自從蘋(píng)果公司在2007年發(fā)布第一代iPhone以來(lái)，以前看似和手機(jī)挨不著邊的傳感器也逐漸成為手機(jī)硬件的重要組成部分。如果讀者使用過(guò)iPhone、HTC Dream、HTC Magic、HTC Hero以及其他的Android手機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)通過(guò)將手機(jī)橫向或縱向放置，屏幕會(huì)隨著手機(jī)位置的不同而改變方向。這種功能就需要通過(guò)重力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，除了重力傳感器，還有很多其他類(lèi)型的傳感器被應(yīng)用到手機(jī)中，例如磁阻傳感器就是最重要的一種傳感器。雖然手機(jī)可以通過(guò)GPS來(lái)判斷方向，但在GPS信號(hào)不好或根本沒(méi)有GPS信號(hào)的情況下，GPS就形同虛設(shè)。這時(shí)通過(guò)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(pán)(俗稱(chēng)指向針)的電子化成為可能。

在Android應(yīng)用程序中使用傳感器要依賴(lài)于android.hardware.SensorEventListener接口。通過(guò)該接口可以監(jiān)聽(tīng)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(lèi)型的參數(shù)event，其中SensorEvent類(lèi)有一個(gè)values變量非常重要，該變量的類(lèi)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(lái)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(huà)，較短的邊需要水平放置，較長(zhǎng)的邊需要垂直放置。

Y軸的方向是從屏幕的左下角開(kāi)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(lái)實(shí)現(xiàn)電子羅盤(pán)，實(shí)例76將詳細(xì)介紹電子羅盤(pán)的實(shí)現(xiàn)過(guò)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(kāi)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(guò)程中，values[1]會(huì)在0到-180之間變化，也就是說(shuō)，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(kāi)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?？梢岳胿alues[1]和下面要介紹的values[2]來(lái)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(guò)本節(jié)的例子來(lái)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(lái)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(lèi)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(lái)注冊(cè)傳感器。如果手機(jī)中沒(méi)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(kāi)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(lèi)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(yáng)表面的重力。下面就來(lái)溫習(xí)一下天文知識(shí)，將來(lái)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(xiàn)傳感器

光線(xiàn)傳感器的類(lèi)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(xiàn)的強(qiáng)度。最大的值是120000.0f。Android SDK將光線(xiàn)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(lèi)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(xiàn)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(yáng)逐漸升起時(shí)，values[0]的值很可能會(huì)超過(guò)LIGHT_SUNRISE，當(dāng)values[0]的值逐漸增大時(shí)，就會(huì)逐漸越過(guò)LIGHT_OVERCAST，而達(dá)到LIGHT_SHADE，當(dāng)然，如果天特別好的話(huà)，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(lèi)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(jué)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(lái)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(wàn)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(guò)陀螺儀傳感器相鄰兩次獲得數(shù)據(jù)的時(shí)間差(dT)來(lái)分別計(jì)算在這段時(shí)間內(nèi)手機(jī)延X(jué)、 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(xiàn)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(xiàn)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(chǎng)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(wú)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。