淺談智能手機傳感器機理及應用設計案例

楊碎明 茍青青

(西安交通工程學院，陜西 西安 710399)

一、引言

傳感器是一個內置物理裝置，能夠采集，探測，感知外界的信號，并將這些信息分析加工變成計算機所能處理的數(shù)據(jù)，最終將信息量傳遞給其他裝置，本文主要對Android上各種傳感器做簡單介紹，繼而闡述傳感器的開發(fā)步驟以及使用技巧。

二、傳感器種類及調用流程

(一)傳感器種類

手機傳感器的種類主要有：加速度傳感器、磁力感應器、方向傳感器、重力感應器等等傳感器，本文主要應用姿態(tài)傳感器(Orientation)，它的作用主要是實時記錄手機翻轉、移動的變化數(shù)據(jù)，每次讀取的都有三個參數(shù)，分別代表手機沿Y軸，P軸，R軸轉動角度。

三、傳感器調用流程

傳感器調用流程大體分為四大步驟：獲取系統(tǒng)服務(getSystemService)，設置傳感器類型(getDefaultSensor，注冊監(jiān)聽器(regListener)，實現(xiàn)回調函數(shù)。

(一)獲取系統(tǒng)服務。調用getSystemService方法獲得SensorManager對象，該方法中會根據(jù)傳入?yún)?shù)的不同從而得到不同的傳感器對象。

(二)設置傳感器類型。這一步主要根據(jù)開發(fā)的需求，針對傳感器類型的，獲取某個傳感器對象。

(三)注冊監(jiān)聽器。在實際開發(fā)中，經常需要實時獲取傳感器的數(shù)據(jù)變，因此在得到了指定傳感器之后，要為傳感器注冊事件。當傳感器服務開始工作的時候，監(jiān)聽器會及時把外界變化信息傳遞給系統(tǒng)，然后系統(tǒng)根據(jù)不同的信號做出響應。

(四)實現(xiàn)回調函數(shù)。經過上述三個步驟后，開發(fā)者要實現(xiàn)SensorEventListener接口，該接口為傳感器的回調進接口，重寫onSensorChanged方法，該方法傳入一個SensorEvent對象，開發(fā)者即可從該對象中獲得對應的數(shù)據(jù)。

1.理論基礎

手機旋轉過程中姿態(tài)傳感器如何定位：

Android姿態(tài)傳感器主要感應手機姿態(tài)方向的變化，它及時捕獲的是三個方位的參數(shù)，分別代表手機沿Yaw軸、Pitch軸和Roll軸轉過的角度，Yaw軸是最好理解的，它總是與重力方向相反，它的方向是固定不變的，也就是說一直是豎直向上的，與手機所處的姿態(tài)無關。Pitch軸的方向總是與Yaw軸成90度夾角，因此其方向會隨著手機沿Yaw軸旋轉而改變。Roll軸的方向是沿著手機屏幕向上的，無論手機處于何種姿態(tài)，Roll軸始終沿著手機的屏幕向上，所以手機圍繞Yaw軸或Pitch軸轉動的過程中，Roll軸也會跟隨手機一起轉動，而并不是保持與標準空間坐標系中的Y軸相同的方向。本案例采用姿態(tài)傳感器它已在Android手機中內置的功能，App開發(fā)人員可以調用相應的函數(shù)獲得相應的數(shù)據(jù)，從而來判斷手機的姿態(tài)。

2.核心功能實現(xiàn)

本實例中，捕獲傳感器數(shù)據(jù)的類是Ball Listener類，Ball Listener類是 Sensor Listener的子類，其主要作用是對手機的方位變化進行監(jiān)聽并獲取相應的動態(tài)變化數(shù)據(jù)。Sensor Listener是Android系統(tǒng)中的內置類，它的主要功能是：在手機中傳感器參數(shù)發(fā)生變化時它會觸發(fā)傳感器的值。它提供了一個onSensor Changed方法，用來讀取來自傳感器的數(shù)據(jù)。(部分代碼如下)。

public class Ball Listener extends Activity {

MyGLView myGLView；

SensorManager對象引用

public void onCreate(Bundle savedInstanceState){

//創(chuàng)建myGLView

//在LinearLayout中加入myGLView

}

//開發(fā)SensorEventListener接口實現(xiàn)了的傳感器監(jiān)聽器

private SensorListener myListener = new SensorListener(){

public void onSensorChanged(int sensor，float[]values)

{

if(sensor == SensorManager.SENSOR_ORIENTATION)

{//判斷是否為加速度傳感器變化產生的數(shù)據(jù)

//計算出重力在屏幕上的投影方向

int directionDotXY[]=RotateUtil.getDirectionDot

(new double[]{values[0]，values[1]，values[2]}

)；

//標準化xy位移量 }}；

四、結束語

伴隨著Android 硬件平臺的不斷升級換代，手機功能越來越強大，將會不斷有更多的傳感器應用在手機App開發(fā)中，使手機游戲的趣味性、娛樂性必將大放異彩。值得一提的是由于獲取傳感器數(shù)據(jù)比較耗費系統(tǒng)資源，因此要及時關閉。

[1]蘇亞光，吳亞峰，索依娜.Android平臺下傳感器技術開發(fā)計步器應用.

[2]吳麗.Android姿態(tài)傳感器在手機游戲開發(fā)中的應用[J].學術期刊，2014(9).