MATLAB/Octave - RGB LED Button Bricklet

Dies ist die Beschreibung der MATLAB/Octave API Bindings für das RGB LED Button Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des RGB LED Button 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).

Simple Color (MATLAB)

Download (matlab_example_simple_color.m)

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function matlab_example_simple_color()
    import com.tinkerforge.IPConnection;
    import com.tinkerforge.BrickletRGBLEDButton;

    HOST = 'localhost';
    PORT = 4223;
    UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your RGB LED Button Bricklet

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

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

    % Set light blue color
    rlb.setColor(0, 170, 234);

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

Simple Button (MATLAB)

Download (matlab_example_simple_button.m)

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function matlab_example_simple_button()
    import com.tinkerforge.IPConnection;
    import com.tinkerforge.BrickletRGBLEDButton;

    HOST = 'localhost';
    PORT = 4223;
    UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your RGB LED Button Bricklet

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

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

    % Get current button state
    state = rlb.getButtonState();

    if state == BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_PRESSED
        fprintf('State: Pressed\n');
    elseif state == BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_RELEASED
        fprintf('State: Released\n');
    end

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

Callback (MATLAB)

Download (matlab_example_callback.m)

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

    HOST = 'localhost';
    PORT = 4223;
    UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your RGB LED Button Bricklet

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

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

    % Register button state changed callback to function cb_button_state_changed
    set(rlb, 'ButtonStateChangedCallback', @(h, e) cb_button_state_changed(e));

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

% Callback function for button state changed callback
function cb_button_state_changed(e)
    if e.state == com.tinkerforge.BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_PRESSED
        fprintf('State: Pressed\n');
    elseif e.state == com.tinkerforge.BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_RELEASED
        fprintf('State: Released\n');
    end
end

Simple Color (Octave)

Download (octave_example_simple_color.m)

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function octave_example_simple_color()
    more off;

    HOST = "localhost";
    PORT = 4223;
    UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your RGB LED Button Bricklet

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

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

    % Set light blue color
    rlb.setColor(0, 170, 234);

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

Simple Button (Octave)

Download (octave_example_simple_button.m)

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function octave_example_simple_button()
    more off;

    HOST = "localhost";
    PORT = 4223;
    UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your RGB LED Button Bricklet

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

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

    % Get current button state
    state = rlb.getButtonState();

    if state == 0
        fprintf("State: Pressed\n");
    elseif state == 1
        fprintf("State: Released\n");
    end

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

Callback (Octave)

Download (octave_example_callback.m)

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function octave_example_callback()
    more off;

    HOST = "localhost";
    PORT = 4223;
    UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your RGB LED Button Bricklet

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

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

    % Register button state changed callback to function cb_button_state_changed
    rlb.addButtonStateChangedCallback(@cb_button_state_changed);

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

% Callback function for button state changed callback
function cb_button_state_changed(e)
    if e.state == 0
        fprintf("State: Pressed\n");
    elseif e.state == 1
        fprintf("State: Released\n");
    end
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

public class BrickletRGBLEDButton(String uid, IPConnection ipcon)

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid.

In MATLAB:

import com.tinkerforge.BrickletRGBLEDButton;

rgbLEDButton = BrickletRGBLEDButton("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

In Octave:

rgbLEDButton = java_new("com.tinkerforge.BrickletRGBLEDButton", "YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

public void setColor(int red, int green, int blue)

Setzt die LED-Farbe.

Standardmäßig ist die LED aus (0, 0, 0).

public BrickletRGBLEDButton.Color getColor()

Gibt die LED-Farbe zurück, wie von setColor() gesetzt.

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen int red, int green und int blue.

public int getButtonState()

Gibt den aktuellen Zustand des Knopfes zurück (entweder gedrückt oder nicht gedrückt).

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_PRESSED = 0
  • BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_RELEASED = 1
public BrickletRGBLEDButton.ColorCalibration getColorCalibration()

Gibt die Farbwert-Kalibrierung zurück, wie von setColorCalibration() gesetzt.

Das zurückgegebene Objekt enthält die Public-Member-Variablen int red, int green und int blue.

Fortgeschrittene Funktionen

public void setColorCalibration(int red, int green, int blue)

Setzt die Farbwert-Kalibrierung. Einige Farben erscheinen heller als andere, daher kann eine Kalibrierung nötig sein um gleichmäßige Farben zu erzielen.

Der Wertebereich ist 0% bis 100%

Die Kalibrierung wird im Flash des Bricklets gespeichert und muss daher nicht bei jedem Start erneut vorgenommen werden.

Standardwert ist (100, 100, 55).

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 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:

  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_COLOR = 1
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_COLOR_CALIBRATION = 5
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_RESET = 243
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_WRITE_UID = 248
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 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:

  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_COLOR = 1
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_COLOR_CALIBRATION = 5
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_RESET = 243
  • BrickletRGBLEDButton.FUNCTION_WRITE_UID = 248
public void setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)

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

public BrickletRGBLEDButton.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:

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

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

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRGBLEDButton.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • BrickletRGBLEDButton.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • BrickletRGBLEDButton.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • BrickletRGBLEDButton.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • BrickletRGBLEDButton.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:

  • BrickletRGBLEDButton.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletRGBLEDButton.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletRGBLEDButton.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • BrickletRGBLEDButton.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:

  • BrickletRGBLEDButton.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletRGBLEDButton.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletRGBLEDButton.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • BrickletRGBLEDButton.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 BrickletRGBLEDButton.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.

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.

public callback ButtonStateChangedCallback
Parameter:state -- int

Dieser Callback wird jedes mal ausgelöst, wenn sich der Zustand es Knopfes ändert von gedrückt zu nicht gedrückt oder anders herum

Das Parameter ist der aktuelle Zustand des Knopfes.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_PRESSED = 0
  • BrickletRGBLEDButton.BUTTON_STATE_RELEASED = 1

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

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

Konstanten

public static final int DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein RGB LED Button 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.

public static final String DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines RGB LED Button Bricklet dar.