Modbus - Compass Bricklet

Dies ist die Beschreibung des Modbus Protokolls für das Compass Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Compass Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

API

Eine allgemeine Beschreibung der Modbus Protokollstruktur findet sich hier.

Grundfunktionen

BrickletCompass.get_heading
Funktions ID:

1

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • heading -- int16

Gibt die Richtung in 1/10 Grad zurück (Norden = 0 Grad, Osten = 90 Grad).

Alternativ kann die Funktion get_magnetic_flux_density genutzt werden um die Richtung per heading = atan2(y, x) * 180 / PI zu bestimmen.

Wenn der Wert periodisch benötigt wird, kann auch der CALLBACK_HEADING Callback verwendet werden. Der Callback wird mit der Funktion set_heading_callback_configuration konfiguriert.

BrickletCompass.get_magnetic_flux_density
Funktions ID:

5

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • x -- int32
  • y -- int32
  • z -- int32

Gibt die magnetische Flussdichte (magnetische Induktion) für alle drei Achsen in 1/10 mG (Milligauß) zurück.

Wenn der Wert periodisch benötigt wird, kann auch der CALLBACK_MAGNETIC_FLUX_DENSITY Callback verwendet werden. Der Callback wird mit der Funktion set_magnetic_flux_density_callback_configuration konfiguriert.

BrickletCompass.set_configuration
Funktions ID:

9

Anfrage:
  • data_rate -- uint8
  • background_calibration -- bool
Antwort:

keine Antwort

Konfiguriert die Datenrate und Hintergrundkalibrierung:

  • Data Rate: Setzt die Datenrate des eingesetzten Magnetometers. Je niedriger die Datenrate ist, desto weniger Rauschen befindet sich auf den Daten.
  • Background Calibration: Aktiviert die automatische Hintergrundkalibrierung, wenn auf true gesetzt. Wenn die Hintergrundkalibrierung aktiviert ist, ändert das Bricklet einmal pro Sekunde die Erfassungspolarität, um damit automatisch temperaturabhängige Offsets zu entfernen. Das Ändern der Polarität dauert ungefähr 20ms. Daher werden einmal pro Sekunde für 20ms keine neuen Daten generiert, wenn die Kalibrierung aktiviert ist. Wir empfehlen die Kalibrierung nur zu deaktivieren, falls diese 20ms Auszeit ein großes Problem in der Anwendung des Bricklets darstellen.

Standardwerte: Datenrate 100Hz und Hintergrundkalibrierung aktiviert.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: 100hz, für data_rate
  • 1: 200hz, für data_rate
  • 2: 400hz, für data_rate
  • 3: 600hz, für data_rate
BrickletCompass.get_configuration
Funktions ID:

10

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • data_rate -- uint8
  • background_calibration -- bool

Gibt die Konfiguration zurück, wie von set_configuration gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: 100hz, für data_rate
  • 1: 200hz, für data_rate
  • 2: 400hz, für data_rate
  • 3: 600hz, für data_rate

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletCompass.set_calibration
Funktions ID:

11

Anfrage:
  • offset -- int16[3]
  • gain -- int16[3]
Antwort:

keine Antwort

Setzt Offset und Gain für alle drei Achsen.

Das Bricklet ist ab Werk kalibriert. Wenn eine Rekalibrierung durchgeführt werden soll, empfehlen wir dafür den Brick Viewer zu nutzen.

Die Kalibrierung wird in nicht-flüchtigem Speicher gespeichert und muss nur einmal durchgeführt werden.

BrickletCompass.get_calibration
Funktions ID:

12

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • offset -- int16[3]
  • gain -- int16[3]

Gibt die Kalibrierungsparameter zurück, wie von set_calibration gesetzt.

BrickletCompass.get_spitfp_error_count
Funktions ID:

234

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • error_count_ack_checksum -- uint32
  • error_count_message_checksum -- uint32
  • error_count_frame -- uint32
  • error_count_overflow -- uint32

Gibt die Anzahl der Fehler die während der Kommunikation zwischen Brick und Bricklet aufgetreten sind zurück.

Die Fehler sind aufgeteilt in

  • ACK-Checksummen Fehler,
  • Message-Checksummen Fehler,
  • Framing Fehler und
  • Overflow Fehler.

