MATLAB/Octave - Motion Detector Bricklet

Dies ist die Beschreibung der MATLAB/Octave API Bindings für das Motion Detector Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Motion Detector Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die MATLAB/Octave API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Callback (MATLAB)

Download (matlab_example_callback.m)

 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
function matlab_example_callback()
    import com.tinkerforge.IPConnection;
    import com.tinkerforge.BrickletMotionDetector;

    HOST = 'localhost';
    PORT = 4223;
    UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your Motion Detector Bricklet

    ipcon = IPConnection(); % Create IP connection
    md = handle(BrickletMotionDetector(UID, ipcon), 'CallbackProperties'); % Create device object

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

    % Register motion detected callback to function cb_motion_detected
    set(md, 'MotionDetectedCallback', @(h, e) cb_motion_detected(e));

    % Register detection cycle ended callback to function cb_detection_cycle_ended
    set(md, 'DetectionCycleEndedCallback', @(h, e) cb_detection_cycle_ended(e));

    input('Press key to exit\n', 's');
    ipcon.disconnect();
end

% Callback function for motion detected callback
function cb_motion_detected(e)
    fprintf('Motion Detected\n');
end

% Callback function for detection cycle ended callback
function cb_detection_cycle_ended(e)
    fprintf('Detection Cycle Ended (next detection possible in ~3 seconds)\n');
end

Callback (Octave)

Download (octave_example_callback.m)

 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
function octave_example_callback()
    more off;

    HOST = "localhost";
    PORT = 4223;
    UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your Motion Detector Bricklet

    ipcon = javaObject("com.tinkerforge.IPConnection"); % Create IP connection
    md = javaObject("com.tinkerforge.BrickletMotionDetector", UID, ipcon); % Create device object

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

    % Register motion detected callback to function cb_motion_detected
    md.addMotionDetectedCallback(@cb_motion_detected);

    % Register detection cycle ended callback to function cb_detection_cycle_ended
    md.addDetectionCycleEndedCallback(@cb_detection_cycle_ended);

    input("Press key to exit\n", "s");
    ipcon.disconnect();
end

% Callback function for motion detected callback
function cb_motion_detected(e)
    fprintf("Motion Detected\n");
end

% Callback function for detection cycle ended callback
function cb_detection_cycle_ended(e)
    fprintf("Detection Cycle Ended (next detection possible in ~3 seconds)\n");
end

API

Prinzipiell kann jede Methode der MATLAB 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 die MATLAB Bindings auf Java basieren und 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 BrickletMotionDetector(String uid, IPConnection ipcon)
Parameter:
  • uid – Typ: String
  • ipcon – Typ: IPConnection
Rückgabe:
  • motionDetector – Typ: BrickletMotionDetector

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid.

In MATLAB:

import com.tinkerforge.BrickletMotionDetector;

motionDetector = BrickletMotionDetector("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

In Octave:

motionDetector = java_new("com.tinkerforge.BrickletMotionDetector", "YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

short BrickletMotionDetector.getMotionDetected()
Rückgabe:
  • motion – Typ: short, Wertebereich: Siehe Konstanten

Gibt 1 zurück wenn eine Bewegung detektiert wurde. Wie lange 1 zurückgegeben wird nachdem eine Bewegung detektiert wurde kann mit einem kleinen Poti auf dem Motion Detector Bricklet eingestellt werden, siehe hier.

Auf dem Bricklet selbst ist eine blaue LED, die leuchtet solange das Bricklet im "Bewegung detektiert" Zustand ist.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für motion:

  • BrickletMotionDetector.MOTION_NOT_DETECTED = 0
  • BrickletMotionDetector.MOTION_DETECTED = 1

Fortgeschrittene Funktionen

void BrickletMotionDetector.setStatusLEDConfig(short config)
Parameter:
  • config – Typ: short, Wertebereich: Siehe Konstanten

Setzt die Konfiguration der Status-LED.

Standardmäßig geht die LED an, wenn eine Bewegung erkannt wird und aus wenn keine Bewegung erkannt wird.

