Android传感器编程带实例

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***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***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

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>   
<linearlayout android:layout_height="fill_parent" android:layout_width="fill_parent" android:orientation="vertical" xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">   
<textview android:layout_height="wrap_content" android:layout_width="fill_parent" android:text="" android:id="@+id/TextView01">   
</textview></linearlayout>   
 
   3、mainActivity.java的内容如下： 
代码 
 
package basic.android.lesson37;    
   
import java.util.List;    
   
import android.app.Activity;    
import android.content.Context;    
import android.hardware.Sensor;    
import android.hardware.SensorManager;    
import android.os.Bundle;    
import android.widget.TextView;    
   
public class MainActivity extends Activity {    
   
        /** Called when the activity is first created. */   
        @Override   
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
                super.onCreate(savedInstanceState);    
                setContentView(R.layout.main);    
   
                //准备显示信息的UI组建    
                final TextView tx1 = (TextView) findViewById(R.id.TextView01);    
   
                //从系统服务中获得传感器管理器    
                SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);    
   
                //从传感器管理器中获得全部的传感器列表    
                List<sensor> allSensors = sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);    
   
                //显示有多少个传感器    
                tx1.setText("经检测该手机有" + allSensors.size() + "个传感器，他们分别是：\n");    
   
                //显示每个传感器的具体信息    
                for (Sensor s : allSensors) {    
   
                        String tempString = "\n" + "  设备名称：" + s.getName() + "\n" + "  设备版本：" + s.getVersion() + "\n" + "  供应商："   
                                        + s.getVendor() + "\n";    
   
                        switch (s.getType()) {    
                        case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 加速度传感器accelerometer" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_GYROSCOPE:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 陀螺仪传感器gyroscope" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_LIGHT:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 环境光线传感器light" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 电磁场传感器magnetic field" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_ORIENTATION:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 方向传感器orientation" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_PRESSURE:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 压力传感器pressure" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_PROXIMITY:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 距离传感器proximity" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_TEMPERATURE:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 温度传感器temperature" + tempString);    
                                break;    
                        default:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 未知传感器" + tempString);    
                                break;    
                        }    
                }    
   
        }    
}</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。

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：

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：

***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：

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 。

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

package basic.android.lesson37;    
   
import java.io.File;    
import java.io.IOException;    
import java.util.Calendar;    
import java.util.Locale;    
   
import android.app.Activity;    
import android.content.Context;    
import android.hardware.Sensor;    
import android.hardware.SensorEvent;    
import android.hardware.SensorEventListener;    
import android.hardware.SensorManager;    
import android.media.MediaRecorder;    
import android.os.Bundle;    
import android.text.format.DateFormat;    
import android.view.View;    
import android.widget.Button;    
import android.widget.TextView;    
import android.widget.Toast;    
   
public class MainActivity extends Activity {    
   
        //录音和停止按钮    
        private Button recordButton;    
        private Button stopButton;    
   
        //检测摇动相关变量    
        private long initTime = 0;    
        private long lastTime = 0;    
        private long curTime = 0;    
        private long duration = 0;    
   
        private float last_x = 0.0f;    
        private float last_y = 0.0f;    
        private float last_z = 0.0f;    
   
        private float shake = 0.0f;    
        private float totalShake = 0.0f;    
   
        //媒体录音器对象    
        private MediaRecorder mr;    
   
        //是否正在录音    
        private boolean isRecoding = false;    
   
        @Override   
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
                super.onCreate(savedInstanceState);    
                setContentView(R.layout.main);    
   
                // UI组件    
                recordButton = (Button) this.findViewById(R.id.Button01);    
                stopButton = (Button) this.findViewById(R.id.Button02);    
                final TextView tx1 = (TextView) this.findViewById(R.id.TextView01);    
   
                // 录音按钮点击事件    
                recordButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {    
   
                        @Override   
                        public void onClick(View v) {    
                                //如果没有在录音，那么点击按钮可以开始录音    
                                if(!isRecoding){    
                                        startRecord();    
                                }    
                        }    
                });    
   
                // 停止按钮点击事件    
                stopButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {    
   
