入門專用，Android應(yīng)用程序中常用傳感器的使用

在Android應(yīng)用程序中使用傳感器要依賴于android.hardware.SensorEventListener接口。通過該接口可以監(jiān)聽傳感器的各種事件。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，較長的邊需要垂直放置。

Y軸的方向是從屏幕的左下角開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?？梢岳眠@個(gè)特性來實(shí)現(xiàn)電子羅盤，實(shí)例76將詳細(xì)介紹電子羅盤的實(shí)現(xiàn)過程。

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)過程中，values[1]會(huì)在0到-180之間變化，也就是說，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。可以利用values[1]和下面要介紹的values[2]來測(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。讀者可以通過本節(jié)的例子來體會(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)際的硬件配置來注冊(cè)傳感器。如果手機(jī)中沒有相應(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)星和太陽表面的重力。下面就來溫習(xí)一下天文知識(shí)，將來如果在地球以外用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)太陽逐漸升起時(shí)，values[0]的值很可能會(huì)超過LIGHT_SUNRISE，當(dāng)values[0]的值逐漸增大時(shí)，就會(huì)逐漸越過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;

}

上面代碼中通過陀螺儀傳感器相鄰兩次獲得數(shù)據(jù)的時(shí)間差(dT)來分別計(jì)算在這段時(shí)間內(nèi)手機(jī)延X、 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。