感測器專題(3)—加速度/陀螺儀感測器


本節引言：

本節繼續來扣Android中的感測器，本節帶來的是加速度感測器(Accelerometer sensor)以及 陀螺儀感測器(Gyroscope sensor)，和上一節的方向感測器一樣有著x，y，z 三個軸， 還是要說一點：x，y軸的座標要跟繪圖那裡的x，y軸區分開來！感測器的是以左下角 為原點的！ x向右，y向上！好的，帶著我們的套路來學本節的感測器吧！

另外，想說一點的就是我們不是專門搞這個的，就寫東西啊玩玩，見識下而已哈，很多東西 別太較真！ 1.jpg

PS:方向感測器其實就是利用加速度感測器和磁場感測器來取得方位的，在2.2開始就被棄用了~

1.加速度感測器(Accelerometer sensor)

1）名詞概念：

  • 加速度感測器的單位：加速度(m/s^2)
  • 方向感測器所獲得的加速度是：手機運動的加速度與重力加速度(9.81m/s^2)的合加速度
  • 另外重力加速度是垂直向下的！

關於這個不同方向合加速度的計算好像蠻複雜的，這裡我們就不去糾結這個了！ 先來看看加速度的value數組中的三個數的值吧~依舊是上節的代碼，改下感測器而已~

##水平放置：   2.png垂直平放：   3.png垂直橫放：4.png

#從上面我們知道value數組的三個值分別對應X，Y，Z軸上的加速度！ 好的，知道個大概，我們來寫個簡易計步器來熟悉下用法吧！

2）.簡易計步器的實作

運行效果圖：

5.gif

程式碼實作：

版面程式碼：

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  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，真的是非常簡易的計步器...上面的步數是我坐著拿手擼出來的...

，畢竟寫來玩而已~6.gif#

2.陀螺儀感測器(Gyroscope sensor)

1）名詞概念：

陀螺儀又叫角速度感測器，一般用來偵測手機姿態的，好像手機中的陀螺儀感應器通常都是三軸的！ 體感遊戲用得最多，手機拍照防手震，GPS慣性導航，還有為APP添加一些動作感應(例如輕輕晃動手機 關閉來電鈴聲)等等，具體的可以自己去百度下~

  • 陀螺儀感測器的單位：角速度(弧度/秒)radians/second
  • 獲得感測器用的是：Sensor.TYPE_GYROSCOPE

他的三個值依次是沿著X軸，Y軸，Z軸旋轉的角速度，手機逆時針旋轉，角速度值為正，順時針則為負值！ 常用於計算手機已經轉動的角度！這是網路上的一段程式碼~

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;
}

透過陀螺儀感測器相鄰兩次獲得資料的時間差（dT）來分別計算在這段時間內手機延X、 Y、Z軸旋轉的角度，並將值分別累加到angle數組的不同元素上

3.本節範例程式碼下載：

SensorDemo4.zip

##本節小結：

好的，本節跟大家介紹了下加速度感應器和陀螺儀，寫了個簡易計步器， 感覺感應器沒怎麼玩過，沒什麼好寫，算了，下節就簡單的把剩下的感應器介紹下 算了，就當科普科普，以後要用到再深入研究吧~

7.jpg

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