机器人姿态（17）：安卓系统重力感应App开发

现在的手机都具有传感器，也基本都有低功耗蓝牙。利用加速度计可以写一些游戏，例如桌面台球等等手机小游戏。再加上蓝牙就可以做一些硬件设备，例如体感控制器，挥挥手就可以控制灯泡鼠标，等等。程序实现上，重力感应比较简单，蓝牙BLE相对复杂。

• 重力感应

Android从SDK1.5开始就支持重力传感器，也称为加速度传感器。这个传感器可以检测手机姿态，手机反转倾斜程度可以由传感器检测到，类似三轴加速度计MPU-3050。

这个主要包括传感器扫描和一个回调函数：

//变量

private SensorManager sm;
private Sensor sensor;
private SensorEventListener mySensorListener;

//ͨ通过服务得到传感器管理对象
sm = (SensorManager) MainActivity.ma.getSystemService(Service.SENSOR_SERVICE);
sensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);//得到重力传感器实例

mySensorListener = new SensorEventListener() {

…

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
//传感器获取值发生改变，在此处理
x = event.values[0]; //手机横向翻滚,x>0左翻,x<0右翻
y = event.values[1]; //手机纵向翻滚,y>0后翻,y<0前翻
z = event.values[2]; //屏幕朝向上下,z>0朝上,z<0 朝下

//传感器的精度发生改变时响应此函数
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
}

…

sm.registerListener(mySensorListener, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
//第一个参数是传感器监听器，第二个是需要监听的传感实例

以上x/y/z单位是重力加速度m/s^-2。

• 蓝牙通讯

这个主要包括设备扫描、交互控制、基础服务三部分

1. 设备扫描

一、设备扫描

private BluetoothManager mBluetoothManager；

private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
private DeviceListAdapter mDeviceListAdapter;//设备列表

private BluetoothDevice mBluetoothDevice；//设备

…

1. 交互控制

//变量
private ExpandableListView mGattServicesList;//服务列表
private BluetoothLeService mBluetoothLeService;//服务

private ArrayList<ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>> mGattCharacteristics；//特征列表

private BluetoothGattCharacteristic mNotifyCharacteristic;//特征

…

private final ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {…

//实例化ServiceConnection接口;重写onServiceConnected和onServiceDisconnected…

public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder service){

BluetoothLeService mBluetoothLeService =;//在这初始化这个关键服务类

…

private final BroadcastReceiver mGattUpdateReceiver = new BroadcastReceiver() {…

//处理蓝牙服务触发的事件

displayGattServices(mBluetoothLeService.getSupportedGattServices());

displayData(intent.getStringExtra(BluetoothLeService.EXTRA_DATA));

…

//可以设置一个按钮主动发送字符出去用于测试

mBluetoothLeService.sendSetting();

… …

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {…

Intent gattServiceIntent = new Intent(this, BluetoothLeService.class);//在onCreate()里新建Intent

bindService(gattServiceIntent, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE);//并绑定服务

//注意后面需要unbindService

 

protected void onResume() {…

registerReceiver(mGattUpdateReceiver, makeGattUpdateIntentFilter());//注册分发事件的receiver，注意后面需要unregisterReceiver

boolean result = mBluetoothLeService.connect(mDeviceAddress);//建立服务

…

private void displayGattServices(List<BluetoothGattService> gattServices) {//示例

 

List<BluetoothGattService> gattServices；

//服务的gat列表

ArrayList<HashMap<String, String>>
gattServiceData；

//服务的MAP表

 

ArrayList<ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>>；//特征的gat列表们

ArrayList<ArrayList<HashMap<String, String>>>
gattCharacteristicData；//特征的MAP表们

 

for (BluetoothGattService gattService : gattServices) {

//对于每项的gat服务

HashMap<String, String> newServiceData;

//对应该项的MAP服务

 

–ArrayList<BluetoothGattCharacteristic> newgattCharas；//特征的gat表们

–ArrayList<HashMap<String, String>> newCharacteristicGroupData；//特征的MAP表们

…

for (BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic : gattCharacteristics) {

…

1. 基础服务

//GATT负责BLE连接读写属Profile通用规范。Service是Characteristic的集合,例如一个“Heart Rate Monitor”的service可能包含多个Characteristics，其中一个Characteristic可能叫做“heart rate measurement”。Characteristic为一个数据类型，包括一个value以及零到多个对此value的描述（Descriptor），Descriptor对Characteristic的描述一般例如范围、计量单位等。

//变量

private BluetoothManager mBluetoothManager;
private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;

private BluetoothGatt mBluetoothGatt;

private int mConnectionState = STATE_DISCONNECTED;

…

//需要注意一些函数调用是异步的，需要得到的值不会立即返回,而会在BluetoothGattCallback的回调函数中返回，例如discoverServices与onServicesDiscovered回调。例如readCharacteristic要在onCharacteristicRead里面。setCharacteristicNotification要在onCharacteristicChanged里面。 writeCharacteristic会到onCharacteristicWrite里面。

…

//操作的回调函数CB。重写接收到的消息的处理。

private final BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {

//—1—状态改变

public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {

if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {

–String intentAction = ACTION_GATT_CONNECTED;

–broadcastUpdate(intentAction);//广播意图，在交互控制里面处理

mBluetoothGatt.discoverServices();//发起活动，在交互控制里面处理

//—2—发现服务

public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {

broadcastUpdate(ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED);//广播意图，在交互控制里面处理

//寻找服务之后，我们就可以和设备进行通信，比如下发配置值，获取设备电量什么的

//—3—读取到值

public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic,int status) {

if (characteristic.getUuid().toString().equals(“00002a19-0000-1000-8000-00805f9b34fb”)){//根据UUID来判断读到的是什么值

broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic););//广播意图，在交互控制里面处理

//—4—收到上报值

public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic) {

//—5—特征被写

public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status)

{

//根据 characteristic.getValue()来判断是哪个值发送成功了

//比如连接上设备之后有一大串命令需要下发，调用多次写命令， 这样需要判断是不是所有命令都成功了

…

//操作的主动方法。常规用到的有:connect，discoverServices，disconnect，readCharacteristic，setCharacteristicNotification，getServices

//—1—connect

public boolean connect(final String address) {

mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);//连接成功，到回调onConnectionStateChange

//—2—disconnect

public void disconnect() {

//—3—read

public void readCharacteristic(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {

mBluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic);

//—4—读操作示例

public void readBatrery(){

//—5—写操作示例
public void sendSetting(){

• 读写示例

//中心设备向外围设备的写入命令字

public void WriteSetting(){
BluetoothGattService sendService
= mBluetoothGatt.getService(UUID.fromString(“0000fff0-0000-1000-8000-00805f9b34fb”));
//此处的0000180f…取决于询问硬件
if(sendService!=null) {
BluetoothGattCharacteristic sendCharacteristic
= sendService.getCharacteristic(UUID.fromString(“0000fff1-0000-1000-8000-00805f9b34fb”));
//此处的0000180f…取决于询问硬件
if(sendCharacteristic!=null) {
sendCharacteristic.setValue //(new byte[] { 0x01,0x02,0x03  });
(new byte[]  {0x24,0x4d,0x3c,} );//命令字
mBluetoothGatt.writeCharacteristic(sendCharacteristic);//写命令到设备，

}

//中心设备向外围设备的读取信息