Perl - Industrial Digital In 4 Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Perl API Bindings für das Industrial Digital In 4 Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Industrial Digital In 4 Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

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

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (example_simple.pl)

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
#!/usr/bin/perl

use strict;
use Tinkerforge::IPConnection;
use Tinkerforge::BrickletIndustrialDigitalIn4;

use constant HOST => 'localhost';
use constant PORT => 4223;
use constant UID => 'XYZ'; # Change XYZ to the UID of your Industrial Digital In 4 Bricklet

my $ipcon = Tinkerforge::IPConnection->new(); # Create IP connection
my $idi4 = Tinkerforge::BrickletIndustrialDigitalIn4->new(&UID, $ipcon); # Create device object

$ipcon->connect(&HOST, &PORT); # Connect to brickd
# Don't use device before ipcon is connected

# Get current value as bitmask
my $value_mask = $idi4->get_value();
print "Value Mask: " . sprintf('%04b', $value_mask) . "\n";

print "Press key to exit\n";
<STDIN>;
$ipcon->disconnect();

Interrupt

Download (example_interrupt.pl)

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
#!/usr/bin/perl

use strict;
use Tinkerforge::IPConnection;
use Tinkerforge::BrickletIndustrialDigitalIn4;

use constant HOST => 'localhost';
use constant PORT => 4223;
use constant UID => 'XYZ'; # Change XYZ to the UID of your Industrial Digital In 4 Bricklet

# Callback subroutine for interrupt callback
sub cb_interrupt
{
    my ($interrupt_mask, $value_mask) = @_;

    print "Interrupt Mask: " . sprintf('%04b', $interrupt_mask) . "\n";
    print "Value Mask: " . sprintf('%04b', $value_mask) . "\n";
    print "\n";
}

my $ipcon = Tinkerforge::IPConnection->new(); # Create IP connection
my $idi4 = Tinkerforge::BrickletIndustrialDigitalIn4->new(&UID, $ipcon); # Create device object

$ipcon->connect(&HOST, &PORT); # Connect to brickd
# Don't use device before ipcon is connected

# Register interrupt callback to subroutine cb_interrupt
$idi4->register_callback($idi4->CALLBACK_INTERRUPT, 'cb_interrupt');

# Enable interrupt on pin 0
$idi4->set_interrupt(1 << 0);

print "Press key to exit\n";
<STDIN>;
$ipcon->disconnect();

API

Allgemein kann jede Subroutine der Perl Bindings Fehler als Tinkerforge::Error Objekt mittels croak() melden. Das Objekt hat eine get_code() und eine get_message() Subroutine. Es sind verschiedene Fehlercodes definiert:

  • Error->ALREADY_CONNECTED = 11
  • Error->NOT_CONNECTED = 12
  • Error->CONNECT_FAILED = 13
  • Error->INVALID_FUNCTION_ID = 21
  • Error->TIMEOUT = 31
  • Error->INVALID_PARAMETER = 41
  • Error->FUNCTION_NOT_SUPPORTED = 42
  • Error->UNKNOWN_ERROR = 43
  • Error->STREAM_OUT_OF_SYNC = 51
  • Error->INVALID_UID = 61
  • Error->NON_ASCII_CHAR_IN_SECRET = 71
  • Error->WRONG_DEVICE_TYPE = 81
  • Error->DEVICE_REPLACED = 82

Alle folgend aufgelisteten Funktionen sind Thread-sicher.

Grundfunktionen

BrickletIndustrialDigitalIn4->new($uid, $ipcon)
Parameter:
  • $uid – Typ: string
  • $ipcon – Typ: IPConnection
Rückgabe:
  • $industrial_digital_in_4 – Typ: BrickletIndustrialDigitalIn4

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID $uid:

$industrial_digital_in_4 = BrickletIndustrialDigitalIn4->new("YOUR_DEVICE_UID", $ipcon);

Dieses Objekt kann benutzt werden, nachdem die IP Connection verbunden ist.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_value()
Rückgabe:
  • $value_mask – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die Ausgabewerte mit einer Bitmaske zurück. Die Bitmaske ist 16Bit lang. true bedeutet logisch 1 und false logisch 0.

Zum Beispiel: Der Wert 3 bzw. 0b0011 bedeutet, dass die Pins 0-1 auf logisch 1 und alle anderen auf logisch 0 sind.

Falls keine Gruppen verwendet werden (siehe set_group()), entsprechen die Pins der Beschriftung auf dem Industrial Digital In 4 Bricklet.

Falls Gruppen verwendet werden, entsprechen die Pins den Elementen der Gruppe. Element 1 in der Gruppe bekommt Pins 0-3, Element 2 Pins 4-7, Element 3 Pins 8-11 und Element 4 Pins 12-15.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_edge_count($pin, $reset_counter)
Parameter:
  • $pin – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 3]
  • $reset_counter – Typ: bool
Rückgabe:
  • $count – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Gibt den aktuellen Wert des Flankenzählers für den ausgewählten Pin zurück. Die zu zählenden Flanken können mit set_edge_count_config() konfiguriert werden.

