Android感測器程式設計例項原始碼

xiaochao1234的部落格發表於2014-11-22
Android程式設計原始碼

一、前言

我很喜歡電腦，可是筆記本還是太大，膝上型電腦再小還是要弄個小包背起來的，智慧手機則不同，它完全就是一個手機，可以隨意裝在一個口袋裡隨身攜帶。因此我在2002年左右時最喜歡玩裝備是Dell的PDA，2007年的時候最喜歡玩的是N73，而在2010年最喜歡玩的則是Milestone。眼見著手機的功能越來越強，時至今日智慧手機甚至在某些方面已經強過了桌上型電腦和筆記本。本節課講的就是智慧手機強過桌上型電腦和筆記本的地方：感測器。

2008年的時候我很喜歡我的小白筆記本Macbook，喜歡玩它的一個小軟體，一拍桌子，筆記本感受到了震動，它就轉換了一個桌面出來，這讓我像個小孩子一樣沒事就拍拍桌子。這一功能這得益於蘋果筆記本內建有感測器。

我不知道iPhone手機是不是第一個把各種各樣的感測器運用在手機上的，不過我知道iPhone是把感測器運用在手機上最成功的第一個。隨後的Android系統也內建了大量的感測器，這讓Android系統手機和普通的諾基亞智慧機和Windows CE智慧機相比牛氣了許多，在擁有了Milestone之後，我的N73就被仍在抽屜的角落裡了。

從Android1.5開始，系統內建了對多達八種感測器的支援，他們分別是：加速度感測器（accelerometer）、陀螺儀（gyroscope）、環境光照感測器（light）、磁力感測器（magnetic field）、方向感測器（orientation）、壓力感測器（pressure）、距離感測器（proximity）和溫度感測器（temperature）。

利用這些感測器我們可以製作出各種有趣的應用程式和遊戲。譬如在口袋裡晃一晃手機，手機就開始神不知鬼不覺的錄音，不要著急這個很容易做，我們在本文的結尾就一起製作這個小應用。

本講的學習方式還是在實戰中學習，需要提醒的是模擬器中無法模擬感測器，因此你需要準備一款Android真機才能執行本講的例子。

二、例項：手機感測器清單

我們還是先看程式後解釋。

1、建立一個專案 Lesson37_HelloSensor ，主Activity名字叫 mainActivity.java。

2、UI佈局檔案main.xml的內容如下：
XML/HTML程式碼

<?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的內容如下：

程式碼

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);    

                //準備顯示資訊的UI組建    
                final TextView tx1 = (TextView) findViewById(R.id.TextView01);    

                //從系統服務中獲得感測器管理器    
                SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);    

                //從感測器管理器中獲得全部的感測器列表    
                List<sensor> allSensors = sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);    

                //顯示有多少個感測器    
                tx1.setText("經檢測該手機有" + allSensors.size() + "個感測器，他們分別是：\n");    

                //顯示每個感測器的具體資訊    
                for (Sensor s : allSensors) {    

                        String tempString = "\n" + "  裝置名稱：" + s.getName() + "\n" + "  裝置版本：" + s.getVersion() + "\n" + "  供應商："   
                                        + s.getVendor() + "\n";    

                        switch (s.getType()) {    
                        case Sensor.TYPE_ACCELEROMETER:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 加速度感測器accelerometer" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_GYROSCOPE:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 陀螺儀感測器gyroscope" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_LIGHT:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 環境光線感測器light" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 電磁場感測器magnetic field" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_ORIENTATION:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 方向感測器orientation" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_PRESSURE:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 壓力感測器pressure" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_PROXIMITY:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 距離感測器proximity" + tempString);    
                                break;    
                        case Sensor.TYPE_TEMPERATURE:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 溫度感測器temperature" + tempString);    
                                break;    
                        default:    
                                tx1.setText(tx1.getText().toString() + s.getType() + " 未知感測器" + tempString);    
                                break;    
                        }    
                }    

        }    
}

4、連線真機Milestone，編譯並執行程式，顯示結果如下：

5、結合上面的程式我們做一些解釋。

1）Android所有的感測器都歸感測器管理器 SensorManager 管理，獲取感測器管理器的方法很簡單：

String service_name = Context.SENSOR_SERVICE;

SensorManager sensorManager = (SensorManager)getSystemService(service_name);

2）現階段Android支援的感測器有8種，它們分別是：

3）從感測器管理器中獲取其中某個或者某些感測器的方法有如下三種：

第一種：獲取某種感測器的預設感測器

Sensor defaultGyroscope = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);

第二種：獲取某種感測器的列表

List<Sensor> pressureSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_PRESSURE);

第三種：獲取所有感測器的列表，我們這個例子就用的第三種

List<Sensor> allSensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);

4）對於某一個感測器，它的一些具體資訊的獲取方法可以見下表：

三、例項：窈窈錄音器

通過上面的例子我們學會了如何獲得某種型別的感測器，下面我通過一個例項來學會如何使用某一個型別的感測器。我們這裡使用加速度感測器來實現這樣一個功能：開啟我們的錄音程式放在你的口袋或者提包裡，需要錄音的時候把衣服整理一下，或者把提包挪動個位置，那麼此時手機就會感受到變化從而開始錄音。由此達到神不知鬼不覺的錄音效果。說起來似乎有點神，其實做起來很簡單，讓我們開始吧。

簡單的錄音程式已經在第28講的時候做過了，我們在28講程式的基礎上寫本講的程式碼。

1、新建一個專案 Lesson37_YYRecorder ，主檔案叫 MainActivity.java 。

2、這裡只貼出於28講不同的 MainActivity.java 的程式碼，請注意看註釋：

Java程式碼

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 {    

        //錄音和停止按鈕    
        private Button recordButton;    
        private Button stopButton;    

