指定的傳感器。通過(guò)上面三步已經(jīng)搭建了傳感器應(yīng)用程序的框架。而具體的工作需要在SensorEventListener接口的onSensorChanged和onAccuracyChanged方法中完成。SensorEventListener接口的定義如下:

  packageandroid.hardware;public interfaceSensorEventListener {《span style=“white-space:pre”》 《/span》//傳感器數(shù)據(jù)變化時(shí)調(diào)用《span style=“white-space:pre”》 《/span》public void onSensorChanged(SensorEventevent);《span style=“white-space:pre”》 《/span》//傳感器精確度變化時(shí)調(diào)用《span style=“white-space:pre”》 《/span》public void onAccuracyChanged(Sensorsensor, int accuracy);}

  SensorManager對(duì)象通過(guò)getSystemService方法獲得,代碼如下:

  SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);

  通常手機(jī)中包含了若干個(gè)傳感器模塊(如方向傳感器、光線傳感器等),因此,注冊(cè)傳感器需要指定傳感器的類型,如下面的代碼注冊(cè)了光線傳感器。

  sensorManager.registerListener(this,sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT),SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);

  registerListener方法有三個(gè)參數(shù)。第1個(gè)參數(shù)是實(shí)現(xiàn)SensorEventListener接口的對(duì)象。第2個(gè)參數(shù)用于指定傳感器的類型。AndroidSDK預(yù)先定義了表示各種傳感器的常量,這些常量都被放在Sensor類中。例如,上面代碼中的Sensor.TYPE_LIGHT。第3個(gè)參數(shù)表示傳感器獲得數(shù)據(jù)的速度。該參數(shù)可設(shè)置的常量如下:

  SENSOR_DELAY_FASTEST:以最快的速度獲得傳感器數(shù)據(jù)。

  SENSOR_DELAY_GAME:適合于在游戲中獲得傳感器數(shù)據(jù)。

  SENSOR_DELAY_UI:適合于在UI控件中獲得傳感器數(shù)據(jù)。

  SENSOR_DELAY_NORMAL:以一般的速度獲得傳感器的數(shù)據(jù)。

  上面四種類型獲得傳感器數(shù)據(jù)的速度依次遞減。從理論上說(shuō),獲得傳感器數(shù)據(jù)的速度越快,消耗的系統(tǒng)資源越大。因此建議讀者根本實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)乃俣全@得傳感器的數(shù)據(jù)。

  如果想停止獲得傳感器數(shù)據(jù),可以使用unregisterSensor方法注銷傳感器事件對(duì)象。unregisterSensor方法的定義如下:

  public voidunregisterListener(SensorEventListener listener)public voidunregisterListener(SensorEventListener listener, Sensor sensor)

  unregisterSensor方法有兩個(gè)重載形式。第一個(gè)重載形式用于注銷所有的傳感器對(duì)象。第二個(gè)重載形式用于注銷指定傳感器的事件對(duì)象。其中Sensor對(duì)象通過(guò)SensorManager.getDefaultSensor方法獲得。getDefaultSensor方法只有一個(gè)int類型的參數(shù),表示傳感器的類型。如Sensor.TYPE_LIGHT表示光線傳感器。

  注意:一個(gè)傳感器對(duì)像可以處理多個(gè)傳感器。也就是說(shuō),一個(gè)實(shí)現(xiàn)SensorEventListener接口的類可以接收多個(gè)傳感器傳回的數(shù)據(jù)。為了區(qū)分不同的傳感器,需要使用Sensor.getType方法來(lái)獲得傳感器的類型。getType方法的將在本節(jié)的例子中詳細(xì)介紹。

  通過(guò)SensorManager.getSensorList方法可以獲得指定傳感器的信息,也可以獲得手機(jī)支持的所有傳感器的信息,代碼如下:

  //獲得光線傳感器List《Sensor》sensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_LIGHT);//獲得手機(jī)支持的所有傳感器List《Sensor》sensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

  下面給出一個(gè)完整的例子來(lái)演示如何獲得傳感器傳回的數(shù)據(jù)。本例從如下4個(gè)傳感器獲得數(shù)據(jù),同時(shí)輸出了測(cè)試手機(jī)中支持的所有傳感器名稱。

