TCP/IP - LED Strip Bricklet 2.0

Dies ist die Beschreibung des TCP/IP Protokolls für das LED Strip Bricklet 2.0. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des LED Strip Bricklet 2.0 sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

API

Eine allgemeine Beschreibung der TCP/IP Protokollstruktur findet sich hier.

Grundfunktionen

BrickletLEDStripV2.set_led_values_low_level
Funktions-ID:
  • 1
Anfrage:
  • index – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 6144]
  • value_length – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 6144]
  • value_chunk_offset – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • value_chunk_data – Typ: uint8[58], Wertebereich: [0 bis 255]
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt die RGB(W) Werte der LEDs beginnend beim index. Es können bis zu 2048 RGB Werte oder 1536 RGBW Werte (jeweils 6144 Byte) gesetzt werden.

Damit die Farben richtig angezeigt werden muss den LEDs entsprechend der richtig Chip Type (siehe set_chip_type) und das richtige Channel Mapping (siehe set_channel_mapping) eingestellt werden.

Wenn das Channel Mapping 3 Farben hat, müssen die Werte in der Sequenz RGBRGBRGB... übergeben werden. Hat das Mapping 4 Farben, müssen die Werte in der Sequenz RGBWRGBWRGBW... übergeben werden.

Die Daten werden Zwischengespeichert und die Farben werden auf die LEDs transferiert wenn die nächste frame duration abgelaufen ist (siehe set_frame_duration).

Genereller Ansatz:

  • Setze frame duration auf einen Wert welcher der Anzahl der Bilder pro Sekunde entspricht die erreicht werden sollen.
  • Setze alle LEDs für einen Frame.
  • Warte auf den CALLBACK_FRAME_STARTED Callback.
  • Setze alle LEDs für den nächsten Frame.
  • Warte auf den CALLBACK_FRAME_STARTED Callback.
  • Und so weiter.

Dieser Ansatz garantiert, dass die LED Farben mit einer festen Framerate angezeigt werden.

BrickletLEDStripV2.get_led_values_low_level
Funktions-ID:
  • 2
Anfrage:
  • index – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 6144]
  • length – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 6144]
Antwort:
  • value_length – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 6144]
  • value_chunk_offset – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • value_chunk_data – Typ: uint8[60], Wertebereich: [0 bis 255]

Gibt length RGB(W) Werte zurück, beginnend vom übergebenen index.

Wenn das Channel Mapping 3 Farben hat, werden die Werte in der Sequenz RGBRGBRGB... zurückgegeben, hat das Mapping 4 Farben, werden die Werte in der Sequenz RGBWRGBWRGBW... zurückgegeben (unter der Annahme, dass ein durch 3 (RGB) oder 4 (RGBW) teilbarer Index übergeben wird).

BrickletLEDStripV2.set_frame_duration
Funktions-ID:
  • 3
Anfrage:
  • duration – Typ: uint16, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 100
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt die frame duration (Länge des Frames).

Beispiel: Wenn 20 Frames pro Sekunde erreicht werden sollen, muss die Länge des Frames auf 50ms gesetzt werden (50ms * 20 = 1 Sekunde).

Für eine Erklärung des generellen Ansatzes siehe set_led_values_low_level.

Standardwert: 100ms (10 Frames pro Sekunde).

BrickletLEDStripV2.get_frame_duration
Funktions-ID:
  • 4
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • duration – Typ: uint16, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 100

Gibt die frame duration (Länge des Frames) zurück, wie von set_frame_duration gesetzt.

BrickletLEDStripV2.get_supply_voltage
Funktions-ID:
  • 5
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • voltage – Typ: uint16, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die aktuelle Versorgungsspannung der LEDs zurück.

BrickletLEDStripV2.set_clock_frequency
Funktions-ID:
  • 7
Anfrage:
  • frequency – Typ: uint32, Einheit: 1 Hz, Wertebereich: [10000 bis 2000000], Standardwert: 1666666
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt die Frequenz der Clock-Leitung.

Das Bricklet wählt die nächst mögliche erreichbare Frequenz. Diese kann ein paar Hz neben des gesetzten Wertes liegen. Die exakte Frequenz wie sie genutzt wird kann mit get_clock_frequency erfragt werden.

Wenn Probleme mit flackernden LEDs auftreten kann es daran liegen das Bits auf der Leitung flippen. Dies kann behoben werden in dem man die Verbindung zwischen Bricklet und LEDs verringert oder in dem man die Frequenz reduziert.

Mit abnehmender Frequenz nimmt allerdings auch die maximale Framerate ab.

BrickletLEDStripV2.get_clock_frequency
Funktions-ID:
  • 8
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • frequency – Typ: uint32, Einheit: 1 Hz, Wertebereich: [10000 bis 2000000], Standardwert: 1666666

Gibt die aktuell genutzte Clock-Frequenz zurück, wie von set_clock_frequency gesetzt.

