Java - OLED 128x64 Bricklet 2.0

Dies ist die Beschreibung der Java API Bindings für das OLED 128x64 Bricklet 2.0. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des OLED 128x64 Bricklet 2.0 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.BrickletOLED128x64V2;

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

    // Change XYZ to the UID of your OLED 128x64 Bricklet 2.0
    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
        BrickletOLED128x64V2 oled = new BrickletOLED128x64V2(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Clear display
        oled.clearDisplay();

        // Write "Hello World" starting from upper left corner of the screen
        oled.writeLine(0, 0, "Hello World");

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

Pixel Matrix

Download (ExamplePixelMatrix.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletOLED128x64V2;

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

    // Change XYZ to the UID of your OLED 128x64 Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";
    private static final short SCREEN_WIDTH = 128;
    private static final short SCREEN_HEIGHT = 64;

    // 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
        BrickletOLED128x64V2 oled = new BrickletOLED128x64V2(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Clear display
        oled.clearDisplay();

        // Draw checkerboard pattern
        boolean[] pixels = new boolean[SCREEN_HEIGHT * SCREEN_WIDTH];

        for (short h = 0; h < SCREEN_HEIGHT; h++) {
            for (short w = 0; w < SCREEN_WIDTH; w++) {
                pixels[h*SCREEN_WIDTH + w] = (h / 8) % 2 == (w / 8) % 2;
            }
        }

        oled.writePixels(0, 0, SCREEN_WIDTH-1, SCREEN_HEIGHT-1, pixels);

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

Scribble

Download (ExampleScribble.java)

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import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.image.BufferedImage;
import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletOLED128x64V2;

public class ExampleScribble {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 4223;
    private static final String UID = "XYZ"; // Change to your UID
    private static final short WIDTH = 128;
    private static final short HEIGHT = 64;

    static void drawImage(BrickletOLED128x64V2 oled, BufferedImage image) throws Exception {
        boolean[] pixels = new boolean[HEIGHT * WIDTH];
        short h, w;

        for (h = 0; h < HEIGHT; h++) {
            for (w = 0; w < WIDTH; w++) {
                pixels[h*WIDTH + w] = (image.getRGB(w, h) & 0x00FFFFFF) > 0;
            }
        }
        oled.writePixels(0, 0, WIDTH-1, HEIGHT-1, pixels);
    }

    // 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
        BrickletOLED128x64V2 oled = new BrickletOLED128x64V2(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Clear display
        oled.clearDisplay();

        // Draw rotating line
        BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        int originX = WIDTH / 2;
        int originY = HEIGHT / 2;
        int length = HEIGHT / 2 - 2;
        int angle = 0;

        System.out.println("Press ctrl+c to exit");

        while (true) {
            double radians = Math.toRadians(angle);
            int x = (int)(originX + length * Math.cos(radians));
            int y = (int)(originY + length * Math.sin(radians));
            Graphics g = image.createGraphics();

            g.setColor(Color.black);
            g.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT);
            g.setColor(Color.white);
            g.drawLine(originX, originY, x, y);
            g.dispose();

            drawImage(oled, image);
            Thread.sleep(25);

            angle++;
        }
    }
}

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

public class BrickletOLED128x64V2(String uid, IPConnection ipcon)

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

BrickletOLED128x64V2 oled128x64V2 = new BrickletOLED128x64V2("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

public void writePixels(int xStart, int yStart, int xEnd, int yEnd, boolean[] pixels)

Schreibt Pixel in das angegebene Fenster.

Die X-Achse läuft von 0 bis 127 und die Y-Achse von 0 bis 63. Die Pixel werden zeilenweise von oben nach unten und die Zeilen werden jeweils von links nach rechts geschrieben.

Wenn Automatic Draw aktiviert ist (Standard), dann werden die Pixel direkt auf den Display geschrieben. Nur Pixel die sich wirklich verändert haben werden auf dem Display aktualisiert.

Wenn Automatic Draw deaktiviert ist, dann werden die Pixel in einen internen Buffer geschrieben der dann durch einen Aufruf von drawBufferedFrame() auf dem Display angezeigt werden kann. Dadurch kann Flicker vermieden werden, wenn ein komplexes Bild in mehreren Schritten aufgebaut wird.

Automatic Draw kann über die setDisplayConfiguration() Funktion eingestellt werden.

public boolean[] readPixels(int xStart, int yStart, int xEnd, int yEnd)

Liest Pixel aus dem angegebenen Fenster.

Die X-Achse läuft von 0 bis 127 und die Y-Achse von 0 bis 63. Die Pixel werden zeilenweise von oben nach unten und die Zeilen werden jeweils von links nach rechts gelesen.

Wenn Automatic Draw aktiviert ist (Standard), dann werden die Pixel direkt vom Display gelesen.

Wenn Automatic Draw deaktiviert ist, dann werden die Pixel aus einen internen Buffer gelesen (siehe drawBufferedFrame()).

Automatic Draw kann über die setDisplayConfiguration() Funktion eingestellt werden.

public void clearDisplay()

Löscht den kompletten aktuellen Inhalt des Displays.

Wenn Automatic Draw aktiviert ist (Standard), dann werden die Pixel direkt gelöscht.

Wenn Automatic Draw deaktiviert ist, dann werden die Pixel im internen Buffer gelöscht der dann durch einen Aufruf von drawBufferedFrame() auf dem Display angezeigt werden kann. Dadurch kann Flicker vermieden werden, wenn ein komplexes Bild in mehreren Schritten aufgebaut wird.

