实用硬件篇（一）

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实用硬件篇（一）

一、二维码扫描

 

1、关键点

（0）框架：AVFoundation

（1）输入设备：摄像头

（2）输出设备：元数据，将二维码解析成字符串输出

（3）建立会话session ：通过“添加”，将输入和输出联系起来

（4）预览视图layer ： 特殊的layer，专门用来显示输入设备捕捉到的画面

（5）session需要开启和关闭

 

2、二维码的实质：字符串

  

3、输出设备output的代理AVCaptureMetadataOutputObjectsDelegate（就一个代理方法）

 

（1）解析完毕之后就会调用返回一个字符串

 　　- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput didOutputMetadataObjects:(NSArray *)metadataObjects fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection;

 

（2）设置代理的方式很特殊

 　　 [self.output setMetadataObjectsDelegate:self queue:dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)];

    

4、配置示例

  

#import "ViewController.h"
#import <AVFoundation/AVFoundation.h>@interface ViewController ()<AVCaptureMetadataOutputObjectsDelegate>//1.创建输入设备
@property (nonatomic, strong)AVCaptureDeviceInput  *deviceInput;//2.创建输出设备  元数据
@property (nonatomic, strong) AVCaptureMetadataOutput *output;//3.创建会话
@property (nonatomic, strong) AVCaptureSession *session;//4.预览视图layer特殊的layer专门来显示输入设备捕捉到的画面
@property (nonatomic, strong) AVCaptureVideoPreviewLayer *preViewLayer;@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];//1.创建输入设备：可以包括摄像头、键盘、鼠标、麦克风//摄像头有可能有两个AVCaptureDevice *deviceC = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];self.deviceInput = [[AVCaptureDeviceInput alloc]initWithDevice:deviceC error:nil];//2.创建输出设备  元数据self.output = [[AVCaptureMetadataOutput alloc]init];// 输出设备设置代理[self.output setMetadataObjectsDelegate:self queue:dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)];//3.创建会话self.session = [[AVCaptureSession alloc]init];//4.建立联系（判断是否可以添加输入和输出设备）if ([self.session canAddInput:self.deviceInput]) {[self.session addInput:self.deviceInput];}if ([self.session canAddOutput:self.output]) {[self.session addOutput:self.output];}//设置元数据类型为“二维码”，还有很多类型，比如条形码[self.output setMetadataObjectTypes:@[AVMetadataObjectTypeQRCode]];NSLog(@"%@",self.output.availableMetadataObjectTypes);//视频输出质量[self.session setSessionPreset:AVCaptureSessionPresetHigh];//5.开启会话[self.session startRunning];//7.增加一个预览视图layer 来展示输入设备的画面self.preViewLayer = [[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc]initWithSession:self.session];self.preViewLayer.frame = self.view.bounds;//添加到视图[self.view.layer addSublayer:self.preViewLayer];}//6.解析完毕之后就会调用：返回一个字符串
- (void)captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput didOutputMetadataObjects:(NSArray *)metadataObjects fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection;
{//取出扫描之后返回的数据AVMetadataMachineReadableCodeObject *objc = [metadataObjects firstObject];NSLog(@"%@",objc.stringValue);//停止会话[self.session stopRunning];[self.preViewLayer removeFromSuperlayer];
}@end

 

 

二、二维码生成

 

1、使用框架：CoreImage 

2、核心工具：滤镜 CIFilter

3、配置示例

#import "ViewController.h"
#import <CoreImage/CoreImage.h>@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];//滤镜//获取内置滤镜支持的种类：二维码NSLog(@"%@",[CIFilter filterNamesInCategory:kCICategoryBuiltIn]);CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CIQRCodeGenerator"];//设置默认值[filter setDefaults];//封装数据  字符串NSLog(@"%@",filter.inputKeys);[filter setValue:[@"" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] forKey:@"inputMessage"];//放大原图片，使得二维码图片更清晰CIImage *resultImage =  [filter.outputImage imageByApplyingTransform:CGAffineTransformMakeScale(5, 5)];//将滤镜生成的图片赋值给UI控件self.imageView.image = [UIImage imageWithCIImage:resultImage];}@end

