Java - OLED 128x64 Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Java API Bindings für das OLED 128x64 Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des OLED 128x64 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.BrickletOLED128x64;

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
    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
        BrickletOLED128x64 oled = new BrickletOLED128x64(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((short)0, (short)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.BrickletOLED128x64;

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;

    static void drawMatrix(BrickletOLED128x64 oled, boolean[][] pixels) throws Exception {
        short[][] column = new short[SCREEN_HEIGHT/8][SCREEN_WIDTH];
        short[] columnWrite = new short[64];
        short page = 0;
        short i, j, k, l;

        for (i = 0; i < SCREEN_HEIGHT/8; i++) {
            for (j = 0; j < SCREEN_WIDTH; j++) {
                page = 0;

                for (k = 0; k < 8; k++) {
                    if (pixels[(i*8)+k][j]) {
                        page |= (short)(1 << k);
                    }
                }

                column[i][j] = page;
            }
        }

        oled.newWindow((short)0, (short)(SCREEN_WIDTH-1), (short)0, (short)7);

        for (i = 0; i < SCREEN_HEIGHT/8; i++) {
            l = 0;
            for (j = 0; j < SCREEN_WIDTH/2; j++) {
                columnWrite[l] = column[i][j];
                l++;
            }

            oled.write(columnWrite);

            l = 0;
            for (k = SCREEN_WIDTH/2; k < SCREEN_WIDTH; k++) {
                columnWrite[l] = column[i][k];
                l++;
            }

            oled.write(columnWrite);
        }
    }

    // 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
        BrickletOLED128x64 oled = new BrickletOLED128x64(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[][] pixelMatrix = new boolean[SCREEN_HEIGHT][SCREEN_WIDTH];

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

        drawMatrix(oled, pixelMatrix);

        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.BrickletOLED128x64;

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(BrickletOLED128x64 oled, BufferedImage image) throws Exception {
        short[][] column = new short[HEIGHT/8][WIDTH];
        short[] columnWrite = new short[64];
        short page = 0;
        short i, j, k, l;

        for (i = 0; i < HEIGHT/8; i++) {
            for (j = 0; j < WIDTH; j++) {
                page = 0;

                for (k = 0; k < 8; k++) {
                    if ((image.getRGB(j, (i*8)+k) & 0x00FFFFFF) > 0) {
                        page |= (short)(1 << k);
                    }
                }

                column[i][j] = page;
            }
        }

        oled.newWindow((short)0, (short)(WIDTH-1), (short)0, (short)7);

        for (i = 0; i < HEIGHT/8; i++) {
            l = 0;
            for (j = 0; j < WIDTH/2; j++) {
                columnWrite[l] = column[i][j];
                l++;
            }

            oled.write(columnWrite);

            l = 0;
            for (k = WIDTH/2; k < WIDTH; k++) {
                columnWrite[l] = column[i][k];
                l++;
            }

            oled.write(columnWrite);
        }
    }

    // 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
        BrickletOLED128x64 oled = new BrickletOLED128x64(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

class BrickletOLED128x64(String uid, IPConnection ipcon)

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

BrickletOLED128x64 oled128x64 = new BrickletOLED128x64("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

void BrickletOLED128x64.write(short[] data)

Fügt 64 Byte Daten zu dem mit newWindow() gesetztem Fenster hinzu.

Jede Zeile hat eine Höhe von 8 Pixeln welche einem Byte Daten entsprechen.

Beispiel: Wenn newWindow() mit Spalte (Column) von 0 bis 127 und Zeile (Row) von 0 bis 7 (das ganze Display) aufgerufen wird, schreibt jedes write() (roter Pfeil) eine halbe Zeile.

Display Pixel Reihenfolge

Das LSB (D0) von jedem Daten-Byte ist in der Zeile oben und das MSB (D7) ist in der Zeile unten.

Der nächste Aufruf von write() schreibt die zweite Hälfte der erste Zeile, und die nächsten beiden Aufrufe die zweite Zeile usw. Um das ganze Display zu füllen muss write() 16 mal aufgerufen werden.

void BrickletOLED128x64.newWindow(short columnFrom, short columnTo, short rowFrom, short rowTo)

Setzt das Fenster in welches mit write() geschrieben werden kann. Eine Zeile (Row) hat eine Höhe von 8 Pixel.

Die Spalten haben einen Wertebereich von 0 bis 127 und die Zeilen haben einen Wertebereich von 0 bis 7.

void BrickletOLED128x64.clearDisplay()

Löscht den aktuellen Inhalt des mit newWindow() gesetztem Fensters.

void BrickletOLED128x64.writeLine(short line, short position, String text)

Schreibt einen Text in die angegebene Zeile (0 bis 7) mit einer vorgegebenen Position (0 bis 25). Der Text kann maximal 26 Zeichen lang sein.

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

Es ist möglich zuerst auf das Display mit write() zu malen und danach Text hinzuzufügen.

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

Fortgeschrittene Funktionen

void BrickletOLED128x64.setDisplayConfiguration(short contrast, boolean invert)

Setzt die Konfiguration des Displays

Es können der Kontrast mit einem Wertebereich von 0 bis 255 gesetzt, sowie die Farben (schwarz/weiß) des Displays invertiert werden.

Die Standardwerte sind ein Kontrast von 143 und die Invertierung ist aus.

BrickletOLED128x64.DisplayConfiguration BrickletOLED128x64.getDisplayConfiguration()

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

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen short contrast und boolean invert.

short[] BrickletOLED128x64.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.

boolean BrickletOLED128x64.getResponseExpected(short 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.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_WRITE = 1
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_NEW_WINDOW = 2
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_CLEAR_DISPLAY = 3
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_SET_DISPLAY_CONFIGURATION = 4
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_WRITE_LINE = 6
void BrickletOLED128x64.setResponseExpected(short 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 Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_WRITE = 1
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_NEW_WINDOW = 2
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_CLEAR_DISPLAY = 3
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_SET_DISPLAY_CONFIGURATION = 4
  • BrickletOLED128x64.FUNCTION_WRITE_LINE = 6
void BrickletOLED128x64.setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)

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

BrickletOLED128x64.Identity BrickletOLED128x64.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, short[] hardwareVersion, short[] firmwareVersion und int deviceIdentifier.

Konstanten

static final int BrickletOLED128x64.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein OLED 128x64 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.

static final String BrickletOLED128x64.DEVICE_DISPLAY_NAME

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