BrickletLEDStripV2.set_chip_type
Funktions-ID:
  • 9
Anfrage:
  • chip – Typ: uint16, Wertebereich: Siehe Bedeutungen, Standardwert: 2801
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt den Typ des LED-Treiber-Chips. Aktuell unterstützen wir die folgenden Chips

  • WS2801,
  • WS2811,
  • WS2812 / SK6812 / NeoPixel RGB,
  • SK6812RGBW / NeoPixel RGBW (Chip Type = WS2812),
  • WS2813 / WS2815 (Chip Type = WS2812)
  • LPD8806 and
  • APA102 / DotStar.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Elemente dieser Funktion definiert:

Für chip:

  • 2801 = WS2801
  • 2811 = WS2811
  • 2812 = WS2812
  • 8806 = LPD8806
  • 102 = APA102
BrickletLEDStripV2.get_chip_type
Funktions-ID:
  • 10
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • chip – Typ: uint16, Wertebereich: Siehe Bedeutungen, Standardwert: 2801

Gibt den aktuell genutzten Typ des Chips zurück, wie von set_chip_type gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Elemente dieser Funktion definiert:

Für chip:

  • 2801 = WS2801
  • 2811 = WS2811
  • 2812 = WS2812
  • 8806 = LPD8806
  • 102 = APA102
BrickletLEDStripV2.set_channel_mapping
Funktions-ID:
  • 11
Anfrage:
  • mapping – Typ: uint8, Wertebereich: Siehe Bedeutungen, Standardwert: 36
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt das Channel Mapping für die angeschlossenen LEDs.

Falls das Mapping 4 Farben hat, erwartet die Funktion set_led_values_low_level 4 Werte pro Pixel. Bei einem Mapping mit 3 Farben werden 3 Werte pro Pixel erwartet.

Die Funktion erwartet immer die Reihenfolge RGB(W). Die angeschlossenen LED-Treiber-Chips können die Daten für ihre 3 oder 4 Kanäle in einer anderen Reihenfolge erwarten. Zum Beispiel verwenden WS2801 Chips typischerweise BGR Reihenfolge, WS2812 Chips verwenden typischerweise GRB Reihenfolge und APA102 verwenden typischerweise WBGR Reihenfolge.

Die APA102 haben eine Besonderheit. Sie haben drei 8-Bit Kanäle für RGB und einen zusätzlichen 5-Bit Kanal für die Helligkeit der RGB LED. Dadurch ist der APA102 insgesamt ein 4-Kanal Chip. Intern ist der Helligkeitskanal der erste Kanal. Daher sollte eines der Wxyz Channel Mappings verwendet werden. Dann kann über den W Kanal die Helligkeit eingestellt werden.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Elemente dieser Funktion definiert:

Für mapping:

  • 6 = RGB
  • 9 = RBG
  • 33 = BRG
  • 36 = BGR
  • 18 = GRB
  • 24 = GBR
  • 27 = RGBW
  • 30 = RGWB
  • 39 = RBGW
  • 45 = RBWG
  • 54 = RWGB
  • 57 = RWBG
  • 78 = GRWB
  • 75 = GRBW
  • 108 = GBWR
  • 99 = GBRW
  • 120 = GWBR
  • 114 = GWRB
  • 135 = BRGW
  • 141 = BRWG
  • 147 = BGRW
  • 156 = BGWR
  • 177 = BWRG
  • 180 = BWGR
  • 201 = WRBG
  • 198 = WRGB
  • 216 = WGBR
  • 210 = WGRB
  • 228 = WBGR
  • 225 = WBRG
BrickletLEDStripV2.get_channel_mapping
Funktions-ID:
  • 12
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • mapping – Typ: uint8, Wertebereich: Siehe Bedeutungen, Standardwert: 36

Gibt die aktuell genutzten Channel Mapping zurück, wie von set_channel_mapping gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Elemente dieser Funktion definiert:

Für mapping:

  • 6 = RGB
  • 9 = RBG
  • 33 = BRG
  • 36 = BGR
  • 18 = GRB
  • 24 = GBR
  • 27 = RGBW
  • 30 = RGWB
  • 39 = RBGW
  • 45 = RBWG
  • 54 = RWGB
  • 57 = RWBG
  • 78 = GRWB
  • 75 = GRBW
  • 108 = GBWR
  • 99 = GBRW
  • 120 = GWBR
  • 114 = GWRB
  • 135 = BRGW
  • 141 = BRWG
  • 147 = BGRW
  • 156 = BGWR
  • 177 = BWRG
  • 180 = BWGR
  • 201 = WRBG
  • 198 = WRGB
  • 216 = WGBR
  • 210 = WGRB
  • 228 = WBGR
  • 225 = WBRG

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletLEDStripV2.get_spitfp_error_count
Funktions-ID:
  • 234
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • error_count_ack_checksum – Typ: uint32, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_message_checksum – Typ: uint32, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_frame – Typ: uint32, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_overflow – Typ: uint32, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

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.