 

 

三、加速计

 

1、作用：用于检测设备的运动（比如摇晃）

 

2、加速计原理

 　（1）检测设备在X、Y、Z轴上的加速度 （哪个方向有力的作用，哪个方向运动了）

　 （2）根据加速度数值，就可以判断出在各个方向上的作用力度

 

3、加速计程序的开发

 

（1）在iOS4以前：使用UIAccelerometer，用法非常简单（到了iOS5就已经过期，UIKit框架）

（2）从iOS4开始：CoreMotion.framework

（3）虽然UIAccelerometer已经过期，但由于其用法极其简单，很多程序里面都还有残留

 

4、关于CoreMotion

 

（1）随着iPhone4的推出，加速度计全面升级，并引入了陀螺仪，与Motion（运动）相关的编程成为重头戏，苹果特地在iOS4中增加了专门处理Motion的框架-CoreMotion.framework

 

（2）Core Motion不仅能够提供实时的加速度值和旋转速度值，更重要的是，苹果在其中集成了很多牛逼的算法

 

 

5、UIAccelerometer使用示例（代理方法获得加速计返回的值）

@interface ViewController () <UIAccelerometerDelegate>
@property (nonatomic, strong) UIAccelerometer *accelerometer;
@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];//检测手机三个方向上的加速度值，注意y的方向向上为正//重力加速度//加速计设备是一个硬件设备，单例UIAccelerometer *accelerometer = [UIAccelerometer sharedAccelerometer];//设置采样间隔accelerometer.updateInterval = 1/30.0;//设置代理accelerometer.delegate = self;self.accelerometer = accelerometer;}
//更新了加速度的值就会调用此方法： 参数1 加速计 参数2 返回值
- (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration
{NSLog(@"%f   %f   %f",acceleration.x,acceleration.y,acceleration.z);}@end

 

 

6、CoreMotion框架实现加速计案例：小球滚动

 

（1）导入框架，创建CMMotionManager

（2）判断加速计是否可用（最好判断）：isAccelerometerAvailable 

（3）开始采样：startAccelerometerUpdatesToQueue ，采样结果在回调中：accelerometerData

（4）案例源码 （类扩展、工具类、图片、音效文件没有展示）

  

