android开发Sensor

⑴ android如何实现陀螺仪 sensor 在 android 吗

设备中的三自由度Orientation
Sensor就是一个可以识别设备相对于地面，绕x、y、z轴转动角度的感应器(自己的理解，不够严谨)。智能手机，平板电脑有了它，可以实现很多好玩的应用，比如说指南针等。

我们可以用一个磁场感应器(magnetic sensor)来实现。

磁场感应器是用来测量磁场感应强度的。一个3轴的磁sensor
IC可以得到当前环境下X、Y和Z方向上的磁场感应强度，对于Android中间层来说就是读取该感应器测量到的这3个值。当需要时，上报给上层应用程序。磁感应强度的单位是T（特斯拉）或者是Gs（高斯），1T等于10000Gs。

先来看看android定义的坐标系，在/hardware/libhardware/include/hardware/sensors.h中有个图。

图中表示设备的正上方是y轴方向，右边是x轴方向，垂直设备屏幕平面向上的是Z轴方向，这个很重要。因为应用程序就是根据这样的定义来写的，所以我们报给应用的数据要跟这个定义符合。还需要清楚磁sensor芯片贴在板上的坐标系。我们从芯片读出数据后要把芯片的坐标系转换为设备的实际坐标系。除非芯片贴在板上刚好跟设备的x、y、z轴方向刚好一致（去感谢你的硬件工程师吧）。

Orientation Sensor的实现是根据磁场感应强度的3个值计算出另外3个值。当需要时，我们计算出这3个值上报给应用程序，Orientation
Sensor的功能就实现了。

⑵ android如何实现陀螺仪 sensor 在 android 吗

千锋扣丁学堂Android开发为您解答：
sensors.h中还定义了其他各种sensor。要实现的就是这两个：
#define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD 2
#define SENSOR_TYPE_ORIENTATION 3

在/hardware/sensors/sensors.cpp 中添加对MAGNETIC_FIELD和ORIENTATION 的支持
[cpp] view plain
//加入需要的宏定义
#define ID_BASE SENSORS_HANDLE_BASE
#define ID_ACCELERATION (ID_BASE+0)
#define ID_MAGNETIC_FIELD (ID_BASE+1)
#define ID_ORIENTATION (ID_BASE+2)
#define S_HANDLE_ACCELEROMETER (1<<ID_ACCELERATION)
#define S_HANDLE_MAGNETIC_FIELD (1<<ID_MAGNETIC_FIELD)
#define S_HANDLE_ORIENTATION (1<<ID_ORIENTATION)
#define SENSORS_NUM 4
#define SUPPORTED_SENSORS ((1<<NUM_SENSORS)-1)
//在 sensor_t sensors_list[] 中添加两个sensor的信息,
//这些只是一些Sensor的信息，应用程序可以获取到。
#ifdef MAGNETIC_FIELD
{
name : "XXX 3-axis Magnetic field sensor",
vendor : "XXX company",
version : 1,
handle : S_HANDLE_MAGNETIC_FIELD,
type : SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD,
maxRange : 600.0f,//最大范围
resolution : 30.0f,//最小分辨率
power : 6.7f,//这个不太懂
},
#endif
#ifdef ORIENTATION
{
name: "XXX Orientation sensor",
vendor: "XXX company",
version: 1,
handle: S_HANDLE_ORIENTATION,
type: SENSOR_TYPE_ORIENTATION,
maxRange: 360,
resolution: 0.1,
power: 20,
},
#endif
//定义一个结构来保存orientation的信息
static struct orientation{
float azimuth;
float pitch;
float roll;
}orientation;
//在 control__open_data_source()函数中打开设备
static native_handle_t*
control__open_data_source(struct sensors_control_device_t *dev)
{
SensorControl* ctl = (void*)dev;
native_handle_t* handle;
int fd_m = open (MAGNETIC_DATA_DEVICE, O_RDONLY);
LOGD ("Open Magnetic Data source: %d, %d/n", fd_m, errno);
if (fd_m>= 0)
{
dev->fd[ID_MAGNETIC_FIELD] = p(fd_m);
}
return handle;
}
//实现数据的打开和关闭函数
static int
data__data_open(struct sensors_data_device_t *dev, native_handle_t* handle)
{
struct sensors_data_context_t *dev;
dev = (struct sensors_data_context_t *)device;
for(int i=0 ;i<SENSORS_NUM; i++)
{
dev->fd[i] = p(handle->data[i]);
}
native_handle_close(handle);
native_handle_delete(handle);
return 0;
}
static int
data__data_close(struct sensors_data_device_t *dev)
{
struct sensors_data_context_t *dev;
dev = (struct sensors_data_context_t *)device;

