Java - Accelerometer Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Java API Bindings für das Accelerometer Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Accelerometer Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die Java API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (ExampleSimple.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletAccelerometer;
import com.tinkerforge.BrickletAccelerometer.Acceleration;

public class ExampleSimple {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 4223;

    // Change XYZ to the UID of your Accelerometer Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";

    // Note: To make the example code cleaner we do not handle exceptions. Exceptions
    //       you might normally want to catch are described in the documentation
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletAccelerometer a = new BrickletAccelerometer(UID, ipcon); // Create device object

        ipcon.connect(HOST, PORT); // Connect to brickd
        // Don't use device before ipcon is connected

        // Get current acceleration
        Acceleration acceleration = a.getAcceleration(); // Can throw com.tinkerforge.TimeoutException

        System.out.println("Acceleration [X]: " + acceleration.x/1000.0 + " g");
        System.out.println("Acceleration [Y]: " + acceleration.y/1000.0 + " g");
        System.out.println("Acceleration [Z]: " + acceleration.z/1000.0 + " g");

        System.out.println("Press key to exit"); System.in.read();
        ipcon.disconnect();
    }
}

Callback

Download (ExampleCallback.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletAccelerometer;

public class ExampleCallback {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 4223;

    // Change XYZ to the UID of your Accelerometer Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";

    // Note: To make the example code cleaner we do not handle exceptions. Exceptions
    //       you might normally want to catch are described in the documentation
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletAccelerometer a = new BrickletAccelerometer(UID, ipcon); // Create device object

        ipcon.connect(HOST, PORT); // Connect to brickd
        // Don't use device before ipcon is connected

        // Add acceleration listener
        a.addAccelerationListener(new BrickletAccelerometer.AccelerationListener() {
            public void acceleration(short x, short y, short z) {
                System.out.println("Acceleration [X]: " + x/1000.0 + " g");
                System.out.println("Acceleration [Y]: " + y/1000.0 + " g");
                System.out.println("Acceleration [Z]: " + z/1000.0 + " g");
                System.out.println("");
            }
        });

        // Set period for acceleration callback to 1s (1000ms)
        // Note: The acceleration callback is only called every second
        //       if the acceleration has changed since the last call!
        a.setAccelerationCallbackPeriod(1000);

        System.out.println("Press key to exit"); System.in.read();
        ipcon.disconnect();
    }
}

Threshold

Download (ExampleThreshold.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletAccelerometer;

public class ExampleThreshold {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 4223;

    // Change XYZ to the UID of your Accelerometer Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";

    // Note: To make the example code cleaner we do not handle exceptions. Exceptions
    //       you might normally want to catch are described in the documentation
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletAccelerometer a = new BrickletAccelerometer(UID, ipcon); // Create device object

        ipcon.connect(HOST, PORT); // Connect to brickd
        // Don't use device before ipcon is connected

        // Get threshold callbacks with a debounce time of 10 seconds (10000ms)
        a.setDebouncePeriod(10000);

        // Add acceleration reached listener
        a.addAccelerationReachedListener(new BrickletAccelerometer.AccelerationReachedListener() {
            public void accelerationReached(short x, short y, short z) {
                System.out.println("Acceleration [X]: " + x/1000.0 + " g");
                System.out.println("Acceleration [Y]: " + y/1000.0 + " g");
                System.out.println("Acceleration [Z]: " + z/1000.0 + " g");
                System.out.println("");
            }
        });

        // Configure threshold for acceleration "greater than 2 g, 2 g, 2 g"
        a.setAccelerationCallbackThreshold('>', (short)(2*1000), (short)0,
                                           (short)(2*1000), (short)0, (short)(2*1000),
                                           (short)0);

        System.out.println("Press key to exit"); System.in.read();
        ipcon.disconnect();
    }
}

API

Prinzipiell kann jede Methode der Java Bindings eine TimeoutException werfen. Diese Exception wird geworfen wenn das Gerät nicht antwortet. Wenn eine Kabelverbindung genutzt wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Exception geworfen wird (unter der Annahme, dass das Gerät nicht abgesteckt wird). Bei einer drahtlosen Verbindung können Zeitüberschreitungen auftreten, sobald die Entfernung zum Gerät zu groß wird.

Neben der TimeoutException kann auch noch eine NotConnectedException geworfen werden, wenn versucht wird mit einem Brick oder Bricklet zu kommunizieren, aber die IP Connection nicht verbunden ist.

Da Java nicht mehrere Rückgabewerte unterstützt und eine Referenzrückgabe für elementare Type nicht möglich ist, werden kleine Klassen verwendet, die nur aus Member-Variablen bestehen. Die Member-Variablen des zurückgegebenen Objektes werden in der jeweiligen Methodenbeschreibung erläutert.

Das Package für alle Brick/Bricklet Bindings und die IP Connection ist com.tinkerforge.*

Alle folgend aufgelisteten Methoden sind Thread-sicher.