#import "ViewController.h"
#import <CoreMotion/CoreMotion.h>
#import "UIView+Extension.h"
#import "AudioTool.h"
@interface ViewController ()@property(nonatomic,strong) CMMotionManager * manager;
@property(nonatomic,strong) UIImageView * ball ;
@property(nonatomic,assign) CGPoint speed;//记录小球上一刻的位置
@property(nonatomic,assign) CGPoint location;
@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];//创建managerCMMotionManager * manager = [[CMMotionManager alloc]init];self.manager = manager;self.manager.accelerometerUpdateInterval = 1/30.0;//创建小球self.ball = [[UIImageView alloc]initWithImage:[UIImage imageNamed:@"bb_ball"]];self.ball.frame = CGRectMake(50, 50, 50, 50);UIImageView * back = [[UIImageView alloc]initWithImage:[UIImage imageNamed:@"bb_background.jpg"]];back.frame = CGRectMake(0, 0, [UIScreen mainScreen].bounds.size.width, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height);[self.view addSubview:back];[self.view addSubview:self.ball];//获得加速计数据[manager startAccelerometerUpdatesToQueue:[NSOperationQueue mainQueue] withHandler:^(CMAccelerometerData * _Nullable accelerometerData, NSError * _Nullable error) {//当前时刻的速度，瞬时速度 = 瞬时距离_speed.x +=  accelerometerData.acceleration.x;_speed.y -=  accelerometerData.acceleration.y;//更新小球的位置self.ball.x += _speed.x;self.ball.y += _speed.y;//进行小球的碰撞检测，如果碰到边界，重置小球位置到边界，并且把速度反向，且缩小为一半if (self.ball.x <= 0) {self.ball.x = 0;_speed.x *= -0.5;}if (self.ball.x >= self.view.width - self.ball.width) {self.ball.x = self.view.width - self.ball.width;_speed.x *= -0.5;}if (self.ball.y <= 0) {self.ball.y = 0;_speed.y *= -0.5;}if (self.ball.y >= self.view.height - self.ball.height) {self.ball.y = self.view.height - self.ball.height;_speed.y *= -0.5;}//碰到边界需要发出声音，但是只是碰撞的时候发出一次声音，所以引入locationif (self.ball.x == 0 || self.ball.x  ==  self.view.width - self.ball.width || self.ball.y == self.view.height - self.ball.height  ||  self.ball.y == 0) {if (self.location.x ==  self.ball.x ||self.location.y ==  self.ball.y ){}else{//播放声音[AudioTool playWithFileName:@"1.aif"];}}//判断 ，如果在边界上了，但是继续横向滚动，碰到了两边的边界，需要发出声音if (self.ball.y == 0 || self.ball.y == self.view.height - self.ball.height) {if ((self.ball.x == 0) && (self.ball.x != self.location.x)) {[AudioTool playWithFileName:@"1.aif"];}if ((self.ball.x == self.view.width- self.ball.width) && (self.ball.x != self.location.x)) {[AudioTool playWithFileName:@"1.aif"];}}if (self.ball.x == 0 || self.ball.x == self.view.width - self.ball.width) {if ((self.ball.y == 0) && (self.ball.y != self.location.y)) {[AudioTool playWithFileName:@"1.aif"];}if ((self.ball.y == self.view.height- self.ball.height) && (self.ball.y != self.location.y)) {[AudioTool playWithFileName:@"1.aif"];}}//将此刻的小球位置做记录_location.x = self.ball.x;_location.y = self.ball.y;}];}@end

 

 

 

 

7、摇一摇简单实现

 

（1）监控摇一摇的方法

 　　方法1：通过分析加速计数据来判断是否进行了摇一摇操作（比较复杂）

 　　方法2：iOS自带的Shake监控API（非常简单，UIKit框架里的）

 

（2）判断摇一摇的步骤：实现3个摇一摇监听方法

 　　<1> 检测到摇动 

　　- (void)motionBegan:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event 

 　　<2> 摇动取消(被中断)

　　- (void)motionCancelled:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event 

 　　<3> 摇动结束

　　- (void)motionEnded:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event 

 

 

四、距离传感器

 

1、位置在听筒上方，常见应用：打电话时，脸部靠近屏幕会自动锁屏，并黑屏。

 

2、配置示例

 

#import "ViewController.h"@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];//打开一个距离传感器的开关[UIDevice currentDevice].proximityMonitoringEnabled = YES;//添加一个监听通知[[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(proximityStateDidChange:) name:UIDeviceProximityStateDidChangeNotification object:nil];}
- (void)proximityStateDidChange:(NSNotification *)noti
{if ([UIDevice currentDevice].proximityState) {NSLog(@"手机靠近了");}else{NSLog(@"手机拿远了!");}
}
@end

 

 

 

五、蓝牙（4.0BLE）

 

1、iOS中蓝牙的实现方案：iOS中提供了4个框架用于实现蓝牙连接

 

（1）GameKit.framework（用法简单）

　　只能用于iOS设备之间的连接，多用于游戏（比如五子棋对战），从iOS7开始过期

 

（2）MultipeerConnectivity.framework

　　只能用于iOS设备之间的连接，从iOS7开始引入，主要用于文件共享（仅限于沙盒的文件）

 