        //檢測搖動相關變數    
        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;    

        //媒體錄音器物件    
        private MediaRecorder mr;    

        //是否正在錄音    
        private boolean isRecoding = false;    

        @Override   
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
                super.onCreate(savedInstanceState);    
                setContentView(R.layout.main);    

                // UI元件    
                recordButton = (Button) this.findViewById(R.id.Button01);    
                stopButton = (Button) this.findViewById(R.id.Button02);    
                final TextView tx1 = (TextView) this.findViewById(R.id.TextView01);    

                // 錄音按鈕點選事件    
                recordButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {    

                        @Override   
                        public void onClick(View v) {    
                                //如果沒有在錄音，那麼點選按鈕可以開始錄音    
                                if(!isRecoding){    
                                        startRecord();    
                                }    
                        }    
                });    

                // 停止按鈕點選事件    
                stopButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {    

                        @Override   
                        public void onClick(View v) {    
                                initShake();    
                                //如果正在錄音，那麼可以停止錄音    
                                if (mr != null) {    
                                        mr.stop();    
                                        mr.release();    
                                        mr = null;    
                                        recordButton.setText("錄音");    
                                        Toast.makeText(getApplicationContext(), "錄音完畢", Toast.LENGTH_LONG).show();    
                                        isRecoding = false;    

                                }    
                        }    
                });    

                // 獲取感測器管理器    
                SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);    
                // 獲取加速度感測器    
                Sensor acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);    

                // 定義感測器事件監聽器    
                SensorEventListener acceleromererListener = new SensorEventListener() {    

                        @Override   
                        public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {    
                                //什麼也不幹    
                        }    

                        //感測器資料變動事件    
                        @Override   
                        public void onSensorChanged(SensorEvent event) {            

                                //如果沒有開始錄音的話可以監聽是否有搖動事件，如果有搖動事件可以開始錄音    
                                if(!isRecoding){    
                                        //獲取加速度感測器的三個引數    
                                        float x = event.values[SensorManager.DATA_X];    
                                        float y = event.values[SensorManager.DATA_Y];    
                                        float z = event.values[SensorManager.DATA_Z];    

                                        //獲取當前時刻的毫秒數    
                                        curTime = System.currentTimeMillis();    

                                        //100毫秒檢測一次    
                                        if ((curTime - lastTime) > 100) {    

                                                duration = (curTime - lastTime);    

                                                // 看是不是剛開始晃動    
                                                if (last_x == 0.0f && last_y == 0.0f && last_z == 0.0f) {    
                                                        //last_x、last_y、last_z同時為0時，表示剛剛開始記錄    
                                                        initTime = System.currentTimeMillis();    
                                                } else {    
                                                        // 單次晃動幅度    
                                                        shake = (Math.abs(x - last_x) + Math.abs(y - last_y) + Math.abs(z - last_z)) / duration * 100;    
                                                }    

                                                //把每次的晃動幅度相加，得到總體晃動幅度    
                                                totalShake += shake;    

                                                // 判斷是否為搖動，這是我自己寫的標準，不準確，只是用來做教學示例，別誤會了^_^    
                                                if (totalShake > 10 && totalShake / (curTime - initTime) * 1000 > 10) {    
                                                        startRecord();    
                                                        initShake();    
                                                }    

                                                tx1.setText("總體晃動幅度="+totalShake+ "\n平均晃動幅度="+totalShake / (curTime - initTime) * 1000 );    
                                        }    

                                        last_x = x;    
                                        last_y = y;    
                                        last_z = z;    
                                        lastTime = curTime;    
                                }    
                        }    

                };    

                //在感測器管理器中註冊監聽器    
                sm.registerListener(acceleromererListener, acceleromererSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);    

        }    

        // 開始錄音    
        public void startRecord() {    
                //把正在錄音的標誌設為真    
                isRecoding = true;    
                //存放檔案    
                File file = new File("/sdcard/" + "YY"   
                                + new DateFormat().format("yyyyMMdd_hhmmss", Calendar.getInstance(Locale.CHINA)) + ".amr");    

                Toast.makeText(getApplicationContext(), "正在錄音，錄音檔案在" + file.getAbsolutePath(), Toast.LENGTH_LONG).show();    

                // 建立錄音物件    
                mr = new MediaRecorder();    

                // 從麥克風源進行錄音    
                mr.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.DEFAULT);    

                // 設定輸出格式    
                mr.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT);    

                // 設定編碼格式    
                mr.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.DEFAULT);    

                // 設定輸出檔案    
                mr.setOutputFile(file.getAbsolutePath());    

                try {    
                        // 建立檔案    
                        file.createNewFile();    
                        // 準備錄製    
                        mr.prepare();    
                } catch (IllegalStateException e) {    
                        e.printStackTrace();    
                } catch (IOException e) {    
                        e.printStackTrace();    
                }    
                // 開始錄製    
                mr.start();    
                recordButton.setText("錄音中……");    
        }    

        //搖動初始化    
        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、我們小結一下：到Android2.2版本為止，系統並沒有給開發者提供多少可用的包裝好的感測器資訊，只是提供了感測器發出的原始資料，這些原始數 據存放在  event.values 的陣列裡，開發人員需要從這些裸資料總自行發掘有用的資訊，譬如從加速度感測器的3維裸資料中獲得搖動的判斷（我的搖動判斷很弱智，有時間再改吧……）。 好了本講就先到這裡，關於感測器有機會我們展開再談，下次再見吧。

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