Grundfunktionen

public class BrickletAccelerometer(String uid, IPConnection ipcon)

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

BrickletAccelerometer accelerometer = new BrickletAccelerometer("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

Dieses Objekt kann benutzt werden, nachdem die IP Connection verbunden ist (siehe Beispiele oben).

public BrickletAccelerometer.Acceleration getAcceleration()

Gibt die Beschleunigung in X-, Y- und Z-Richtung zurück. Die Werte haben die Einheit g/1000 (1g = 9,80665m/s²), nicht zu verwechseln mit Gramm.

Wenn die Beschleunigungswerte periodisch abgefragt werden sollen, wird empfohlen den AccelerationListener Listener zu nutzen und die Periode mit setAccelerationCallbackPeriod() vorzugeben.

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen short x, short y und short z.

public short getTemperature()

Gibt die Temperatur des Beschleunigungssensors in °C zurück.

public void ledOn()

Aktiviert die LED auf dem Bricklet.

public void ledOff()

Deaktiviert die LED auf dem Bricklet.

public boolean isLEDOn()

Gibt true zurück wenn die LED aktiviert ist, false sonst.

Fortgeschrittene Funktionen

public void setConfiguration(short dataRate, short fullScale, short filterBandwidth)

Konfiguriert die Datenrate, den Wertebereich und die Filterbandbreite. Mögliche Konfigurationswerte sind:

  • Datenrate zwischen 0Hz und 1600Hz.
  • Wertebereich von -2G bis +2G bis zu -16G bis +16G.
  • Filterbandbreite zwischen 50Hz und 800Hz.

Eine Verringerung der Datenrate oder des Wertebereichs verringert auch automatisch das Rauschen auf den Daten.

Die Standardwerte sind 100Hz Datenrate, -4G bis +4G Wertebereich und 200Hz Filterbandbreite.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_OFF = 0
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_3HZ = 1
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_6HZ = 2
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_12HZ = 3
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_25HZ = 4
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_50HZ = 5
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_100HZ = 6
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_400HZ = 7
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_800HZ = 8
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_1600HZ = 9
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_2G = 0
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_4G = 1
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_6G = 2
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_8G = 3
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_16G = 4
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_800HZ = 0
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_400HZ = 1
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_200HZ = 2
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_50HZ = 3
public BrickletAccelerometer.Configuration getConfiguration()

Gibt die Konfiguration zurück, wie von setConfiguration() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_OFF = 0
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_3HZ = 1
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_6HZ = 2
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_12HZ = 3
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_25HZ = 4
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_50HZ = 5
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_100HZ = 6
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_400HZ = 7
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_800HZ = 8
  • BrickletAccelerometer.DATA_RATE_1600HZ = 9
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_2G = 0
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_4G = 1
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_6G = 2
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_8G = 3
  • BrickletAccelerometer.FULL_SCALE_16G = 4
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_800HZ = 0
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_400HZ = 1
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_200HZ = 2
  • BrickletAccelerometer.FILTER_BANDWIDTH_50HZ = 3

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen short dataRate, short fullScale und short filterBandwidth.

public short[] getAPIVersion()

Gibt die Version der API Definition (Major, Minor, Revision) zurück, die diese API Bindings implementieren. Dies ist weder die Release-Version dieser API Bindings noch gibt es in irgendeiner Weise Auskunft über den oder das repräsentierte(n) Brick oder Bricklet.

public boolean getResponseExpected(short functionId)

Gibt das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktions IDs zurück. Es ist true falls für die Funktion beim Aufruf eine Antwort erwartet wird, false andernfalls.

Für Getter-Funktionen ist diese Flag immer gesetzt und kann nicht entfernt werden, da diese Funktionen immer eine Antwort senden. Für Konfigurationsfunktionen für Listeners ist es standardmäßig gesetzt, kann aber entfernt werden mittels setResponseExpected(). Für Setter-Funktionen ist es standardmäßig nicht gesetzt, kann aber gesetzt werden.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Siehe setResponseExpected() für die Liste der verfügbaren Funktions ID Konstanten für diese Funktion.

public void setResponseExpected(short functionId, boolean responseExpected)

Ändert das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktion IDs. Diese Flag kann nur für Setter-Funktionen (Standardwert: false) und Konfigurationsfunktionen für Listeners (Standardwert: true) geändert werden. Für Getter-Funktionen ist das Flag immer gesetzt.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Die folgenden Funktions ID Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletAccelerometer.FUNCTION_SET_ACCELERATION_CALLBACK_PERIOD = 2
  • BrickletAccelerometer.FUNCTION_SET_ACCELERATION_CALLBACK_THRESHOLD = 4
  • BrickletAccelerometer.FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 6
  • BrickletAccelerometer.FUNCTION_SET_CONFIGURATION = 9
  • BrickletAccelerometer.FUNCTION_LED_ON = 11
  • BrickletAccelerometer.FUNCTION_LED_OFF = 12
public void setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)

Ändert das Response-Expected-Flag für alle Setter-Funktionen und Konfigurationsfunktionen für Listeners diese Gerätes.

public BrickletAccelerometer.Identity getIdentity()

Gibt die UID, die UID zu der das Bricklet verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.