for(int i=0 ;i<SENSORS_NUM; i++)
{
if (dev->fd[i] >= 0)
{
close(dev->fd[i]);
}
dev->fd[i] = -1;
}
return 0;
}
//最关键的poll函数
static int
data__poll(struct sensors_data_device_t *dev, sensors_data_t* values)
{
SensorData* data = (void*)dev;
int fd = data->events_fd;
//判断设备是否打开
if(dev->fd[ID_MAGNETIC_FIELD] < 0)
{
LOGD("In %s dev[%d] is not open!/n",__FUNCTION__ ,ID_MAGNETIC_FIELD);
return -1;
}
pollfd pfd[SENSORS_NUM] =
{
//省略其他sensor代码
{
fd: dev->fd[ID_MAGNETIC_FIELD],
events: POLLIN,
revents: 0
},
//省略其他sensor代码
};
int err = poll (pfd, SENSORS_NUM, s_timeout);

unsigned int mask = SUPPORTED_SENSORS;
static unsigned int poll_flag=0;
if(poll_flag==0)
{
poll_flag = mask;
}
//省略其他sensor
if(poll_flag&(1<<ID_MAGNETIC_FIELD))
{
if((pfd[ID_MAGNETIC_FIELD].revents&POLLIN) == POLLIN)
{
char rawData[6];
err = read (dev->fd[ID_MAGNETIC_FIELD], &rawData, sizeof(rawData));
if(err<0)
{
LOGE("read magnetic field ret:%d errno:%d/n", err, errno);
return err;
}
struct timespec t;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &t);
data->time = timespec_to_ns(&t);
data->sensor = SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD;
data->magnetic.status = SENSOR_STATUS_ACCURACY_HIGH;
//上报的数据单位要转换成 uTesla
data->magnetic.x = ( (rawData[1] << 8 ) | rawData[0])/ MAGNETIC_CONVERT;
data->magnetic.y = ( (rawData[3] << 8 ) | rawData[2])/ MAGNETIC_CONVERT;
data->magnetic.z = ( (rawData[5] << 8 ) | rawData[4])/ MAGNETIC_CONVERT;

//把陀螺仪需要的数据计算出来，用atan2()，头文件要加上#include <math.h>
float azimuth = atan2( (float)(data->magnetic.x ),(float)(data->magnetic.y) );
if(azimuth<0)
{
azimuth = 360 - fabs(azimuth*180/PI);
}
else
{
azimuth = azimuth*180/PI;
}
orientation.azimuth = 360-azimuth;

//rotation around the X axis.+180~-180 degree
orientation.pitch = atan2( (float)(data->magnetic.y ),(float)(data->magnetic.z)
)*180/PI;
//rotation around the Y axis +90~-90 degree
float roll = atan2( (float)(data->magnetic.x ),(float)(data->magnetic.z) )
*180/PI;
if (roll > 90)
{
roll = -(180.0-roll);
}
else if (roll < -90)
{
roll = 180 + roll;
}
orientation.roll = roll;
}
return S_HANDLE_MAGNETIC_FIELD;
}
if(poll_flag&(1<<ID_MAGNETIC_FIELD))
{
//数据已经计算好了直接上报就行
struct timespec t;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &t);
data->time = timespec_to_ns(&t);
data->sensor = SENSOR_TYPE_ORIENTATION;
data->orientation.azimuth = orientation.azimuth;
data->orientation.pitch = orientation.pitch;
data->orientation.roll = orientation.roll;
poll_flag &= ~(1<<ID_ORIENTATION);
return S_HANDLE_ORIENTATION;
}
}

