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:[@"http://www.baidu.com" 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manager
CMMotionManager * 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location
if (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 WWWWWWW
CBUUID *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
