Android传感器

一.Android的三大类传感器

Android传感器按大方向划分大致有这么三类传感器：动作（Motion）传感器（来回摇动，动一动）、环境（Environmental）传感器（温度，湿度，广感）、位置（Position）传感器（定位）。

（1）动作传感器

这类传感器在三个轴（x、y、z）上测量加速度和旋转角度。包括如下几个传感器：
加速（accelerometer）传感器：（手机摇一摇）
重力（gravity）传感器、（愤怒的小鸟）
陀螺仪（gyroscope）传感器、（指南针，还有我们以前玩的小游戏，通过手机控制方向玩摩托车）
旋转向量（rotational vector ）传感器（比如我们做地图的那个小图标，你转一下，手机也转一下）

下面来看一下传感器世界的坐标系：

传感器.png

（2）环境传感器

这类传感器可以测量不同环境的参数，例如，周围环境的空气温度和压强、光照强度和湿度。包括如下几个传感器：

湿度（barometer）传感器、光线（photometer）传感器、温度（thermometer）传感器
（3）位置传感器

这类传感器可以测量设备的物理位置。包括如下几个传感器：

方向（orientation）传感器（指南针除了用陀螺仪还要用方向）
磁力（magnetometer）传感器（指南针的南北极）

二.Android传感器的框架

了解后我们就开始进入传感器的编程工作了，接下来我们看一下Android为我们提供的传感器框架（Android sensor framework，简称ASF）。

android传感器有很多种，不同的设备上可能有不同的传感器，android系统中有一个专门管理传感器的对象

获取手机的传感器

通过实例化的SensorManager可以获取到手机的传感器集合

            //获取传感器SensorManager对象
          SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
          List<Sensor> sensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
          for (Sensor sensor : sensors) {
                 tvSensors.append(sensor.getName() + "\n");
          }

Android对每个设备的传感器都进行了抽象，其中SensorManger类用来控制传感器，Sensor用来描述具体的传感器，SensorEventListener用来监听传感器值的改变。
（1）SensorManager类（就相当于领导）
用于创建sensor service的实例。该类提供了很多用于访问和枚举传感器，注册和注销传感器监听器的方法。而且还提供了与传感器精度、扫描频率、校正有关的常量。

（2）Sensor类
Sensor类为我们提供了一些用于获取传感器技术参数的方法。如版本、类型、生产商等。例如所有传感器的TYPE类型如下：

传感器1.png

（3）SensorEvent类
系统使用该类创建传感器事件对象。该对象可以提供与传感器事件有关的信息。传感器事件对象包括的信息有原始的传感器回传数据、传感器类型、数据的精度以及触发事件的时间。

（4）SensorEventListener接口
该接口包含两个回调方法，当传感器的回传值或精度发生变化时，系统会调用这两个回调方法。

           /**
 * 传感器精度变化时回调
 * */
@Override
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
}
    /*
 * 传感器数据变化时回调
 */
@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
}

三.获取传感器技术参数

下来我们编写代码来获取一下自己手机的传感器技术参数

           //获取传感器SensorManager对象
SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
 List<Sensor> sensors = sensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
for (Sensor sensor : sensors) {    tvSensors.append(sensor.getName() + "\n");
}

各种传感器的使用：
1.加速度传感器

//创建一个SensorManager来获取系统的传感器服务
sm = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
/*
 * 最常用的一个方法 注册事件
 * 参数1 ：SensorEventListener监听器
 * 参数2 ：Sensor 一个服务可能有多个Sensor实现，此处调用getDefaultSensor获取默认的Sensor
 * 参数3 ：模式 可选数据变化的刷新频率，多少微秒取一次。
 * */
//加速度传感器
sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

接下来我们只要监听这个传感器值的变化，然后更新textView的值就好了

          @Override
public void onSensorChanged(SensorEvent sensorEvent) {
if (sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {
    float X_lateral = sensorEvent.values[0];
    float Y_longitudinal = sensorEvent.values[1];
    float Z_vertical = sensorEvent.values[2];
    mtextViewx.setText(X_lateral + "");
    mtextViewy.setText(Y_longitudinal + "");
    mtextViewz.setText(Z_vertical + "");
}
}