Die LED kann auch permanent an/aus gestellt werden.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • BrickletMotionDetector.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletMotionDetector.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletMotionDetector.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 2

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

short BrickletMotionDetector.getStatusLEDConfig()
Rückgabe:
  • config – Typ: short, Wertebereich: Siehe Konstanten

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

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • BrickletMotionDetector.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletMotionDetector.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletMotionDetector.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 2

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

short[] BrickletMotionDetector.getAPIVersion()
Rückgabe:
  • apiVersion – Typ: short[], Länge: 3, Wertebereich: [0 bis 255]

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.

boolean BrickletMotionDetector.getResponseExpected(short functionId)
Parameter:
  • functionId – Typ: short, 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 Callbacks 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:

  • BrickletMotionDetector.FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 4
void BrickletMotionDetector.setResponseExpected(short functionId, boolean responseExpected)
Parameter:
  • functionId – Typ: short, 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 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 functionId:

  • BrickletMotionDetector.FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 4
void BrickletMotionDetector.setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)
Parameter:
  • responseExpected – Typ: boolean

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

BrickletMotionDetector.Identity BrickletMotionDetector.getIdentity()
Rückgabeobjekt:
  • uid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • connectedUid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: char
  • hardwareVersion – Typ: short[], Länge: 3, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmwareVersion – Typ: short[], Länge: 3, 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 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.

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung wird mit MATLABs "set" Funktion durchgeführt. Die Parameter sind ein Gerätobjekt, der Callback-Name und die Callback-Funktion. Hier ein Beispiel in MATLAB:

function my_callback(e)
    fprintf('Parameter: %s\n', e.param);
end

set(device, 'ExampleCallback', @(h, e) my_callback(e));

Die Octave Java Unterstützung unterscheidet sich hier von MATLAB, die "set" Funktion kann hier nicht verwendet werden. Die Registrierung wird in Octave mit "add*Callback" Funktionen des Gerätobjekts durchgeführt. Hier ein Beispiel in Octave:

function my_callback(e)
    fprintf("Parameter: %s\n", e.param);
end

device.addExampleCallback(@my_callback);

Es ist möglich mehrere Callback-Funktion hinzuzufügen und auch mit einem korrespondierenden "remove*Callback" wieder zu entfernen.

Die Parameter des Callbacks werden der Callback-Funktion als Felder der Struktur e übergeben. Diese ist von der java.util.EventObject Klasse abgeleitete. Die verfügbaren Callback-Namen mit den entsprechenden Strukturfeldern werden unterhalb 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.

callback BrickletMotionDetector.MotionDetectedCallback
Event-Objekt:
  • leeres Objekt

Dieser Callback wird aufgerufen nachdem eine Bewegung detektiert wurde.

In MATLAB kann die set() Function verwendet werden um diesem Callback eine Callback-Function zuzuweisen.

In Octave kann diesem Callback mit addMotionDetectedCallback() eine Callback-Function hinzugefügt werde. Eine hinzugefügter Callback-Function kann mit removeMotionDetectedCallback() wieder entfernt werden.

callback BrickletMotionDetector.DetectionCycleEndedCallback
Event-Objekt:
  • leeres Objekt

Dieser Callback wird aufgerufen wenn ein Bewegungserkennungszyklus beendet ist. Wenn dieser Callback aufgerufen wurde kann wieder eine weitere Bewegung erkannt werden nach ungefähr 2 Sekunden.

In MATLAB kann die set() Function verwendet werden um diesem Callback eine Callback-Function zuzuweisen.

In Octave kann diesem Callback mit addDetectionCycleEndedCallback() eine Callback-Function hinzugefügt werde. Eine hinzugefügter Callback-Function kann mit removeDetectionCycleEndedCallback() wieder entfernt werden.

Konstanten

int BrickletMotionDetector.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Motion Detector Bricklet zu identifizieren.

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

String BrickletMotionDetector.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Motion Detector Bricklet dar.