Wenn reset counter auf true gesetzt wird, wird der Zählerstand direkt nach dem auslesen auf 0 zurückgesetzt.

Die Flankenzähler benutzen die Gruppierung, wie von set_group() gesetzt.

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletIndustrialDigitalIn4->set_group(@group)
Parameter:
  • @group – Typ: [char, ...], Länge: 4, Wertebereich: ['a' bis 'd', 'n']
Rückgabe:
  • undef

Setzt eine Gruppe von Digital In 4 Bricklets die zusammenarbeiten sollen. Mögliche Gruppierungen können mit der Funktion get_available_for_group() gefunden werden.

Eine Gruppe besteht aus 4 Element. Element 1 in der Gruppe bekommt Pins 0-3, Element 2 Pins 4-7, Element 3 Pins 8-11 und Element 4 Pins 12-15.

Jedes Element kann entweder auf einen der Ports ('a' bis 'd') gesetzt werden oder falls nicht genutzt 'n' gesetzt werden.

Zum Beispiel: Falls zwei Digital In 4 Bricklets mit Port A und Port B verbunden sind, könnte diese Funktion mit ['a', 'b', 'n', 'n'] aufgerufen werden.

In diesem Fall wären die Pins von Port A den Werten 0-3 zugewiesen und die Pins von Port B den Werten 4-7. Es ist jetzt möglich mit der Funktion get_value() beide Bricklets gleichzeitig auszulesen.

Änderungen an der Gruppeneinteilung setzt die Konfiguration und Zählerwerte aller Flankenzähler zurück.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_group()
Rückgabe:
  • @group – Typ: [char, ...], Länge: 4, Wertebereich: ['a' bis 'd', 'n']

Gibt die Gruppierung zurück, wie von set_group() gesetzt.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_available_for_group()
Rückgabe:
  • $available – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 15]

Gibt eine Bitmaske von Ports zurück die für die Gruppierung zur Verfügung stehen. Zum Beispiel bedeutet der Wert 5 bzw. 0b0101: Port A und Port C sind mit Bricklets verbunden die zusammen gruppiert werden können.

BrickletIndustrialDigitalIn4->set_edge_count_config($selection_mask, $edge_type, $debounce)
Parameter:
  • $selection_mask – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • $edge_type – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0
  • $debounce – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 255], Standardwert: 100
Rückgabe:
  • undef

Konfiguriert den Flankenzähler für die ausgewählten Pins. Eine Bitmaske von 9 bzw. 0b1001 aktiviert den Flankenzähler für die Pins 0 und 3.

Der edge type Parameter konfiguriert den zu zählenden Flankentyp. Es können steigende, fallende oder beide Flanken gezählt werden für Pins die als Eingang konfiguriert sind. Mögliche Flankentypen sind:

  • 0 = steigend
  • 1 = fallend
  • 2 = beide

Durch das Konfigurieren wird der Wert des Flankenzählers auf 0 zurückgesetzt.

Falls unklar ist was dies alles bedeutet, kann diese Funktion einfach ignoriert werden. Die Standardwerte sind in fast allen Situationen OK.

Die Flankenzähler benutzen die Gruppierung, wie von set_group() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für $edge_type:

  • BrickletIndustrialDigitalIn4->EDGE_TYPE_RISING = 0
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->EDGE_TYPE_FALLING = 1
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->EDGE_TYPE_BOTH = 2

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_edge_count_config($pin)
Parameter:
  • $pin – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
Rückgabe-Array:
  • 0: $edge_type – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0
  • 1: $debounce – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 255], Standardwert: 100

Gibt den Flankentyp sowie die Entprellzeit für den ausgewählten Pin zurück, wie von set_edge_count_config() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für $edge_type:

  • BrickletIndustrialDigitalIn4->EDGE_TYPE_RISING = 0
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->EDGE_TYPE_FALLING = 1
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->EDGE_TYPE_BOTH = 2

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_identity()
Rückgabe-Array:
  • 0: $uid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • 1: $connected_uid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • 2: $position – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'h', 'i', 'z']
  • 3: @hardware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: $major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: $minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: $revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • 4: @firmware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: $major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: $minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: $revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • 5: $device_identifier – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

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 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss) sein. Der Raspberry Pi HAT (Zero) Brick ist immer an Position 'i' und das Bricklet hinter einem Isolator Bricklet ist immer an Position 'z'.

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

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

BrickletIndustrialDigitalIn4->register_callback($callback_id, $function)
Parameter:
  • $callback_id – Typ: int
  • $function – Typ: string
Rückgabe:
  • undef

Registriert den $function Namen für die gegebene $callback_id.

Die verfügbaren Callback IDs mit den zugehörigen Funktionssignaturen sind unten zu finden.

BrickletIndustrialDigitalIn4->set_debounce_period($debounce)
Parameter:
  • $debounce – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100
Rückgabe:
  • undef

Setzt die Entprellperiode der CALLBACK_INTERRUPT Callback.