在activity变为不可见的时候，传感器依然在工作，这样很耗电，所以我们根据需求可以在onStop方法里面停掉传感器的工作

@Override
public void onStop() {
sm.unregisterListener(this);
super.onStop();
}

2.磁场传感器

和加速度计一样，为sensormanager监听磁场变化即可，把手机放在电脑旁边时候可以清楚看到数值的变化

// 为磁场传感器注册监听器
sm.registerListener(this,  sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD){
float X_lateral = sensorEvent.values[0];
float Y_longitudinal = sensorEvent.values[1];
float Z_vertical = sensorEvent.values[2];
mtextView1.setText("x轴的磁场强度\n"+ X_lateral );
mtextView2.setText("y轴的磁场强度\n"+ Y_longitudinal );
mtextView3.setText("z轴的磁场强度\n"+ Z_vertical );
}

3.方向传感器

这个可以用来做指南针之类的，绕z轴转过的角度为0时大概指向正北。这个TYPE_ORIENTATION接口不够精确已经过时了，可以使用旋转矩阵来代替。这里绕z轴转过的角度是value[0],看源码可得

// 为方向传感器注册监听器
sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ORIENTATION){
float X_lateral = sensorEvent.values[0];
float Y_longitudinal = sensorEvent.values[1];
float Z_vertical = sensorEvent.values[2];
mtextView4.setText("绕z轴转过的角度\n"+ X_lateral );
mtextView5.setText("绕x轴转过的角度\n"+ Y_longitudinal );
mtextView6.setText("绕y轴转过的角度\n"+ Z_vertical );
}

4.陀螺仪传感器

// 为陀螺仪传感器注册监听器

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_GYROSCOPE){

//需要将弧度转为角度

float X = (float)Math.toDegrees(sensorEvent.values[0]);

float Y = (float)Math.toDegrees(sensorEvent.values[1]);

float Z = (float)Math.toDegrees(sensorEvent.values[2]);

mtextView7.setText("绕x轴转过的角速度\n"+ X );

mtextView8.setText("绕y轴转过的角速度\n"+ Y );

mtextView9.setText("绕z轴转过的角速度\n"+ Z );

}

5.重力传感器

就是把重力加速度分解到xyz三个方向上

// 为重力传感器注册监听器

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GRAVITY), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_GRAVITY){

float X = sensorEvent.values[0];

float Y = sensorEvent.values[1];
float Z = sensorEvent.values[2];

mtextViewgx.setText("x方向的重力加速度\n"+ X );

mtextViewgy.setText("Y方向的重力加速度\n"+ Y );

mtextViewgz.setText("Z方向的重力加速度\n"+ Z );

6.线性加速度传感器

就是去掉重力加速度后各个方向的加速度

// 为线性加速度传感器注册监听器

sm.registerListener(this,     sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION){

float X = sensorEvent.values[0];

float Y = sensorEvent.values[1];

float Z = sensorEvent.values[2];

mtextViewlx.setText("x方向的线性加速度\n"+ X );

mtextViewly.setText("Y方向的线性加速度\n"+ Y );

mtextViewlz.setText("Z方向的线性加速度\n"+ Z );

}

7.温度传感器

这里的TYPE_TEMPERATURE已经过时，测出来的是cpu的温度，所以测出来的数值有点大，如果测环境温度的话应该使用

TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE。不过大部分手机都没有这个传感器

// 为温度传感器注册监听器

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_TEMPERATURE), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);


else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_TEMPERATURE){

float X = sensorEvent.values[0];

mtextView10.setText("温度为"+ X );
}

8.光传感器

// 为光传感器注册监听器

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_LIGHT){

float X = sensorEvent.values[0];

mtextView11.setText("光强度为为"+ X );

}

9.距离传感器

可以控制手机打电话时候息屏，如果使用光线传感器的话在黑夜中打电话就自动息屏了

// 为距离传感器注册监听器

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);


else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_PROXIMITY){
float X = sensorEvent.values[0];
mtextView12.setText("距离为"+ X );
}

10.压力传感器

// 为压力传感器注册监听器

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_PRESSURE){
float X = sensorEvent.values[0];
mtextView13.setText("压强为"+ X );
}

11.计步传感器

有两个接口，一个Counter统计的是总步数，而DETECTOR为该计步是否有效，有效的话就置1

// 计步统计

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_STEP_COUNTER), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

// 单次计步

sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_STEP_DETECTOR), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_STEP_COUNTER){
float X = sensorEvent.values[0];
mtextView14.setText("COUNTER："+ X );
} else if(sensorEvent.sensor.getType() == Sensor.TYPE_STEP_DETECTOR){
//检测到走动时值为1
float X = sensorEvent.values[0];
mtextView15.setText("DECTOR："+ X );
}