Die Fehlerzähler sind für Fehler die auf der Seite des Bricklets auftreten. Jedes Brick hat eine ähnliche Funktion welche die Fehler auf Brickseite ausgibt.

BrickletCompass.set_bootloader_mode
Funktions ID:

235

Anfrage:
  • mode -- uint8
Antwort:
  • status -- uint8

Setzt den Bootloader-Modus und gibt den Status zurück nachdem die Modusänderungsanfrage bearbeitet wurde.

Mit dieser Funktion ist es möglich vom Bootloader- in den Firmware-Modus zu wechseln und umgekehrt. Ein Welchsel vom Bootlodaer- in der den Firmware-Modus ist nur möglich wenn Entry-Funktion, Device Identifier und CRC vorhanden und korrekt sind.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: bootloader, für mode
  • 1: firmware, für mode
  • 2: bootloader wait for reboot, für mode
  • 3: firmware wait for reboot, für mode
  • 4: firmware wait for erase and reboot, für mode
  • 0: ok, für status
  • 1: invalid mode, für status
  • 2: no change, für status
  • 3: entry function not present, für status
  • 4: device identifier incorrect, für status
  • 5: crc mismatch, für status
BrickletCompass.get_bootloader_mode
Funktions ID:

236

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • mode -- uint8

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe set_bootloader_mode.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: bootloader, für mode
  • 1: firmware, für mode
  • 2: bootloader wait for reboot, für mode
  • 3: firmware wait for reboot, für mode
  • 4: firmware wait for erase and reboot, für mode
BrickletCompass.set_write_firmware_pointer
Funktions ID:

237

Anfrage:
  • pointer -- uint32
Antwort:

keine Antwort

Setzt den Firmware-Pointer für write_firmware. Der Pointer muss um je 64 Byte erhöht werden. Die Daten werden alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben (4 Datenblöcke entsprechen einer Page mit 256 Byte).

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

BrickletCompass.write_firmware
Funktions ID:

238

Anfrage:
  • data -- uint8[64]
Antwort:
  • status -- uint8

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von set_write_firmware_pointer gesetzt wurde. Die Firmware wird alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben.

Eine Firmware kann nur im Bootloader-Mode geschrieben werden.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

BrickletCompass.set_status_led_config
Funktions ID:

239

Anfrage:
  • config -- uint8
Antwort:

keine Antwort

Setzt die Konfiguration der Status-LED. Standardmäßig zeigt die LED die Kommunikationsdatenmenge an. Sie blinkt einmal auf pro 10 empfangenen Datenpaketen zwischen Brick und Bricklet.

Die LED kann auch permanent an/aus gestellt werden oder einen Herzschlag anzeigen.

Wenn das Bricklet sich im Bootlodermodus befindet ist die LED aus.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: off, für config
  • 1: on, für config
  • 2: show heartbeat, für config
  • 3: show status, für config
BrickletCompass.get_status_led_config
Funktions ID:

240

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • config -- uint8

Gibt die Konfiguration zurück, wie von set_status_led_config gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: off, für config
  • 1: on, für config
  • 2: show heartbeat, für config
  • 3: show status, für config
BrickletCompass.get_chip_temperature
Funktions ID:

242

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • temperature -- int16

Gibt die Temperatur in °C, gemessen im Mikrocontroller, aus. Der Rückgabewert ist nicht die Umgebungstemperatur.

Die Temperatur ist lediglich proportional zur echten Temperatur und hat eine hohe Ungenauigkeit. Daher beschränkt sich der praktische Nutzen auf die Indikation von Temperaturveränderungen.

BrickletCompass.reset
Funktions ID:243
Anfrage:keine Nutzdaten
Antwort:keine Antwort

Ein Aufruf dieser Funktion setzt das Bricklet zurück. Nach einem Neustart sind alle Konfiguration verloren.

Nach dem Zurücksetzen ist es notwendig neue Objekte zu erzeugen, Funktionsaufrufe auf bestehenden führen zu undefiniertem Verhalten.

BrickletCompass.write_uid
Funktions ID:

248

Anfrage:
  • uid -- uint32
Antwort:

keine Antwort

Schreibt eine neue UID in den Flash. Die UID muss zuerst vom Base58 encodierten String in einen Integer decodiert werden.