Beispiel: Wenn dieser Wert auf 100 gesetzt wird, erhält man den Interrupt maximal alle 100ms. Dies ist notwendig falls etwas prellendes an das Digital In 4 Bricklet angeschlossen ist, wie z.B. einen Schalter.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_debounce_period()
Rückgabe:
  • $debounce – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100

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

BrickletIndustrialDigitalIn4->set_interrupt($interrupt_mask)
Parameter:
  • $interrupt_mask – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
Rückgabe:
  • undef

Setzt durch eine Bitmaske die Pins für welche der Interrupt aktiv ist. Interrupts werden ausgelöst bei Änderung des Spannungspegels eines Pins, z.B. ein Wechsel von logisch 1 zu logisch 0 und logisch 0 zu logisch 1.

Beispiel: Eine Interrupt Bitmaske von 9 bzw. 0b1001 aktiviert den Interrupt für die Pins 0 und 3.

Die Interrupts benutzen die Gruppierung, wie von set_group() gesetzt.

Der Interrupt wird mit dem CALLBACK_INTERRUPT Callback zugestellt.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_interrupt()
Rückgabe:
  • $interrupt_mask – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die Interrupt Bitmaske zurück, wie von set_interrupt() gesetzt.

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit der Funktion register_callback() des Geräte Objektes durchgeführt werden. Der erste Parameter ist die Callback ID und der zweite Parameter ist der Name der Callback-Funktion:

sub my_callback
{
    print "@_[0]";
}

$industrial_digital_in_4->register_callback(BrickletIndustrialDigitalIn4->CALLBACK_EXAMPLE, 'my_callback')

Die Callback Funktion wird dann von einem internen Thread der IP Connection aufgerufen werden. Im Gegensatz zu vielen anderen Programmiersprachen werden Variablen nicht automatisch zwischen Threads geteilt. Wenn eine Variable gleichzeitig in einer Callback Funktion und dem Rest des Programms genutzt werden soll, dann muss diese als :shared markiert werden. Siehe dazu auch die Dokumentation des threads::shared Perl Moduls für weitere Details.

Die verfügbaren IDs mit der dazugehörigen Parameteranzahl und -typen werden weiter unten beschrieben.

Bemerkung

Callbacks 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.

BrickletIndustrialDigitalIn4->CALLBACK_INTERRUPT
Callback-Parameter:
  • $interrupt_mask – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • $value_mask – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Dieser Callback wird ausgelöst sobald eine Änderung des Spannungspegels detektiert wird, an Pins für welche der Interrupt mit set_interrupt() aktiviert wurde.

Die Rückgabewerte sind eine Bitmaske der aufgetretenen Interrupts und der aktuellen Zustände.

Beispiele:

  • (1, 1) bzw. (0b0001, 0b0001) bedeutet, dass ein Interrupt am Pin 0 aufgetreten ist und aktuell Pin 0 logisch 1 ist und die Pins 1-3 logisch 0 sind.
  • (9, 14) bzw. (0b1001, 0b1110) bedeutet, dass Interrupts an den Pins 0 und 3 aufgetreten sind und aktuell Pin 0 logisch 0 ist und die Pins 1-3 logisch 1 sind.

Die Interrupts benutzen die Gruppierung, wie von set_group() gesetzt.

Virtuelle Funktionen

Virtuelle Funktionen kommunizieren nicht mit dem Gerät selbst, sie arbeiten nur auf dem API Bindings Objekt. Dadurch können sie auch aufgerufen werden, ohne das das dazugehörige IP Connection Objekt verbunden ist.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_api_version()
Rückgabe-Array:
  • 0: @api_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: $major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: $minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: $revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]

Gibt die Version der API Definition 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.

BrickletIndustrialDigitalIn4->get_response_expected($function_id)
Parameter:
  • $function_id – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • $response_expected – Typ: bool

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 Callbacks ist es standardmäßig gesetzt, kann aber entfernt werden mittels set_response_expected(). 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.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für $function_id:

  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_GROUP = 2
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 5
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_INTERRUPT = 7
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_EDGE_COUNT_CONFIG = 11
BrickletIndustrialDigitalIn4->set_response_expected($function_id, $response_expected)
Parameter:
  • $function_id – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • $response_expected – Typ: bool
Rückgabe:
  • undef

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 Callbacks (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 Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für $function_id:

  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_GROUP = 2
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 5
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_INTERRUPT = 7
  • BrickletIndustrialDigitalIn4->FUNCTION_SET_EDGE_COUNT_CONFIG = 11
BrickletIndustrialDigitalIn4->set_response_expected_all($response_expected)
Parameter:
  • $response_expected – Typ: bool
Rückgabe:
  • undef

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

Konstanten

BrickletIndustrialDigitalIn4->DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Industrial Digital In 4 Bricklet zu identifizieren.

Die get_identity() Funktion und der IPConnection->CALLBACK_ENUMERATE Callback der IP Connection haben ein device_identifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

BrickletIndustrialDigitalIn4->DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Industrial Digital In 4 Bricklet dar.