【Android App】物联网中指南针、计步器、感光器、陀螺仪的讲解及实战演示(附源码 超详细必看)

简介: 【Android App】物联网中指南针、计步器、感光器、陀螺仪的讲解及实战演示(附源码 超详细必看)

需要源码请点赞关注收藏后评论区留言~~~

一、指南针-磁场传感器

顾名思义,指南针只要找到朝南的方向就好了。 可是在App中并非使用一个方向传感器这么简单,事实上单独的方向传感器已经弃用,取而代之的是利用加速度传感器和磁场传感器。 获得加速度和磁场强度两个数值之后,再通过SensorManager的getRotationMatrix方法与getOrientation方法计算方向角度。

要想在手机上模拟指南针的效果,需要自己编写一个罗盘视图,然后在罗盘上绘制正南方向的指针效果如下  晃动手机头部即会显示不同方向

代码如下

package com.example.iot;
import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.TextView;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import com.example.iot.widget.CompassView;
import java.util.List;
public class DirectionActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {
    private TextView tv_direction; // 声明一个文本视图对象
    private CompassView cv_sourth; // 声明一个罗盘视图对象
    private SensorManager mSensorMgr;// 声明一个传感管理器对象
    private float[] mAcceValues; // 加速度变更值的数组
    private float[] mMagnValues; // 磁场强度变更值的数组
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_direction);
        tv_direction = findViewById(R.id.tv_direction);
        cv_sourth = findViewById(R.id.cv_sourth);
        // 从系统服务中获取传感管理器对象
        mSensorMgr = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
    }
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mSensorMgr.unregisterListener(this); // 注销当前活动的传感监听器
    }
    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        int suitable = 0;
        // 获取当前设备支持的传感器列表
        List<Sensor> sensorList = mSensorMgr.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
        for (Sensor sensor : sensorList) {
            if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) { // 找到加速度传感器
                suitable += 1; // 找到加速度传感器
            } else if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) { // 找到磁场传感器
                suitable += 10; // 找到磁场传感器
            }
        }
        if (suitable / 10 > 0 && suitable % 10 > 0) {
            // 给加速度传感器注册传感监听器
            mSensorMgr.registerListener(this,
                    mSensorMgr.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER),
                    SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
            // 给磁场传感器注册传感监听器
            mSensorMgr.registerListener(this,
                    mSensorMgr.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD),
                    SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
        } else {
            cv_sourth.setVisibility(View.GONE);
            tv_direction.setText("当前设备不支持指南针,请检查是否存在加速度和磁场传感器");
        }
    }
    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) { // 加速度变更事件
            mAcceValues = event.values; // 加速度变更事件
        } else if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) { // 磁场强度变更事件
            mMagnValues = event.values; // 磁场强度变更事件
        }
        if (mAcceValues != null && mMagnValues != null) {
            calculateOrientation(); // 加速度和磁场强度两个都有了,才能计算磁极的方向
        }
    }
    //当传感器精度改变时回调该方法,一般无需处理
    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}
    // 计算指南针的方向
    private void calculateOrientation() {
        float[] values = new float[3];
        float[] R = new float[9];
        SensorManager.getRotationMatrix(R, null, mAcceValues, mMagnValues);
        SensorManager.getOrientation(R, values);
        values[0] = (float) Math.toDegrees(values[0]); // 计算手机上部与正北方向的夹角
        cv_sourth.setDirection((int) values[0]); // 设置罗盘视图中的指南针方向
        if (values[0] >= -10 && values[0] < 10) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是正北");
        } else if (values[0] >= 10 && values[0] < 80) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是东北");
        } else if (values[0] >= 80 && values[0] <= 100) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是正东");
        } else if (values[0] >= 100 && values[0] < 170) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是东南");
        } else if ((values[0] >= 170 && values[0] <= 180)
                || (values[0]) >= -180 && values[0] < -170) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是正南");
        } else if (values[0] >= -170 && values[0] < -100) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是西南");
        } else if (values[0] >= -100 && values[0] < -80) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是正西");
        } else if (values[0] >= -80 && values[0] < -10) {
            tv_direction.setText("手机上部方向是西北");
        }
    }
}