                        @Override   
                        public void onClick(View v) {    
                                initShake();    
                                //如果正在录音，那么可以停止录音    
                                if (mr != null) {    
                                        mr.stop();    
                                        mr.release();    
                                        mr = null;    
                                        recordButton.setText("录音");    
                                        Toast.makeText(getApplicationContext(), "录音完毕", Toast.LENGTH_LONG).show();    
                                        isRecoding = false;    
   
                                }    
                        }    
                });    
   
                // 获取传感器管理器    
                SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);    
                // 获取加速度传感器    
                Sensor acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);    
   
                // 定义传感器事件监听器    
                SensorEventListener acceleromererListener = new SensorEventListener() {    
   
                        @Override   
                        public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {    
                                //什么也不干    
                        }    
   
                        //传感器数据变动事件    
                        @Override   
                        public void onSensorChanged(SensorEvent event) {            
   
                                //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    
                                if(!isRecoding){    
                                        //获取加速度传感器的三个参数    
                                        float x = event.values[SensorManager.DATA_X];    
                                        float y = event.values[SensorManager.DATA_Y];    
                                        float z = event.values[SensorManager.DATA_Z];    
   
                                        //获取当前时刻的毫秒数    
                                        curTime = System.currentTimeMillis();    
   
                                        //100毫秒检测一次    
                                        if ((curTime - lastTime) > 100) {    
   
                                                duration = (curTime - lastTime);    
   
                                                // 看是不是刚开始晃动    
                                                if (last_x == 0.0f && last_y == 0.0f && last_z == 0.0f) {    
                                                        //last_x、last_y、last_z同时为0时，表示刚刚开始记录    
                                                        initTime = System.currentTimeMillis();    
                                                } else {    
                                                        // 单次晃动幅度    
                                                        shake = (Math.abs(x - last_x) + Math.abs(y - last_y) + Math.abs(z - last_z)) / duration * 100;    
                                                }    
   
                                                //把每次的晃动幅度相加，得到总体晃动幅度    
                                                totalShake += shake;    
   
                                                // 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^_^    
                                                if (totalShake > 10 && totalShake / (curTime - initTime) * 1000 > 10) {    
                                                        startRecord();    
                                                        initShake();    
                                                }    
   
                                                tx1.setText("总体晃动幅度="+totalShake+ "\n平均晃动幅度="+totalShake / (curTime - initTime) * 1000 );    
                                        }    
   
                                        last_x = x;    
                                        last_y = y;    
                                        last_z = z;    
                                        lastTime = curTime;    
                                }    
                        }    
   
                };    
   
                //在传感器管理器中注册监听器    
                sm.registerListener(acceleromererListener, acceleromererSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);    
   
        }    
   
        // 开始录音    
        public void startRecord() {    
                //把正在录音的标志设为真    
                isRecoding = true;    
                //存放文件    
                File file = new File("/sdcard/" + "YY"   
                                + new DateFormat().format("yyyyMMdd_hhmmss", Calendar.getInstance(Locale.CHINA)) + ".amr");    
   
                Toast.makeText(getApplicationContext(), "正在录音，录音文件在" + file.getAbsolutePath(), Toast.LENGTH_LONG).show();    
   
                // 创建录音对象    
                mr = new MediaRecorder();    
   
                // 从麦克风源进行录音    
                mr.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.DEFAULT);    
   
                // 设置输出格式    
                mr.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT);    
   
                // 设置编码格式    
                mr.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.DEFAULT);    
   
                // 设置输出文件    
                mr.setOutputFile(file.getAbsolutePath());    
   
                try {    
                        // 创建文件    
                        file.createNewFile();    
                        // 准备录制    
                        mr.prepare();    
                } catch (IllegalStateException e) {    
                        e.printStackTrace();    
                } catch (IOException e) {    
                        e.printStackTrace();    
                }    
                // 开始录制    
                mr.start();    
                recordButton.setText("录音中……");    
        }    
   
        //摇动初始化    
        public void initShake() {    
                lastTime = 0;    
                duration = 0;    
                curTime = 0;    
                initTime = 0;    
                last_x = 0.0f;    
                last_y = 0.0f;    
                last_z = 0.0f;    
                shake = 0.0f;    
                totalShake = 0.0f;    
        }    
}   

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***，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。