  加速度傳感器(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)

  磁場(chǎng)傳感器(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD)

  光線傳感器(Sensor.TYPE_LIGHT)

  方向傳感器(TYPE_ORIENTATION)

  本例需要在真機(jī)上運(yùn)行。由于不同的手機(jī)可能支持的傳感器不同(有的手機(jī)并不支持Android SDK中定義的所有傳感器),因此,如果運(yùn)行程序后,無(wú)法顯示某個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),說(shuō)明當(dāng)前的手機(jī)并不支持這個(gè)傳感器。

  本例的完整代碼如下:

  package mobile.android. sensor; import java.util.List;import android.app.Activity;import android.hardware.Sensor;import android.hardware.SensorEvent;import android.hardware.SensorEventListener;import android.hardware.SensorManager;import android.os.Bundle;import android.widget.TextView; public class Main extends Activity implements SensorEventListener{ private TextView tvAccelerometer; private TextView tvMagentic; private TextView tvLight; private TextView tvOrientation; private TextView tvSensors; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); // 獲得SensorManager對(duì)象 SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); // 注冊(cè)加速度傳感器 sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER), SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); // 注冊(cè)磁場(chǎng)傳感器 sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD), SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); // 注冊(cè)光線傳感器 sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT), SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); // 注冊(cè)方向傳感器 sensorManager.registerListener(this, sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); tvAccelerometer = (TextView) findViewById(R.id.tvAccelerometer); tvMagentic = (TextView) findViewById(R.id.tvMagentic); tvLight = (TextView) findViewById(R.id.tvLight); tvOrientation = (TextView) findViewById(R.id.tvOrientation); tvSensors = (TextView)findViewById(R.id.tvSensors); // 獲得當(dāng)前手機(jī)支持的所有傳感器 List《Sensor》 sensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL); for(Sensor sensor:sensors) { // 輸出當(dāng)前傳感器的名稱 tvSensors.append(sensor.getName() + “\n”); } } @Override public void onSensorChanged(SensorEvent event) { // 通過(guò)getType方法獲得當(dāng)前傳回?cái)?shù)據(jù)的傳感器類型 switch (event.sensor.getType()) { case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER: // 處理加速度傳感器傳回的數(shù)據(jù) String accelerometer = “加速度\n” + “X:” + event.values[0] + “\n” + “Y:” + event.values[1] + “\n” + “Z:” + event.values[2] + “\n”; tvAccelerometer.setText(accelerometer); break; case Sensor.TYPE_LIGHT: // 處理光線傳感器傳回的數(shù)據(jù) tvLight.setText(“亮度:” + event.values[0]); break; case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD: // 處理磁場(chǎng)傳感器傳回的數(shù)據(jù) String magentic = “磁場(chǎng)\n” + “X:” + event.values[0] + “\n” + “Y:” + event.values[1] + “\n” + “Z:” + event.values[2] + “\n”; tvMagentic.setText(magentic); break; case Sensor.TYPE_ORIENTATION: // 處理方向傳感器傳回的數(shù)據(jù) String orientation = “方向\n” + “X:” + event.values[0] + “\n” + “Y:” + event.values[1] + “\n” + “Z:” + event.values[2] + “\n”; tvOrientation.setText(orientation); break; } } @Override public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) { }}

  上面的代碼中使用了event.values數(shù)組中的數(shù)據(jù)來(lái)獲得傳感器傳回的數(shù)據(jù)。這個(gè)values數(shù)組非常重要,它的長(zhǎng)度為3。但不一定每一個(gè)數(shù)組元素都有意義。對(duì)于不同的傳感器,每個(gè)數(shù)組元素的含義不同。在下面的部分將詳細(xì)介紹不同傳感器中values數(shù)組各個(gè)元素的含義。

  注意:雖然使用Sensor.TYPE_ALL可以獲得手機(jī)支持的所有傳感器信息,但不能使用Sensor.TYPE_ALL注冊(cè)所有的傳感器,也就是getDefaultSensor方法的參數(shù)值必須是某個(gè)傳感器的類型常量,而不能是Sensor.TYPE_ALL。