Automatic Draw kann über die setDisplayConfiguration() Funktion eingestellt werden.

public void writeLine(int line, int position, String text)

Schreibt einen Text in die angegebene Zeile (0 bis 7) mit einer vorgegebenen Position (0 bis 21). Der Text kann maximal 22 Zeichen lang sein.

Beispiel: (1, 10, "Hallo") schreibt Hallo in die Mitte der zweiten Zeile des Displays.

Das Display nutzt einen speziellen 5x7 Pixel Zeichensatz. Der Zeichensatz kann mit Hilfe von Brick Viewer angezeigt werden.

Wenn Automatic Draw aktiviert ist (Standard), dann wird der Text direkt auf den Display geschrieben. Nur Pixel die sich wirklich verändert haben werden auf dem Display aktualisiert.

Wenn Automatic Draw deaktiviert ist, dann wird der Text in einen internen Buffer geschrieben der dann durch einen Aufruf von drawBufferedFrame() auf dem Display angezeigt werden kann. Dadurch kann Flicker vermieden werden, wenn ein komplexes Bild in mehreren Schritten aufgebaut wird.

Automatic Draw kann über die setDisplayConfiguration() Funktion eingestellt werden.

public void drawBufferedFrame(boolean forceCompleteRedraw)

Stellt den aktuell Inhalt des internen Buffers auf dem Display dar. Normalerweise schreibt jeder Aufruf von writePixels() und writeLine() direkt auf den Display. Wenn jedoch Automatic Draw deaktiviert ist (setDisplayConfiguration()), dann werden Änderungen in einen internen Buffer anstatt auf den Display geschrieben. Der internen Buffer kann dann durch einen Aufruf dieser Funktion auf den Display geschrieben werden. Dadurch kann Flicker vermieden werden, wenn ein komplexes Bild in mehreren Schritten aufgebaut wird.

Wenn Force Complete Redraw auf true gesetzt ist, dann wird der gesamte Display aktualisiert, anstatt nur die Pixel die sich wirklich verändert haben. Normalerweise sollte dies nicht notwendig sein, außer bei hängenden Pixeln bedingt durch Fehler.

Fortgeschrittene Funktionen

public void setDisplayConfiguration(int contrast, boolean invert, boolean automaticDraw)

Setzt die Konfiguration des Displays.

Der Kontrast kann zwischen 0 und 255 und das Farbschema invertiert (weiß/schwarz) eingestellt werden.

Wenn Automatic Draw aktiviert (true) ist dann wird das Display bei jedem Aufruf von writePixels() und writeLine() aktualisiert. Wenn Automatic Draw deaktiviert (false) ist, dann werden Änderungen in einen internen Buffer geschrieben, der dann bei bei einem Aufruf von drawBufferedFrame() auf dem Display angezeigt wird.

Standardwerte: Kontrast 143, Invertierung aus und Automatic Draw aktiviert.

public BrickletOLED128x64V2.DisplayConfiguration getDisplayConfiguration()

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

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen int contrast, boolean invert und boolean automaticDraw.

public int[] getAPIVersion()

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.

public boolean getResponseExpected(int functionId)

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.

Siehe setResponseExpected() für die Liste der verfügbaren Funktions ID Konstanten für diese Funktion.

public void setResponseExpected(int functionId, boolean responseExpected)

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 Funktions ID Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_WRITE_PIXELS = 1
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_CLEAR_DISPLAY = 3
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_SET_DISPLAY_CONFIGURATION = 4
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_WRITE_LINE = 6
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_DRAW_BUFFERED_FRAME = 7
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_RESET = 243
  • BrickletOLED128x64V2.FUNCTION_WRITE_UID = 248
public void setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)

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

public BrickletOLED128x64V2.SPITFPErrorCount getSPITFPErrorCount()

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.

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen long errorCountAckChecksum, long errorCountMessageChecksum, long errorCountFrame und long errorCountOverflow.

public int setBootloaderMode(int mode)

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 Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_STATUS_OK = 0
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_STATUS_INVALID_MODE = 1
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_STATUS_NO_CHANGE = 2
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_STATUS_ENTRY_FUNCTION_NOT_PRESENT = 3
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_STATUS_DEVICE_IDENTIFIER_INCORRECT = 4
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_STATUS_CRC_MISMATCH = 5
public int getBootloaderMode()

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe setBootloaderMode().

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • BrickletOLED128x64V2.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4
public void setWriteFirmwarePointer(long pointer)

Setzt den Firmware-Pointer für writeFirmware(). 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.

public int writeFirmware(int[] data)

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von setWriteFirmwarePointer() 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.

public void setStatusLEDConfig(int config)

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 Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
public int getStatusLEDConfig()

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

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • BrickletOLED128x64V2.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
public int getChipTemperature()

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.

public void reset()

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.

public void writeUID(long uid)

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.

public long readUID()

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

public BrickletOLED128x64V2.Identity getIdentity()

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.

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen String uid, String connectedUid, char position, int[] hardwareVersion, int[] firmwareVersion und int deviceIdentifier.

Konstanten

public static final int BrickletOLED128x64V2.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein OLED 128x64 Bricklet 2.0 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.

public static final String BrickletOLED128x64V2.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines OLED 128x64 Bricklet 2.0 dar.