⑶ android 非上层程序怎么调用sensor

Android上层应用apk到G-sensor driver的大致流程： Android HAL层，即硬件抽象层，是Google响应厂家“希望不公开源码”的要求推出的新概念 1，源代码和目标位置 源代码： /hardware/libhardware目录，该目录的目录结构如下： /hardware/libhardware/hardware.c编译成libhardware.so，目标位置为/system/lib目录 /hardware/libhardware/include/hardware目录下包含如下头文件： hardware.h 通用硬件模块头文件 bit.h bit模块头文件 gralloc.h gralloc模块头文件 qemud.h qemud模块头文件 sensors.h 传感器模块头文件 /hardware/libhardware/moles目录下定义了很多硬件模块 这些硬件模块都编译成xxx.xxx.so，目标位置为/system/lib/hw目录 2，Android对于Sensor的API定义在 hardware/libhardware/include/hardware/sensor.h中，要求在sensor.so提供以下8个API函数 [控制方面] int (*open_data_source)(struct sensors_control_device_t *dev); int (*activate)(struct sensors_control_device_t *dev， int handle， int enabled); int (*set_delay)(struct sensors_control_device_t *dev， int32_t ms); int (*wake)(struct sensors_control_device_t *dev); [数据方面] int (*data_open)(struct sensors_data_device_t *dev， int fd); int (*data_close)(struct sensors_data_device_t *dev); int (*poll)(struct sensors_data_device_t *dev， sensors_data_t* data); [模块方面] int (*get_sensors_list)(struct sensors_mole_t* mole， struct sensor_t const** list); 在java层Sensor的状态控制由SensorService来负责，它的java代码和JNI代码分别位于: frameworks/base/services/java/com/Android/server/SensorService.java frameworks/base/services/jni/com_Android_server_SensorService.cpp 在Java层Sensor的数据控制由SensorManager来负责，它的java代码和JNI代码分别位于: frameworks/base/core/java/Android/hardware/SensorManager.java frameworks/base/core/jni/Android_hardware_SensorManager.cpp Android framework中与sensor通信的是sensorService.java和sensorManager.java。 sensorService.java的具体通信是通过JNI调用sensorService.cpp中的方法实现的。 sensorManager.java的具体通信是通过JNI调用sensorManager.cpp中的方法实现的。 sensorService.cpp和sensorManger.cpp通过hardware.c与sensor.so通信。其中sensorService.cpp实现对sensor的状态控制，sensorManger.cpp实现对sensor的数据控制。 sensor.so通过ioctl控制sensor driver的状态，通过打开sensor driver对应的设备文件读取G-sensor采集的数据。 Android SDK提供了4个类来于sensor通信，分别为 sensor，sensorEvent，sensorEventListener，sensorManager。其中 sensorEventListener用来在sensorManager中注册需要监听的sensor类型。 sensorManager.java提供registrater()，unregistrater()接口供sensorEventListener使用。 sensorManager.java不断轮询从sensor.so中取数据。取到数据后送给负责监听此类型sensor的 sensorEventListener.java。sensorEventListener.java通过在sensorManager.java中注册可以监听特定类型的sensor传来的数据。 系统启动时执行systemProcess，会启动sensorService.java，在sensorService.java的构造函数中调用JNI方法_sensor_control_init()。 sensorService.cpp中相应的方法Android_int()会被执行。该函数会调用hardware.c中的方法hw_get_mole()此函数又通过调用load()函数在system/lib/hw下查找sensor.so 查找时会根据harware.c中定义好的sensor.*.so的扩展名的顺序查找，找到第一个匹配的时候即停止，并将该sensor.so中定义好的一个全局变量HAL_MODULE_INFO_SYM带回。该变量包含的一个 重要信息是它的一个成员结构变量中包含的一个函数指针open，该指针所指函数会对一个device结构变量赋值，从而带出sensorService.cpp和sensorManager.cpp与sensor通信所需要的全部信息。 device结构变量有两种变体分别供sensorService.cpp和sensorManaer.cpp使用。其中主要是一些函数指针指向与sensor通信的函数。 sensorService.cpp和sensorManager.cpp在得到HAL_MODULE_INFO_SYM结构后都会调用 sensors.h的inline函数open()通过HAL_MODULE_INFO_SYM的open函数指针将所需的device信息取回。 系统在启动activityManager.java时，它会启动sensorManager.java，它也会调用hardware.c中的方法hw_get_mole()带回HAL_MODULE_INFO_SYM。

⑷ android应用开发中的传感器SensorManager mSensorManager 抽象类定义疑惑

只是转换类型，例子中，getSystemService(SENSOR_SERVICE)得到的对象已经实例化。