（3）ExternalAccessory.framework

　　可用于第三方蓝牙设备交互，但是蓝牙设备必须经过苹果MFi认证（国内较少）

 

（4）CoreBluetooth.framework（时下热门）

 　　<1> 可用于第三方蓝牙设备交互，必须要支持蓝牙4.0

 　　<2> 硬件至少是4s，系统至少是iOS6

 　　<3>蓝牙4.0以低功耗著称，一般也叫BLE（Bluetooth Low Energy）

 　　<4>目前应用比较多的案例：运动手坏、嵌入式设备、智能家居

 

 

2、Core Bluetooth

 

（1）核心结构图

 

 

（2）蓝牙基本常识

 

　　<1>  每个蓝牙4.0设备都是通过服务（Service）和特征（Characteristic）来展示自己的

 

　　<2>  一个设备必然包含一个或多个服务，每个服务下面又包含若干个特征

 

　　<3>  特征是与外界交互的最小单位:

 　　　　比如说，一台蓝牙4.0设备，用特征A来描述自己的出厂信息，用特征B来收发数据

 

　　<4>服务和特征都是用UUID来唯一标识的，通过UUID就能区别不同的服务和特征

 

　　<5>设备里面各个服务(service)和特征(characteristic)的功能，均由蓝牙设备硬件厂商提供，比如哪些是用来交互(读写)，哪些可获取模块信息(只读)等

 

 

（3）Core Bluetooth的开发步骤

 　　

　　 <1>建立中心设备 

 　   <2>扫描外设（Discover Peripheral）

 　　<3>连接外设(Connect Peripheral)

 　　<4>扫描外设中的服务和特征(Discover Services And Characteristics)

 　　<5>利用特征与外设做数据交互(Explore And Interact)

 　　<6>断开连接(Disconnect)

 

3、配置示例（模拟器无法运行）

#import "ViewController.h"
#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>@interface ViewController ()<CBCentralManagerDelegate,CBPeripheralDelegate>
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralManager;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *peripherals;
@property (nonatomic, strong) CBCharacteristic *characteristic;
@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];//创建蓝牙管理类CBCentralManager *centralManager = [[CBCentralManager alloc]initWithDelegate:self queue:dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)];self.centralManager = centralManager;}
//选择一个设备 开始连接
- (void)btnClickDidselect
{CBPeripheral *peripheral = self.peripherals[2];[self.centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
}- (void)btnClick
{//扫描外设//uuid  外设的服务或者特征唯一标识，由设备厂商提供，在说明书中//XXXXXX  服务下面 有可能有很多特征  TTTTTT WWWWWWWCBUUID *uuid = [CBUUID UUIDWithString:@"XXXXXX"];[self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:@[uuid] options:nil];}- (void)btnClickOnSwitch
{//记录之前这个特征所在的外设，然后调用读写方法，进行数据的传输//外设会根据数据做出相应的反馈
//    - (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type;//self.characteristic
}#pragma mark CBCentralManagerDelegate
//发现外部设备的时候就会调用
//参数1 中心设备 参数2 外设
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI
{if (![self.peripherals containsObject:peripheral]) {[self.peripherals addObject:peripheral];}
}//连接外部设备成功就会调用
//参数1  中心设备  参数2 外部设备
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{//peripheral  扫描服务 或者 特征[peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:@"XXXXXX"]]];peripheral.delegate = self;
}
#pragma mark - CBPeripheralDelegate//扫描到外设中的服务的时候就会调用
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
{for (CBService *service in peripheral.services) {[peripheral discoverCharacteristics:@[[CBUUID UUIDWithString:@"TTTTTT"]] forService:service];}//例如蓝牙灯泡外设   A 1(开关) 2(亮度) 3(冷暖光) 4(颜色)  B 5(能耗) 6(定时) 7  8}
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {if ([characteristic.UUID.UUIDString isEqualToString:@"TTTTTT"]) {self.characteristic =   characteristic;}}
}
@end

 

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