Wir empfehlen die Nutzung des Brick Viewers zum ändern der UID.

BrickletCompass.read_uid
Funktions ID:

249

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • uid -- uint32

Gibt die aktuelle UID als Integer zurück. Dieser Integer kann als Base58 encodiert werden um an den üblichen UID-String zu gelangen.

BrickletCompass.get_identity
Funktions ID:

255

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • uid -- char[8]
  • connected_uid -- char[8]
  • position -- char
  • hardware_version -- uint8[3]
  • firmware_version -- uint8[3]
  • device_identifier -- uint16

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. 

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

BrickletCompass.set_heading_callback_configuration
Funktions ID:

2

Anfrage:
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool
  • option -- char
  • min -- int16
  • max -- int16
Antwort:

keine Antwort

Die Periode in ms ist die Periode mit der der CALLBACK_HEADING Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 schaltet den Callback ab.

Wenn der value has to change-Parameter auf True gesetzt wird, wird der Callback nur ausgelöst, wenn der Wert sich im Vergleich zum letzten mal geändert hat. Ändert der Wert sich nicht innerhalb der Periode, so wird der Callback sofort ausgelöst, wenn der Wert sich das nächste mal ändert.

Wird der Parameter auf False gesetzt, so wird der Callback dauerhaft mit der festen Periode ausgelöst unabhängig von den Änderungen des Werts.

Desweiteren ist es möglich den Callback mittels Thresholds einzuschränken.

Der option-Parameter`zusammen mit min/max setzt einen Threshold für den CALLBACK_HEADING Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

Option Beschreibung
'x' Threshold ist abgeschaltet
'o' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert außerhalb der Min und Max Werte sind
'i' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert innerhalb der Min und Max Werte sind
'<' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert kleiner ist wie der Min Wert (Max wird ignoriert)
'>' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert größer ist wie der Max Wert (Min wird ignoriert)

Wird die Option auf 'x' gesetzt (Threshold abgeschaltet), so wird der Callback mit der festen Periode ausgelöst.

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

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • x: off, für option
  • o: outside, für option
  • i: inside, für option
  • <: smaller, für option
  • >: greater, für option
BrickletCompass.get_heading_callback_configuration
Funktions ID:

3

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool
  • option -- char
  • min -- int16
  • max -- int16

Gibt die Callback-Konfiguration zurück, wie mittels set_heading_callback_configuration gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • x: off, für option
  • o: outside, für option
  • i: inside, für option
  • <: smaller, für option
  • >: greater, für option
BrickletCompass.set_magnetic_flux_density_callback_configuration
Funktions ID:

6

Anfrage:
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool
Antwort:

keine Antwort

Die Periode in ms ist die Periode mit der der CALLBACK_MAGNETIC_FLUX_DENSITY Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 schaltet den Callback ab.

Wenn der value has to change-Parameter auf True gesetzt wird, wird der Callback nur ausgelöst, wenn der Wert sich im Vergleich zum letzten mal geändert hat. Ändert der Wert sich nicht innerhalb der Periode, so wird der Callback sofort ausgelöst, wenn der Wert sich das nächste mal ändert.

Wird der Parameter auf False gesetzt, so wird der Callback dauerhaft mit der festen Periode ausgelöst unabhängig von den Änderungen des Werts.

Der Standardwert ist (0, false).

BrickletCompass.get_magnetic_flux_density_callback_configuration
Funktions ID:

7

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool

Gibt die Callback-Konfiguration zurück, wie mittels set_magnetic_flux_density_callback_configuration gesetzt.

Callbacks

BrickletCompass.CALLBACK_HEADING
Funktions ID:

4

Antwort:
  • heading -- int16

Dieser Callback wird periodisch ausgelöst abhängig von der mittels set_heading_callback_configuration gesetzten Konfiguration

Der Rückgabewert ist der gleiche wie get_heading.

BrickletCompass.CALLBACK_MAGNETIC_FLUX_DENSITY
Funktions ID:

8

Antwort:
  • x -- int32
  • y -- int32
  • z -- int32

Dieser Callback wird periodisch ausgelöst abhängig von der mittels set_magnetic_flux_density_callback_configuration gesetzten Konfiguration

Die Rückgabewerte sind der gleichen wie get_magnetic_flux_density.