  3、傳感器應(yīng)用

  3.1電子羅盤(pán)

  電子羅盤(pán)又叫電子指南針

  其中N、S、W和E分別表示北、南、西和東4個(gè)方向。

  本例只使用了onSensorChanged事件方法及values[0]。由于指南針圖像上方是北,當(dāng)手機(jī)前方是正北時(shí)(values[0]=0),圖像不需要旋轉(zhuǎn)。但如果不是正北,就需要將圖像按一定角度旋轉(zhuǎn)。假設(shè)當(dāng)前values[0]的值是60,說(shuō)明方向在東北方向。也就是說(shuō),手機(jī)頂部由北向東旋轉(zhuǎn)。這時(shí)如果圖像不旋轉(zhuǎn),N的方向正好和正北的夾角是60度,需要將圖像逆時(shí)針(從東向北旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)60度,N才會(huì)指向正北方。因此,可以使用在11.2.3節(jié)介紹的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)來(lái)旋轉(zhuǎn)指南針圖像,代碼如下:

  public void onSensorChanged(SensorEvent event){ if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ORIENTATION) { float degree = event.values[0]; // 以指南針圖像中心為軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)degree度 RotateAnimation ra = new RotateAnimation(currentDegree, -degree, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f, Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f); // 在200毫秒之內(nèi)完成旋轉(zhuǎn)動(dòng)作 ra.setDuration(200); // 開(kāi)始旋轉(zhuǎn)圖像 imageView.startAnimation(ra); // 保存旋轉(zhuǎn)后的度數(shù),currentDegree是一個(gè)在類中定義的float類型變量 currentDegree = -degree;}}

  上面的代碼中使用了event.values數(shù)組中的數(shù)據(jù)來(lái)獲得傳感器傳回的數(shù)據(jù)。這個(gè)values數(shù)組非常重要,它的長(zhǎng)度為3。但不一定每一個(gè)數(shù)組元素都有意義。對(duì)于不同的傳感器,每個(gè)數(shù)組元素的含義不同。在下面的部分將詳細(xì)介紹不同傳感器中values數(shù)組各個(gè)元素的含義。

  注意:雖然使用Sensor.TYPE_ALL可以獲得手機(jī)支持的所有傳感器信息,但不能使用Sensor.TYPE_ALL注冊(cè)所有的傳感器,也就是getDefaultSensor方法的參數(shù)值必須是某個(gè)傳感器的類型常量,而不能是Sensor.TYPE_ALL。

  3.2 計(jì)步器

  還可以利用方向傳感器做出更有趣的應(yīng)用,例如利用values[1]或values[2]的變化實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)步器。由于人在走路時(shí)會(huì)上下振動(dòng),因此,可以通過(guò)判斷values[1]或values[2]中值的振蕩變化進(jìn)行計(jì)步。基本原理是在onSensorChanged方法中計(jì)算兩次獲得values[1]值的差,并根據(jù)差值在一定范圍之外開(kāi)始計(jì)數(shù),代碼如下:

  public void onSensorChanged(SensorEvent event){ if (flag) { lastPoint = event.values[1]; flag = false; } // 當(dāng)兩個(gè)values[1]值之差的絕對(duì)值大于8時(shí)認(rèn)為走了一步 if (Math.abs(event.values[1] - lastPoint) 》 8) { // 保存最后一步時(shí)的values[1]的峰值 lastPoint = event.values[1]; // 將當(dāng)前計(jì)數(shù)顯示在TextView組件中 textView.setText(String.valueOf(++count)); }}

  本例設(shè)置3個(gè)按鈕用于控制計(jì)步的狀態(tài),這3個(gè)按鈕可以控制開(kāi)始計(jì)步、重值(將計(jì)步數(shù)清0)和停止計(jì)步。這3個(gè)按鈕的單擊事件代碼如下:

  public void onClick(View view){ String msg = “”; switch (view.getId()) { // 開(kāi)始計(jì)步 case R.id.btnStart: sm = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); // 注冊(cè)方向傳感器 sm.registerListener(this, sm .getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); msg = “已經(jīng)開(kāi)始計(jì)步器?!? break; // 重置計(jì)步器 case R.id.btnReset: count = 0; msg = “已經(jīng)重置計(jì)步器。”; break; // 停止計(jì)步 case R.id.btnStop: // 注銷方向傳感器 sm.unregisterListener(this); count = 0; msg = “已經(jīng)停止計(jì)步器?!? break; } textView.setText(String.valueOf(count)); Toast.makeText(this, msg, Toast.LENGTH_SHORT).show();}

