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由移動開發者社區組織編寫，參與編寫作者：銀河使者、yuchina、Mrjing、一口三個漢堡、美的小牛。轉載請表明出處。 自從蘋果公司在2007年發布第一代iPhone以來，以前看似和手機挨不著邊的傳感器也逐漸成為手機硬件的重要組成部分。如果讀者使用過iPhone、HTC Dream、HTC Magic、HTC Hero以及其他的Android手機，會發現通過將手機橫向或縱向放置，屏幕會隨著手機位置的不同而改變方向。這種功能就需要通過重力傳感器來實現，除了重力傳感器，還有很多其他類型的傳感器被應用到手機中，例如磁阻傳感器就是最重要的一種傳感器。雖然手機可以通過GPS來判斷方向，但在GPS信號不好或根本沒有GPS信號的情況下，GPS就形同虛設。這時通過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（俗稱指向針）的電子化成為可能。 在Android應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接口中定義了兩個方法：onSensorChanged和onAccuracyChanged。當傳感器的值發生變化時，例如磁阻傳感器的方向改變時會調用onSensorChanged方法。當傳感器的精度變化時會調用onAccuracyChanged方法。 onSensorChanged方法只有一個SensorEvent類型的參數event，其中SensorEvent類有一個values變量非常重要，該變量的類型是float[]。但該變量最多只有3個元素，而且根據傳感器的不同，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的坐標系統是如何定義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。 將手機平放在桌子上，Z軸的方向是從手機里指向天空。 下面是values變量的元素在主要的傳感器中所代表的含義。 【values變量的元素在主要的傳感器中所代表的含義】 方向傳感器加速傳感器重力感應器光線傳感器陀螺儀傳感器 1.1 方向傳感器 在方向傳感器中values變量的3個值都表示度數，它們的含義如下： values[0]：該值表示方位，也就是手機繞著Z軸旋轉的角度。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個值，并且手機是水平放置，表示手機的正前方就是這4個方向。可以利用這個特性來實現電子羅盤，實例76將詳細介紹電子羅盤的實現過程。 values[1]：該值表示傾斜度，或手機翹起的程度。當手機繞著X軸傾斜時該值發生變化。values[1]的取值范圍是-180≤values[1] ≤180。假設將手機屏幕朝上水平放在桌子上，這時如果桌子是完全水平的，values[1]的值應該是0（由于很少有桌子是絕對水平的，因此，該值很可能不為0，但一般都是-5和5之間的某個值）。這時從手機頂部開始抬起，直到將手機沿X軸旋轉180度（屏幕向下水平放在桌面上）。在這個旋轉過程中，values[1]會在0到-180之間變化，也就是說，從手機頂部抬起時，values[1]的值會逐漸變小，直到等于-180。如果從手機底部開始抬起，直到將手機沿X軸旋轉180度，這時values[1]會在0到180之間變化。也就是values[1]的值會逐漸增大，直到等于180。可以利用values[1]和下面要介紹的values[2]來測量桌子等物體的傾斜度。 values[2]：表示手機沿著Y軸的滾動角度。取值范圍是-90≤values[2]≤90。假設將手機屏幕朝上水平放在桌面上，這時如果桌面是平的，values[2]的值應為0。將手機左側逐漸抬起時，values[2]的值逐漸變小，直到手機垂直于桌面放置，這時values[2]的值是-90。將手機右側逐漸抬起時，values[2]的值逐漸增大，直到手機垂直于桌面放置，這時values[2]的值是90。在垂直位置時繼續向右或向左滾動，values[2]的值會繼續在-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從左側向右側移動，values[0]為負值；從右向左移動，values[0]為正值。讀者可以通過本節的例子來體會加速傳感器中的值的變化。要想使用相應的傳感器，僅實現SensorEventListener接口是不夠的，還需要使用下面的代碼來注冊相應的傳感器。 // 獲得傳感器管理器 SensorManager sm = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); // 注冊方向傳感器 sm.registerListener(this, sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION), SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); 如果想注冊其他的傳感器，可以改變getDefaultSensor方法的第1個參數值，例如，注冊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，但要根據手機中實際的硬件配置來注冊傳感器。如果手機中沒有相應的傳感器硬件，就算注冊了相應的傳感器也不起任何作用。getDefaultSensor方法的第2個參數表示獲得傳感器數據的速度。SensorManager.SENSOR_DELAY_ FASTEST表示盡可能快地獲得傳感器數據。除了該值以外，還可以設置3個獲得傳感器數據的速度值，這些值如下： SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL：默認的獲得傳感器數據的速度。 SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME：如果利用傳感器開發游戲，建議使用該值。 SensorManager.SENSOR_DELAY_UI：如果使用傳感器更新UI中的數據，建議使用該值。 1.3 重力感應器 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系。values數組中三個元素分別表示了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、衛星和太陽表面的重力。下面就來溫習一下天文知識，將來如果在地球以外用Android手機，也許會用得上。 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數組只有第一個元素（values[0]）有意義。表示光線的強度。最大的值是120000.0f。Android SDK將光線強度分為不同的等級，每一個等級的最大值由一個常量表示，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; 上面的八個常量只是臨界值。讀者在實際使用光線傳感器時要根據實際情況確定一個范圍。例如，當太陽逐漸升起時，values[0]的值很可能會超過LIGHT_SUNRISE，當values[0]的值逐漸增大時，就會逐漸越過LIGHT_OVERCAST，而達到LIGHT_SHADE，當然，如果天特別好的話，也可能會達到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數組的三個元素表示的含義如下：values[0]：延X軸旋轉的角速度。 values[1]：延Y軸旋轉的角速度。 values[2]：延Z軸旋轉的角速度。 當手機逆時針旋轉時，角速度為正值，順時針旋轉時，角速度為負值。陀螺儀傳感器經常被用來計算手機已轉動的角度，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表示當前的時間，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據的時間差（dT）來分別計算在這段時間內手機延X、 Y、Z軸旋轉的角度，并將值分別累加到angle數組的不同元素上。 1.6其他傳感器 其他傳感器在前面幾節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。關于這些傳感器的使用方法以及與這些傳感器相關的常量、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。如果使用了手機不支持的傳感器，一般不會拋出異常，但也無法獲得傳感器傳回的數據。讀者在使用傳感器時最好先判斷當前的手機是否支持所使用的傳感器。 |