BrickletLEDStripV2.set_bootloader_mode
Funktions-ID:
  • 235
Anfrage:
  • mode – Typ: uint8, Wertebereich: Siehe Bedeutungen
Antwort:
  • status – Typ: uint8, Wertebereich: Siehe Bedeutungen

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 Bootloader- 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 Elemente dieser Funktion definiert:

Für mode:

  • 0 = Bootloader
  • 1 = Firmware
  • 2 = Bootloader Wait For Reboot
  • 3 = Firmware Wait For Reboot
  • 4 = Firmware Wait For Erase And Reboot

Für status:

  • 0 = OK
  • 1 = Invalid Mode
  • 2 = No Change
  • 3 = Entry Function Not Present
  • 4 = Device Identifier Incorrect
  • 5 = CRC Mismatch
BrickletLEDStripV2.get_bootloader_mode
Funktions-ID:
  • 236
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • mode – Typ: uint8, Wertebereich: Siehe Bedeutungen

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe set_bootloader_mode.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Elemente dieser Funktion definiert:

Für mode:

  • 0 = Bootloader
  • 1 = Firmware
  • 2 = Bootloader Wait For Reboot
  • 3 = Firmware Wait For Reboot
  • 4 = Firmware Wait For Erase And Reboot
BrickletLEDStripV2.set_write_firmware_pointer
Funktions-ID:
  • 237
Anfrage:
  • pointer – Typ: uint32, Einheit: 1 B, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
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.

BrickletLEDStripV2.write_firmware
Funktions-ID:
  • 238
Anfrage:
  • data – Typ: uint8[64], Wertebereich: [0 bis 255]
Antwort:
  • status – Typ: uint8, Wertebereich: [0 bis 255]

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.

BrickletLEDStripV2.set_status_led_config
Funktions-ID:
  • 239
Anfrage:
  • config – Typ: uint8, Wertebereich: Siehe Bedeutungen, Standardwert: 3
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 Elemente dieser Funktion definiert:

Für config:

  • 0 = Off
  • 1 = On
  • 2 = Show Heartbeat
  • 3 = Show Status
BrickletLEDStripV2.get_status_led_config
Funktions-ID:
  • 240
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • config – Typ: uint8, Wertebereich: Siehe Bedeutungen, Standardwert: 3

Gibt die Konfiguration zurück, wie von set_status_led_config gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Elemente dieser Funktion definiert:

Für config:

  • 0 = Off
  • 1 = On
  • 2 = Show Heartbeat
  • 3 = Show Status
BrickletLEDStripV2.get_chip_temperature
Funktions-ID:
  • 242
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • temperature – Typ: int16, Einheit: 1 °C, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1]

Gibt die Temperatur, 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.

BrickletLEDStripV2.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.

BrickletLEDStripV2.write_uid
Funktions-ID:
  • 248
Anfrage:
  • uid – Typ: uint32, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
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.

BrickletLEDStripV2.read_uid
Funktions-ID:
  • 249
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • uid – Typ: uint32, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

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

BrickletLEDStripV2.get_identity
Funktions-ID:
  • 255
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • uid – Typ: char[8]
  • connected_uid – Typ: char[8]
  • position – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'h', 'i', 'z']
  • hardware_version – Typ: uint8[3]
    • 0: major – Typ: uint8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: uint8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: uint8, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmware_version – Typ: uint8[3]
    • 0: major – Typ: uint8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: uint8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: uint8, Wertebereich: [0 bis 255]
  • device_identifier – Typ: uint16, 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. 

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

BrickletLEDStripV2.set_frame_started_callback_configuration
Funktions-ID:
  • 13
Anfrage:
  • enable – Typ: bool, Standardwert: true
Antwort:
  • keine Antwort

Aktiviert/deaktiviert den CALLBACK_FRAME_STARTED Callback.

BrickletLEDStripV2.get_frame_started_callback_configuration
Funktions-ID:
  • 14
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • enable – Typ: bool, Standardwert: true

Gibt die Konfiguration zurück, wie von set_frame_started_callback_configuration gesetzt.

Callbacks

BrickletLEDStripV2.CALLBACK_FRAME_STARTED
Funktions-ID:
  • 6
Antwort:
  • length – Typ: uint16, Wertebereich: [0 bis 6144]

Dieser Callback wird direkt nachdem dem start eines Frames ausgelöst. Der Rückgabewert ist die Anzahl der LEDs in diesem Frame.

Die Daten für das nächste Frame sollten direkt nach dem auslösen dieses Callbacks übertragen werden.

Für eine Erklärung des generellen Ansatzes siehe set_led_values_low_level.