Java - LCD 16x2 Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Java API Bindings für das LCD 16x2 Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des LCD 16x2 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).

Hello World

Download (ExampleHelloWorld.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletLCD16x2;

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

    // Change XYZ to the UID of your LCD 16x2 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
        BrickletLCD16x2 lcd = new BrickletLCD16x2(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Turn backlight on
        lcd.backlightOn();

        // Write "Hello World"
        lcd.writeLine((short)0, (short)0, "Hello World");

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

Button Callback

Download (ExampleButtonCallback.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletLCD16x2;

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

    // Change XYZ to the UID of your LCD 16x2 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
        BrickletLCD16x2 lcd = new BrickletLCD16x2(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Add button pressed listener
        lcd.addButtonPressedListener(new BrickletLCD16x2.ButtonPressedListener() {
            public void buttonPressed(short button) {
                System.out.println("Button Pressed: " + button);
            }
        });

        // Add button released listener
        lcd.addButtonReleasedListener(new BrickletLCD16x2.ButtonReleasedListener() {
            public void buttonReleased(short button) {
                System.out.println("Button Released: " + button);
            }
        });

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

Unicode

Download (ExampleUnicode.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletLCD16x2;

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

    // Change XYZ to the UID of your LCD 16x2 Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";

    // Maps a normal UTF-16 encoded string to the LCD charset
    static String utf16ToKS0066U(String utf16)
    {
        String ks0066u = "";
        char c;

        for (int i = 0; i < utf16.length(); i++) {
            int codePoint = utf16.codePointAt(i);

            if (Character.isHighSurrogate(utf16.charAt(i))) {
                // Skip low surrogate
                i++;
            }

            // ASCII subset from JIS X 0201
            if (codePoint >= 0x0020 && codePoint <= 0x007e) {
                // The LCD charset doesn't include '\' and '~', use similar characters instead
                switch (codePoint) {
                case 0x005c: c = (char)0xa4; break; // REVERSE SOLIDUS maps to IDEOGRAPHIC COMMA
                case 0x007e: c = (char)0x2d; break; // TILDE maps to HYPHEN-MINUS
                default: c = (char)codePoint; break;
                }
            }
            // Katakana subset from JIS X 0201
            else if (codePoint >= 0xff61 && codePoint <= 0xff9f) {
                c = (char)(codePoint - 0xfec0);
            }
            // Special characters
            else {
                switch (codePoint) {
                case 0x00a5: c = (char)0x5c; break; // YEN SIGN
                case 0x2192: c = (char)0x7e; break; // RIGHTWARDS ARROW
                case 0x2190: c = (char)0x7f; break; // LEFTWARDS ARROW
                case 0x00b0: c = (char)0xdf; break; // DEGREE SIGN maps to KATAKANA SEMI-VOICED SOUND MARK
                case 0x03b1: c = (char)0xe0; break; // GREEK SMALL LETTER ALPHA
                case 0x00c4: c = (char)0xe1; break; // LATIN CAPITAL LETTER A WITH DIAERESIS
                case 0x00e4: c = (char)0xe1; break; // LATIN SMALL LETTER A WITH DIAERESIS
                case 0x00df: c = (char)0xe2; break; // LATIN SMALL LETTER SHARP S
                case 0x03b5: c = (char)0xe3; break; // GREEK SMALL LETTER EPSILON
                case 0x00b5: c = (char)0xe4; break; // MICRO SIGN
                case 0x03bc: c = (char)0xe4; break; // GREEK SMALL LETTER MU
                case 0x03c2: c = (char)0xe5; break; // GREEK SMALL LETTER FINAL SIGMA
                case 0x03c1: c = (char)0xe6; break; // GREEK SMALL LETTER RHO
                case 0x221a: c = (char)0xe8; break; // SQUARE ROOT
                case 0x00b9: c = (char)0xe9; break; // SUPERSCRIPT ONE maps to SUPERSCRIPT (minus) ONE
                case 0x00a4: c = (char)0xeb; break; // CURRENCY SIGN
                case 0x00a2: c = (char)0xec; break; // CENT SIGN
                case 0x2c60: c = (char)0xed; break; // LATIN CAPITAL LETTER L WITH DOUBLE BAR
                case 0x00f1: c = (char)0xee; break; // LATIN SMALL LETTER N WITH TILDE
                case 0x00d6: c = (char)0xef; break; // LATIN CAPITAL LETTER O WITH DIAERESIS
                case 0x00f6: c = (char)0xef; break; // LATIN SMALL LETTER O WITH DIAERESIS
                case 0x03f4: c = (char)0xf2; break; // GREEK CAPITAL THETA SYMBOL
                case 0x221e: c = (char)0xf3; break; // INFINITY
                case 0x03a9: c = (char)0xf4; break; // GREEK CAPITAL LETTER OMEGA
                case 0x00dc: c = (char)0xf5; break; // LATIN CAPITAL LETTER U WITH DIAERESIS
                case 0x00fc: c = (char)0xf5; break; // LATIN SMALL LETTER U WITH DIAERESIS
                case 0x03a3: c = (char)0xf6; break; // GREEK CAPITAL LETTER SIGMA
                case 0x03c0: c = (char)0xf7; break; // GREEK SMALL LETTER PI
                case 0x0304: c = (char)0xf8; break; // COMBINING MACRON
                case 0x00f7: c = (char)0xfd; break; // DIVISION SIGN