二、计步器

计步器的原理是通过手机的前后摆动模拟步伐节奏的监测。Android中与计步器有关的传感器有两个。

(1)一个是步行检测(TYPE_STEP_DETECTOR) 步行检测的返回数值为1时,表示当前监测到一个步伐;

(2)另一个是步行计数(TYPE_STEP_ COUNTER) 步行计数的返回数值是累加后的数值,表示本次开机激活后的总步伐数。

效果如下  随着走路上面的计数会发生对应的变化

代码如下

package com.example.iot;
import android.annotation.SuppressLint;
import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.util.List;
@SuppressLint("DefaultLocale")
public class StepActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {
    private TextView tv_step; // 声明一个文本视图对象
    private SensorManager mSensorMgr; // 声明一个传感管理器对象
    private int mStepDetector = 0; // 累加的步行检测次数
    private int mStepCounter = 0; // 计步器统计的步伐数目
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_step);
        tv_step = findViewById(R.id.tv_step);
        initStepSensor(); // 初始化步行传感器
    }
    // 初始化步行传感器
    private void initStepSensor() {
        // 从系统服务中获取传感管理器对象
        mSensorMgr = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
        int suitable = 0;
        // 获取当前设备支持的传感器列表
        List<Sensor> sensorList = mSensorMgr.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
        for (Sensor sensor : sensorList) {
            if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_STEP_DETECTOR) { // 找到步行检测传感器
                suitable += 1;
                // 给步行检测传感器注册传感监听器
                mSensorMgr.registerListener(this,
                        mSensorMgr.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_STEP_DETECTOR),
                        SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
            } else if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_STEP_COUNTER) { // 找到计步器
                suitable += 10;
                // 给计步器注册传感监听器
                mSensorMgr.registerListener(this,
                        mSensorMgr.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_STEP_COUNTER),
                        SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
            }
        }
        if (suitable == 0) {
            tv_step.setText("当前设备不支持计步器,请检查是否存在步行检测传感器和计步器");
        }
    }
    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mSensorMgr.unregisterListener(this); // 注销当前活动的传感监听器
    }
    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_STEP_DETECTOR) { // 步行检测事件
            if (event.values[0] == 1.0f) {
                mStepDetector++; // 步行检测事件
            }
        } else if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_STEP_COUNTER) { // 计步器事件
            mStepCounter = (int) event.values[0]; // 计步器事件
        }
        String desc = String.format("设备检测到您当前走了%d步,总计数为%d步",
                mStepDetector, mStepCounter);
        tv_step.setText(desc);
    }
    //当传感器精度改变时回调该方法,一般无需处理
    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}
}

三、感光器

感光器也叫光线传感器,借助于前置摄像头的曝光,一旦遮住前置摄像头,传感器监测到的光线强度立马就会降低。 在实际开发中,光线传感器往往用于感应手机正面的光线强弱,从而自动调节屏幕亮度

摄像头没有被遮挡前数值如下

被遮挡后数值如下

代码如下

package com.example.iot;
import android.annotation.SuppressLint;
import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.widget.CheckBox;
import android.widget.CompoundButton;
import android.widget.CompoundButton.OnCheckedChangeListener;
import android.widget.TextView;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import com.example.iot.util.DateUtil;
import com.example.iot.util.SwitchUtil;
@SuppressLint(value={"DefaultLocale","SetTextI18n"})
public class LightActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {
    private TextView tv_light; // 声明一个文本视图对象
    private SensorManager mSensorMgr; // 声明一个传感管理器对象
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_light);
        CheckBox ck_bright = findViewById(R.id.ck_bright);
        // 检查屏幕亮度是否为自动调节
        if (SwitchUtil.getAutoBrightStatus(this)) {
            ck_bright.setChecked(true);
        }
        // Android8.0之后普通应用不允许修改系统设置
        if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.O) {
            ck_bright.setOnCheckedChangeListener((buttonView, isChecked) -> {
                // 设置是否开启屏幕亮度的自动调节
                SwitchUtil.setAutoBrightStatus(this, isChecked);
            });
        } else {
            ck_bright.setEnabled(false);
        }
        tv_light = findViewById(R.id.tv_light);
        // 从系统服务中获取传感管理器对象
        mSensorMgr = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
    }
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mSensorMgr.unregisterListener(this); // 注销当前活动的传感监听器
    }
    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        // 给光线传感器注册传感监听器
        mSensorMgr.registerListener(this, mSensorMgr.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT),
                SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
    }
    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_LIGHT) { // 光线强度变更事件
            float light_strength = event.values[0];
            tv_light.setText(DateUtil.getNowTime() + " 当前光线强度为" + light_strength);
        }
    }
    //当传感器精度改变时回调该方法,一般无需处理
    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}
}

