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Android 传感器专题(3)——加速度/陀螺仪传感器

本节引言:

本节继续来扣Android中的传感器,本节带来的是加速度传感器(Accelerometer sensor)以及 陀螺仪传感器(Gyroscope sensor),和上一节的方向传感器一样有着x,y,z 三个轴, 还是要说一点:x,y轴的坐标要和绘图那里的x,y轴区分开来!传感器的是以左下角 为原点的!x向右,y向上!好的,带着我们的套路来学本节的传感器吧!

另外,想说一点的就是我们不是专门搞这个的,就写东西啊玩玩,见识下而已哈,很多东西 别太较真!

PS:方向传感器其实就是利用加速度传感器和磁场传感器来获取方位的,在2.2开始就被弃用了~


1.加速度传感器(Accelerometer sensor)

1)名词概念:

  • 加速度传感器的单位加速度(m/s^2)
  • 方向传感器获取到的加速度是:手机运动的加速度与重力加速度(9.81m/s^2)的合加速度
  • 另外重力加速度是垂直向下的!

关于这个不同方向合加速度的计算好像蛮复杂的,这里我们就不去纠结这个了! 先来看看加速度的value数组中的三个数的值吧~依旧是上节的代码,改下传感器而已~

水平放置

从上面我们知道value数组的三个值分别对应X,Y,Z轴上的加速度! 好的,知道个大概,我们来写个简易计步器来熟悉下用法!

2).简易计步器的实现

运行效果图

代码实现

布局代码:activity_main.xml

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="5dp">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:layout_marginTop="30dp"
        android:text="简易计步器"
        android:textSize="25sp" />

    <TextView
        android:id="@+id/tv_step"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:layout_marginTop="5dp"
        android:text="0"
        android:textColor="#DE5347"
        android:textSize="100sp"
        android:textStyle="bold" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_start"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="64dp"
        android:text="开始"
        android:textSize="25sp" />

</LinearLayout>

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener, SensorEventListener {

    private SensorManager sManager;
    private Sensor mSensorAccelerometer;
    private TextView tv_step;
    private Button btn_start;
    private int step = 0;   //步数
    private double oriValue = 0;  //原始值
    private double lstValue = 0;  //上次的值
    private double curValue = 0;  //当前值
    private boolean motiveState = true;   //是否处于运动状态
    private boolean processState = false;   //标记当前是否已经在计步

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        sManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        mSensorAccelerometer = sManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
        sManager.registerListener(this, mSensorAccelerometer, SensorManager.SENSOR_DELAY_UI);
        bindViews();
    }

    private void bindViews() {

        tv_step = (TextView) findViewById(R.id.tv_step);
        btn_start = (Button) findViewById(R.id.btn_start);
        btn_start.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        double range = 1;   //设定一个精度范围
        float[] value = event.values;
        curValue = magnitude(value[0], value[1], value[2]);   //计算当前的模
        //向上加速的状态
        if (motiveState == true) {
            if (curValue >= lstValue) lstValue = curValue;
            else {
                //检测到一次峰值
                if (Math.abs(curValue - lstValue) > range) {
                    oriValue = curValue;
                    motiveState = false;
                }
            }
        }
        //向下加速的状态
        if (motiveState == false) {
            if (curValue <= lstValue) lstValue = curValue;
            else {
                if (Math.abs(curValue - lstValue) > range) {
                    //检测到一次峰值
                    oriValue = curValue;
                    if (processState == true) {
                        step++;  //步数 + 1
                        if (processState == true) {
                            tv_step.setText(step + "");    //读数更新
                        }
                    }
                    motiveState = true;
                }
            }
        }
    }

    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}

    @Override
    public void onClick(View v) {
        step = 0;
        tv_step.setText("0");
        if (processState == true) {
            btn_start.setText("开始");
            processState = false;
        } else {
            btn_start.setText("停止");
            processState = true;
        }
    }

    //向量求模
    public double magnitude(float x, float y, float z) {
        double magnitude = 0;
        magnitude = Math.sqrt(x * x + y * y + z * z);
        return magnitude;
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        sManager.unregisterListener(this);
    }
}

好的,真的是非常简易的计步器...上面的步数是我坐着拿手撸出来的... ,毕竟写来玩玩而已~


2.陀螺仪传感器(Gyroscope sensor)

1)名词概念:

陀螺仪又叫角速度传感器,一般用来检测手机姿态的,好像手机中的陀螺仪传感器一般都是三轴的! 体感游戏用得最多,手机拍照防抖,GPS惯性导航,还有为APP添加一些动作感应(比如轻轻晃动手机 关闭来电铃声)等等,具体的可以自己去百度下~

  • 陀螺仪传感器的单位角速度(弧度/秒)radians/second
  • 获得传感器用的是:Sensor.TYPE_GYROSCOPE

他的三个值依次是沿着X轴,Y轴,Z轴旋转的角速度,手机逆时针旋转,角速度值为正,顺时针则为负值! 经常用于计算手机已经转动的角度!这是网上的一段代码~

private static final float NS2S = 1.0f / 1000000000.0f;
private float timestamp;

public void onSensorChanged(SensorEvent event)
{
    if (timestamp != 0)
    {
        // event.timesamp表示当前的时间,单位是纳秒(1百万分之一毫秒)
        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;
}

通过陀螺仪传感器相邻两次获得数据的时间差(dT)来分别计算在这段时间内手机延X、 Y、Z轴旋转的角度,并将值分别累加到angle数组的不同元素上


3.本节示例代码下载:

SensorDemo4.zip


本节小结:

好的,本节给大家简单的跟大家介绍了下加速度传感器和陀螺仪,写了个简易计步器, 感觉传感器没怎么玩过,没什么好写,算了,下节就简单的把剩下的传感器介绍下 算了,就当科普科普,以后要用到再深入研究吧~ 


Android 传感器专题(2)——方向传感器
Android 传感器专题(4)——其他传感器了解
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第二章——Android中的UI组件的详解

第十一章——由来、答疑和资源

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