                default:
                case 0x25a0: c = (char)0xff; break; // BLACK SQUARE
                }
            }

            // Special handling for 'x' followed by COMBINING MACRON
            if (c == (char)0xf8) {
                if (!ks0066u.endsWith("x")) {
                    c = (char)0xff; // BLACK SQUARE
                }

                if (ks0066u.length() > 0) {
                    ks0066u = ks0066u.substring(0, ks0066u.length() - 1);
                }
            }

            ks0066u += c;
        }

        return ks0066u;
    }

    // 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
        BrickletLCD16x2 lcd = new BrickletLCD16x2(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Turn backlight on
        lcd.backlightOn();

        // Write a string using the utf16ToKS0066U function to map to the LCD charset
        lcd.writeLine((short)0, (short)0, utf16ToKS0066U("Stromstärke: 5µA"));

        // Write a string directly including characters from the LCD charset
        lcd.writeLine((short)1, (short)0, "Drehzahl: 1000s\u00e9");

        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

class BrickletLCD16x2(String uid, IPConnection ipcon)
Parameter:
  • uid – Typ: String
  • ipcon – Typ: IPConnection
Rückgabe:
  • lcd16x2 – Typ: BrickletLCD16x2

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

BrickletLCD16x2 lcd16x2 = new BrickletLCD16x2("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

void BrickletLCD16x2.writeLine(short line, short position, String text)
Parameter:
  • line – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 1]
  • position – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 15]
  • text – Typ: String, Länge: bis zu 16

Schreibt einen Text in die angegebene Zeile mit einer vorgegebenen Position. Der Text kann maximal 16 Zeichen lang sein.

Beispiel: (0, 5, "Hallo") schreibt Hallo in die Mitte der ersten Zeile des Display.

Das Display nutzt einen speziellen Zeichensatz der alle ASCII Zeichen beinhaltet außer Backslash und Tilde. Der Zeichensatz des LCD beinhaltet weiterhin einige Nicht-ASCII Zeichen, siehe die Zeichensatzspezifikation für Details. Das gezeigte Unicode Beispiel verdeutlicht die Verwendung von Nicht-ASCII Zeichen und wie die Wandlung von Unicode in den LCD Zeichensatz möglich ist.

void BrickletLCD16x2.clearDisplay()

Löscht alle Zeichen auf dem Display.

void BrickletLCD16x2.backlightOn()

Aktiviert die Hintergrundbeleuchtung.

void BrickletLCD16x2.backlightOff()

Deaktiviert die Hintergrundbeleuchtung.

boolean BrickletLCD16x2.isBacklightOn()
Rückgabe:
  • backlight – Typ: boolean

Gibt true zurück wenn die Hintergrundbeleuchtung aktiv ist, sonst false.

Fortgeschrittene Funktionen

void BrickletLCD16x2.setConfig(boolean cursor, boolean blinking)
Parameter:
  • cursor – Typ: boolean, Standardwert: false
  • blinking – Typ: boolean, Standardwert: false

Konfiguriert ob der Cursor (angezeigt als "_") sichtbar ist und ob er blinkt (angezeigt als blinkender Block). Die Cursor Position ist ein Zeichen hinter dem zuletzt mit writeLine() geschriebenen Text.

BrickletLCD16x2.Config BrickletLCD16x2.getConfig()
Rückgabeobjekt:
  • cursor – Typ: boolean, Standardwert: false
  • blinking – Typ: boolean, Standardwert: false

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

boolean BrickletLCD16x2.isButtonPressed(short button)
Parameter:
  • button – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 2]
Rückgabe:
  • pressed – Typ: boolean

Gibt true zurück wenn die Taste gedrückt ist.