四、陀螺仪

陀螺仪是测量平衡的仪器,它的测量结果为当前与上次位置之间的倾斜角度,这个角度描述的是三维空间上的夹角,因而其数值由x、y、z三个坐标轴上的角度偏移组成。 由于陀螺仪具备三维角度的测量功能,因此它又被称作角速度传感器。 加速度传感器只能检测线性距离的大小,而陀螺仪能够检测旋转角度的大小,所以利用陀螺仪可以还原三维物体的转动行为。

运行测试效果如下 随着手机的转动示数会跟着变化

代码如下

package com.example.iot;
import android.annotation.SuppressLint;
import android.content.Context;
import android.hardware.Sensor;
import android.hardware.SensorEvent;
import android.hardware.SensorEventListener;
import android.hardware.SensorManager;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import com.example.iot.util.DateUtil;
import java.util.List;
@SuppressLint("DefaultLocale")
public class GyroscopeActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener {
    private static final float NS2S = 1.0f / 1000000000.0f; // 将纳秒转化为秒
    private TextView tv_gyroscope; // 声明一个文本视图对象
    private SensorManager mSensorMgr; // 声明一个传感管理器对象
    private float mTimestamp; // 记录上次的时间戳
    private float mAngle[] = new float[3]; // 记录xyz三个方向上的旋转角度
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_gyroscope);
        tv_gyroscope = findViewById(R.id.tv_gyroscope);
        // 从系统服务中获取传感管理器对象
        mSensorMgr = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
    }
    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mSensorMgr.unregisterListener(this); // 注销当前活动的传感监听器
    }
    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        // 获取当前设备支持的传感器列表
        List<Sensor> sensorList = mSensorMgr.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
        boolean isSuitable = false;
        for (Sensor sensor : sensorList) {
            if (sensor.getType() == Sensor.TYPE_GYROSCOPE) { // 找到陀螺仪
                isSuitable = true;
                break;
            }
        }
        if (isSuitable) { // 找到了陀螺仪
            // 给陀螺仪传感器注册传感监听器
            mSensorMgr.registerListener(this,
                    mSensorMgr.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE),
                    SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
        } else { // 未找到陀螺仪
            tv_gyroscope.setText("当前设备不支持陀螺仪,请检查是否存在陀螺仪传感器");
        }
    }
    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_GYROSCOPE) { // 陀螺仪角度变更事件
            if (mTimestamp != 0) {
                final float dT = (event.timestamp - mTimestamp) * NS2S;
                mAngle[0] += event.values[0] * dT;
                mAngle[1] += event.values[1] * dT;
                mAngle[2] += event.values[2] * dT;
                // x轴的旋转角度,手机平放桌上,然后绕侧边转动
                float angleX = (float) Math.toDegrees(mAngle[0]);
                // y轴的旋转角度,手机平放桌上,然后绕底边转动
                float angleY = (float) Math.toDegrees(mAngle[1]);
                // z轴的旋转角度,手机平放桌上,然后水平旋转
                float angleZ = (float) Math.toDegrees(mAngle[2]);
                String desc = String.format("%s 陀螺仪检测到当前位置为:\n" +
                                "x轴方向的转动角度为%.6f,\n" +
                                "y轴方向的转动角度为%.6f,\n" +
                                "z轴方向的转动角度为%.6f。",
                        DateUtil.getNowTime(), angleX, angleY, angleZ);
                tv_gyroscope.setText(desc);
            }
            mTimestamp = event.timestamp;
        }
    }
    //当传感器精度改变时回调该方法,一般无需处理
    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}
}