Die Position kann 'a', 'b', 'c' oder 'd' sein.

Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Es gibt auch eine Konstante für den Device Identifier dieses Bricklets.

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen String uid, String connectedUid, char position, short[] hardwareVersion, short[] firmwareVersion und int deviceIdentifier.

Konfigurationsfunktionen für Listener

public void setAccelerationCallbackPeriod(long period)

Setzt die Periode in ms mit welcher der AccelerationListener Listener ausgelöst wird. Ein Wert von 0 deaktiviert den Listener.

Der AccelerationListener Listener wird nur ausgelöst, wenn sich die Acceleration seit der letzten Auslösung geändert hat.

Der Standardwert ist 0.

public long getAccelerationCallbackPeriod()

Gibt die Periode zurück, wie von setAccelerationCallbackPeriod() gesetzt.

public void setAccelerationCallbackThreshold(char option, short minX, short maxX, short minY, short maxY, short minZ, short maxZ)

Setzt den Schwellwert für den AccelerationReachedListener Listener.

Die folgenden Optionen sind möglich:

Option Beschreibung
'x' Listener ist inaktiv
'o' Listener wird ausgelöst, wenn die Beschleunigung außerhalb des min und max Wertes ist
'i' Listener wird ausgelöst, wenn die Beschleunigung innerhalb des min und max Wertes ist
'<' Listener wird ausgelöst, wenn die Beschleunigung kleiner als der min Wert ist (max wird ignoriert)
'>' Listener wird ausgelöst, wenn die Beschleunigung größer als der min Wert ist (max wird ignoriert)

Der Standardwert ist ('x', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0).

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_OFF = 'x'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_OUTSIDE = 'o'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_INSIDE = 'i'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_SMALLER = '<'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_GREATER = '>'
public BrickletAccelerometer.AccelerationCallbackThreshold getAccelerationCallbackThreshold()

Gibt den Schwellwert zurück, wie von setAccelerationCallbackThreshold() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_OFF = 'x'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_OUTSIDE = 'o'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_INSIDE = 'i'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_SMALLER = '<'
  • BrickletAccelerometer.THRESHOLD_OPTION_GREATER = '>'

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen char option, short minX, short maxX, short minY, short maxY, short minZ und short maxZ.

public void setDebouncePeriod(long debounce)

Setzt die Periode in ms mit welcher die Schwellwert Listener

  • AccelerationReachedListener

ausgelöst wird, wenn der Schwellwert

weiterhin erreicht bleibt.

Der Standardwert ist 100.

public long getDebouncePeriod()

Gibt die Entprellperiode zurück, wie von setDebouncePeriod() gesetzt.

Listener

Listener können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit add*Listener() Funktionen eines Geräteobjekts durchgeführt werden.

Der Parameter ist ein Listener Klassen Objekt, z.B.:

device.addExampleListener(new BrickletAccelerometer.ExampleListener() {
    public void property(int value) {
        System.out.println("Value: " + value);
    }
});

Die verfügbaren Listener Klassen mit den Methoden welche überschrieben werden können werden unterhalb beschrieben. Es ist möglich mehrere Listener hinzuzufügen und auch mit einem korrespondierenden remove*Listener() wieder zu entfernen.

Bemerkung

Listener für wiederkehrende Ereignisse zu verwenden ist immer zu bevorzugen gegenüber der Verwendung von Abfragen. Es wird weniger USB-Bandbreite benutzt und die Latenz ist erheblich geringer, da es keine Paketumlaufzeit gibt.

public class BrickletAccelerometer.AccelerationListener()

Dieser Listener kann mit der Funktion addAccelerationListener() hinzugefügt werde. Ein hinzugefügter Listener kann mit der Funktion removeAccelerationListener() wieder entfernt werden.

public void acceleration(short x, short y, short z)

Dieser Listener wird mit der Periode, wie gesetzt mit setAccelerationCallbackPeriod(), ausgelöst. Die Parameter sind die Beschleunigungen der X-, Y- und Z-Achse.

Der AccelerationListener Listener wird nur ausgelöst, wenn sich die Beschleunigung seit der letzten Auslösung geändert hat.

public class BrickletAccelerometer.AccelerationReachedListener()

Dieser Listener kann mit der Funktion addAccelerationReachedListener() hinzugefügt werde. Ein hinzugefügter Listener kann mit der Funktion removeAccelerationReachedListener() wieder entfernt werden.

public void accelerationReached(short x, short y, short z)

Dieser Listener wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von setAccelerationCallbackThreshold() gesetzt, erreicht wird. Die Parameter sind die Beschleunigungen der X-, Y- und Z-Achse.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Listener mit der Periode, wie mit setDebouncePeriod() gesetzt, ausgelöst.

Konstanten

public static final int BrickletAccelerometer.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Accelerometer Bricklet zu identifizieren.

Die getIdentity() Funktion und der IPConnection.EnumerateListener Listener der IP Connection haben ein deviceIdentifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

public static final String BrickletAccelerometer.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Accelerometer Bricklet dar.