摘 要

随着科学技术发展，电子产品小型化、高效化、多样化的特征日益明显。手机作为移动端的重要组成部分，在这个极其庞大的市场里占着主导权的操作系统是IOS和Android。如今手机的发展为以android和IOS两种操作系统为主，硬件和软件齐头并进，全方位提升手机性能的趋势。在手机的发展中，电池电量是一个不可忽视的部分，而电池电量管理软件的相关开发进展较为缓慢。

Android系统拥有开源的开发平台，为开发各式各样的软件提供了极大便利，已在移动产业内形成一个开放式的生态系统。本文研究了android环境的基本内容，结合中外研究资料，旨在实现功能较完善、较为美观的android环境下的手机电量管理软件。鉴于一些厂家制作的电量管理软件比较简陋，电量管理软件在界面设计等方面存在很大的提升空间。

本论文使用Android Studio为开发环境，制作了功能较为完善的电池电量管理软件，软件由电量管理、耗电排行、省电设置三个主要模块构成，在此基础上拓展了如充电提示等的其他功能。本文以监听系统广播和绘制自定义view技术为核心，获取了手机电池的剩余电量、充电状态、健康状态、各组件耗电量的详细信息，进行了充分且合理的布局，从而实现了电量检测和手机软件耗电管理的各项功能，为用户显示电池各项数据的同时给予了用户一定的操作空间。

关键词：Android Studio；电量管理；显示电量；耗电排行；省电设置

Abstract

With the development of science and technology, the features of miniaturization, high efficiency, and diversification of electronic products are increasingly evident. Mobile phones as an important part of the mobile terminal, operating systems dominated in this extremely large market is IOS and Android. Today, the development of mobile phones is dominated by both Android and IOS operating systems, hardware and software go hand in hand to improve the overall performance of mobile phones. In the development of mobile phones, battery power is a non-negligible part, and the related development of battery power management software is relatively slow.

The Android system has an open source development platform that provides great convenience for the development of a wide variety of software and has formed an open ecosystem within the mobile industry. This article studies the basic content of the android environment, combined with Chinese and foreign research data, aims to achieve a more functional, more attractive android mobile phone battery power management software. Given that the power management software produced by some manufacturers is relatively simple, the power management software has a lot of room for improvement in interface design.

In this thesis, Android Studio is used as the development environment to create a more functional battery power management software. The software is composed of three major modules: power management, power consumption ranking, and power saving. Based on this, it expands other issues such as charging tips. Features. This article takes the monitoring system to broadcast and draw custom view technology as the core, and obtains the detailed information of the remaining battery power, charging status, health status, and power consumption of each component, and performs a full and reasonable layout, thereby achieving power detection. The various functions of mobile phone software and power management provide the user with a certain amount of operating space while displaying the battery data.

Keywords: Android Studio; power management; display power; power consumption; power saving settings

目录

第1章 绪论 1

1.1 系统研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状分析 2

1.3 论文的研究内容 3

1.4 论文结构 3

第2章 需求分析与总体设计 4

2.1系统需求分析 4

2.1.1 功能性需求分析 4

2.1.2非功能性需求分析 4

2.2总体设计方案 4

2.2.1分块设计 4

2.2.2电量显示模块 5

2.2.3耗电排行模块 5

2.2.4省电设置模块 6

2.3本章总结 6

第3章 具体设计 6

3.1 Android Studio功能架构 6

3.2电池电量的监听及调用 7

3.2.1电池电量的监听 7

3.2.2监听数据的调用 7

3.3 耗电排行显示 9

3.3.1耗电排行 9

3.3.2排行数据显示 9

3.4省电设置 11

3.4.1省电模式 11

3.4.2启动省电模式 12

3.5其他功能 13

3.5.1界面跳转 13

3.5.2充电提示 13

3.6本章总结 13

第4章 系统测试 14

4.1系统运行测试 14

4.2测试结果分析 16

第5章 总结与展望 18

5.1全文总结 18

5.2展望 18

参考文献 19

致谢 20

第1章 绪论

1.1 系统研究背景及意义

如今，科学技术急速发展，工业技术日益成熟，电子产品小型化、高效化的特点日益明显。手机作为移动电子产品最重要的一部分，正在日益频繁的进行更新换代，在这样的更新过程中，手机的容量随着技术的进步不断扩充，手机容量的扩充主要体现在手机内存和手机电量两方面。手机电量是衡量一个手机性能高低的重要因素，也是支持手机系统与各种APP的运行的根本。无论哪一款手机，都不会忽视电量管理系统。

当然，经过调查与分析，很多手机厂商在电池电量管理软件的开发十分不足，很多厂商生产的手机自带的电池电量管理软件只能做到充放电提示和低电提示，简陋的耗电排行（如只显示排名前5的耗电部分，包括软硬件方面）。部分厂商甚至放弃耗电排行部分而是制作省电模式这一模块。基于电量管理的重要性，电量管理软件的开发具有极大的潜力，非常适合进行深入研究。

发展至今，“智能手机”相对它的前辈——“功能手机”而言，最大的特点就是可以较为自由的安装、卸载各类软件（APP），这一变化带来的一个问题就是用户随时可能安装或卸载多个APP。因此，android系统对于软件的监控策略有所改变，变为系统监控手机各组件（包括软硬件）的各项数据，记录系统日志并进行广播。系统广播为我们进行电池电量管理系统的研究和设计提供了极大的便利。

电量管理系统最主要、最基本的功能是显示手机即时的剩余电量。电量显示方案通常为：以百分比的形式给予用户一个较直观的表示。在Android系统中，系统会随时监测电量的变化并且通过intent发出广播信息。如果要知道当前设备的电量是多少，我们只需要在程序中注册一个BroadcastReceive，并设置IntentFilter来拦截此信息即可获得当前电量。常用的有当前电量（EXTRA_LEVEL）、总电量（EXTRA_SCALE）等。显然，当前电量与总电量的比值即为当前剩余电量所占的百分比

1.2 国内外研究现状分析

世界上公认的第一部智能手机为1993年开始发行的IBM Simon（西蒙 个人通讯设备），使用Zaurus操作系统。自1993年起，移动端的电量相关课题就进入了中外研究人员的视野。2007年11月起，android系统发布，开放性的android平台极大促进了移动端在软件方面的发展，其中包括了andoid环境下电量管理的相关内容。由于手机体积、材料、外观需求等方面的限制，虽然硬件方面在不断发展，进展较为缓慢。显然，在软件和结构解析方面研究更为高效。至今，丰富的建模、计算、论证手段，提供了绝佳的研究环境，电池管理，一方面属于资源管理，数学建模的手段被大量应用，电量管理在软件方面的研究已硕果累累。据我查阅所得，较为成熟的建模、计算分析方法有：锂离子电池二阶电路模型基于扩展卡尔曼滤波的剩余电量估算算法；双脉冲电池状态快速检测算法；电池寿命的粒子滤波算法；“黑盒CPU”功耗建模；使用假电池, 电流计和分析软件对测试过程中的电流值进行全程抽样检测, 根据测试标准要求取最大值或平均值 等各式优秀算法。对于电池寿命这一重要参数，国际上有既定标准[1]

手机制造商间对于手机电量管理系统有约定俗成的构建基础，大多手机的电量管理系统结构和功能相似，在技术上已经十分成熟，虽然没有公开一些功能的API，手机制造商提供了统一的系统广播方案并给手机内置了电量标准，监测系统通过芯片完成系统和电池间的信息交互（电池的电压、温度、充放电电流等），得到当前的电池状态。