Wenn auf Tastendrücken und -loslassen reagiert werden soll, wird empfohlen die ButtonPressedListener und ButtonReleasedListener Listeners zu nutzen.

void BrickletLCD16x2.setCustomCharacter(short index, short[] character)
Parameter:
  • index – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 7]
  • character – Typ: short[], Länge: 8, Wertebereich: [0 bis 31]

Das LCD 16x2 Bricklet kann bis zu 8 benutzerdefinierte Buchstaben speichern. Die Buchstaben bestehen aus 5x8 Pixel und sie können über den Index 0-7 adressiert werden. Um die Pixel zu beschreiben, werden die ersten 5 Bit von 8 Bytes verwenden. Zum Beispiel, um den Buchstaben "H" zu erzeugen, sollte das folgende Array gesendet werden:

  • character[0] = 0b00010001 (Dezimalwert 17)
  • character[1] = 0b00010001 (Dezimalwert 17)
  • character[2] = 0b00010001 (Dezimalwert 17)
  • character[3] = 0b00011111 (Dezimalwert 31)
  • character[4] = 0b00010001 (Dezimalwert 17)
  • character[5] = 0b00010001 (Dezimalwert 17)
  • character[6] = 0b00010001 (Dezimalwert 17)
  • character[7] = 0b00000000 (Dezimalwert 0)

Die Buchstaben können später mit writeLine() mit den chars mit den Byterepräsentationen 8 ("\x08" oder "\u0008") bis 15 ("\x0F" oder "\u000F") geschrieben werden.

Es ist möglich die benutzerdefinierten Buchstaben im Brick Viewer ab Version 2.0.1 einzustellen.

Benutzerdefinierte Buchstaben werden vom LCD im RAM gespeichert, daher müssen sie nach jedem Start des LCD 16x2 Bricklets gesetzt werden.

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

short[] BrickletLCD16x2.getCustomCharacter(short index)
Parameter:
  • index – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 7]
Rückgabe:
  • character – Typ: short[], Länge: 8, Wertebereich: [0 bis 31]

Gibt den benutzerdefinierten Buchstaben für den gegebenen Index zurück, wie von getCustomCharacter() gesetzt.

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

BrickletLCD16x2.Identity BrickletLCD16x2.getIdentity()
Rückgabeobjekt:
  • uid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • connectedUid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'h', 'z']
  • hardwareVersion – Typ: short[], Länge: 3
    • 0: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmwareVersion – Typ: short[], Länge: 3
    • 0: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
  • deviceIdentifier – 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 ist 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss). Ein 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.

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 BrickletLCD16x2.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.

class BrickletLCD16x2.ButtonPressedListener()

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

void buttonPressed(short button)
Parameter:
  • button – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 2]

Dieser Listener wird ausgelöst, wenn eine Taste gedrückt wird. Der Parameter ist die Nummer der Taste.

class BrickletLCD16x2.ButtonReleasedListener()

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

void buttonReleased(short button)
Parameter:
  • button – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 2]

Dieser Listener wird ausgelöst, wenn eine Taste losgelassen wird. Der Parameter ist die Nummer der Taste.

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.

short[] BrickletLCD16x2.getAPIVersion()
Rückgabeobjekt:
  • apiVersion – Typ: short[], Länge: 3
    • 0: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: short, 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.

boolean BrickletLCD16x2.getResponseExpected(byte functionId)
Parameter:
  • functionId – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • responseExpected – Typ: boolean

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.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für functionId:

  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_WRITE_LINE = 1
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_CLEAR_DISPLAY = 2
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_BACKLIGHT_ON = 3
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_BACKLIGHT_OFF = 4
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_SET_CONFIG = 6
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_SET_CUSTOM_CHARACTER = 11
void BrickletLCD16x2.setResponseExpected(byte functionId, boolean responseExpected)
Parameter:
  • functionId – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • responseExpected – Typ: boolean

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 Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für functionId:

  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_WRITE_LINE = 1
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_CLEAR_DISPLAY = 2
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_BACKLIGHT_ON = 3
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_BACKLIGHT_OFF = 4
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_SET_CONFIG = 6
  • BrickletLCD16x2.FUNCTION_SET_CUSTOM_CHARACTER = 11
void BrickletLCD16x2.setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)
Parameter:
  • responseExpected – Typ: boolean

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

Konstanten

int BrickletLCD16x2.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein LCD 16x2 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.

String BrickletLCD16x2.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines LCD 16x2 Bricklet dar.