创作不易 觉得有帮助请点赞关注收藏~~~

相关实践学习
阿里云AIoT物联网开发实战
本课程将由物联网专家带你熟悉阿里云AIoT物联网领域全套云产品,7天轻松搭建基于Arduino的端到端物联网场景应用。 开始学习前,请先开通下方两个云产品,让学习更流畅: IoT物联网平台:https://iot.console.aliyun.com/ LinkWAN物联网络管理平台:https://linkwan.console.aliyun.com/service-open
相关文章
|
4月前
|
Android开发 数据安全/隐私保护 开发者
Android自定义view之模仿登录界面文本输入框(华为云APP)
本文介绍了一款自定义输入框的实现,包含静态效果、hint值浮动动画及功能扩展。通过组合多个控件完成界面布局,使用TranslateAnimation与AlphaAnimation实现hint文字上下浮动效果,支持密码加密解密显示、去除键盘回车空格输入、光标定位等功能。代码基于Android平台,提供完整源码与attrs配置,方便复用与定制。希望对开发者有所帮助。
|
1月前
|
存储 Java PHP
轻量化短视频电商直播带货APP源码全解析:核心功能与设计流程​
在电商直播热潮下,开发专属直播带货APP成为抢占市场关键。本文详解原生开发轻量化APP的核心功能与全流程设计,涵盖用户登录、商品浏览、直播互动、购物车、订单及售后功能,并介绍安卓端Java、苹果端Object-C、后台PHP的技术实现,助力打造高效优质的直播电商平台。
|
2月前
|
存储 Android开发 数据安全/隐私保护
Thanox安卓系统增加工具下载,管理、阻止、限制后台每个APP运行情况
Thanox是一款Android系统管理工具,专注于权限、后台启动及运行管理。支持应用冻结、系统优化、UI自定义和模块管理,基于Xposed框架开发,安全可靠且开源免费,兼容Android 6.0及以上版本。
128 4
|
2月前
|
缓存 小程序 视频直播
基于uni-app+vite5+vue3实战短视频+直播+聊天app应用
基于uniapp+vue3+vite5从0-1实战搭建仿抖音/微信直播带货商城。集短视频+聊天+直播功能于一体。实现全屏沉浸式切换短视频/直播,支持编译运行到h5+小程序端+app端。
207 4
|
2月前
|
小程序 Java 关系型数据库
圈子系统公众号app小程序系统源码圈子系统带即时通讯 多级圈子系统源码 兴趣小组系统开源 私密圈子系统代码 会员制社区系统
本圈子系统解决方案提供即时通讯、多级圈子、兴趣小组、私密社区及会员制管理功能。支持开源与商业方案,推荐ThinkSNS+、EasyClub及OpenFire等系统,并提供前后端技术选型建议,助力快速搭建社交平台。
102 0
|
3月前
|
消息中间件 缓存 小程序
婚恋交友相亲公众号app小程序系统源码「脱单神器」婚恋平台全套代码 - 支持快速二次开发
这是一套基于SpringBoot + Vue3开发的婚恋交友系统,支持微信公众号、Uniapp小程序和APP端。系统包含实名认证、智能匹配、视频相亲、会员体系等功能,适用于婚恋社交平台和相亲交友应用。后端采用SpringBoot 3.x与MyBatis-Plus,前端使用Vue3与Uniapp,支持快速部署和二次开发。适合技术团队或有经验的个人创业者使用。
197 8
|
2月前
|
存储 移动开发 监控
App Trace功能实战:一键拉起、快速安装与免提写邀请码的应用实践
App Trace系统通过一键拉起、快速安装和免提写邀请码三大功能,显著提升用户转化率、安装成功率和邀请注册率。结合深度技术实现与优化,助力公司用户增长,成为移动端核心基础设施。
不封号的外卖抢单神器,美团抢单辅助器app,autojs版本源码
这个代码提供了基础框架,包含主循环、订单检测和点击功能。实际使用时需要根据美团骑手AP
|
前端开发 程序员 开发工具
|
2月前
|
安全 数据库 Android开发
在Android开发中实现两个Intent跳转及数据交换的方法
总结上述内容,在Android开发中,Intent不仅是活动跳转的桥梁,也是两个活动之间进行数据交换的媒介。运用Intent传递数据时需注意数据类型、传输大小限制以及安全性问题的处理,以确保应用的健壯性和安全性。
124 11

热门文章

最新文章