  4、手機(jī)翻轉(zhuǎn)靜音

  與手機(jī)來(lái)電一樣,手機(jī)翻轉(zhuǎn)狀態(tài)(重力感應(yīng))也由系統(tǒng)服務(wù)提供。重力感應(yīng)服務(wù)(android.hardware.SensorManager對(duì)象)可以通過(guò)如下代碼獲得:

  SensorManager sensorManager =(SensorManager)getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

  本例需要在模擬器上模擬重力感應(yīng),因此,在本例中使用SensorSimulator中的一個(gè)類(SensorManagerSimulator)來(lái)獲得重力感應(yīng)服務(wù),這個(gè)類封裝了SensorManager對(duì)象,并負(fù)責(zé)與服務(wù)端進(jìn)行通信,監(jiān)聽(tīng)重力感應(yīng)事件也需要一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器,該監(jiān)聽(tīng)器需要實(shí)現(xiàn)SensorListener接口,并通過(guò)該接口的onSensorChanged事件方法獲得重力感應(yīng)數(shù)據(jù)。本例完整的代碼如下:

  package net.blogjava.mobile;import org.openintents.sensorsimulator.hardware.SensorManagerSimulator;import android.app.Activity;import android.content.Context;import android.hardware.SensorListener;import android.hardware.SensorManager;import android.media.AudioManager;import android.os.Bundle;import android.widget.TextView;public class Main extends Activity implements SensorListener{private TextView tvSensorState;private SensorManagerSimulator sensorManager;@Overridepublic void onAccuracyChanged(int sensor, int accuracy){}@Overridepublic void onSensorChanged(int sensor, float[] values){switch (sensor){case SensorManager.SENSOR_ORIENTATION:// 獲得聲音服務(wù)AudioManager audioManager = (AudioManager)getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);// 在這里規(guī)定翻轉(zhuǎn)角度小于-120度時(shí)靜音,values[2]表示翻轉(zhuǎn)角度,也可以設(shè)置其他角度if (values[2] 《 -120){audioManager.setRingerMode(AudioManager.RINGER_MODE_SILENT);}else{audioManager.setRingerMode(AudioManager.RINGER_MODE_NORMAL);}tvSensorState.setText(“角度:” + String.valueOf(values[2]));break;}}@Overrideprotected void onResume(){// 注冊(cè)重力感應(yīng)監(jiān)聽(tīng)事件sensorManager.registerListener(this, SensorManager.SENSOR_ORIENTATION);super.onResume();}@Overrideprotected void onStop(){// 取消對(duì)重力感應(yīng)的監(jiān)聽(tīng)sensorManager.unregisterListener(this);super.onStop();}@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.main);// 通過(guò)SensorManagerSimulator對(duì)象獲得重力感應(yīng)服務(wù)sensorManager = (SensorManagerSimulator) SensorManagerSimulator.getSystemService(this, Context.SENSOR_SERVICE);// 連接到服務(wù)端程序(必須執(zhí)行下面的代碼)sensorManager.connectSimulator();}}

  在上面的代碼中使用了一個(gè)SensorManagerSimulator類,該類在SensorSimulator工具包帶的sensorsimulator-lib.jar文件中,可以在lib目錄中找到這個(gè)jar文件。在使用SensorManagerSimulator類之前,必須在相應(yīng)的Eclipse工程中引用這個(gè)jar文件。

  現(xiàn)在運(yùn)行本例,并通過(guò)服務(wù)端主界面右側(cè)的【Roll】滑動(dòng)桿移動(dòng)到指定的角度,例如,-74.0和-142.0,這時(shí)設(shè)置的角度會(huì)顯示在屏幕上


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