C# - Real-Time Clock Bricklet

Dies ist die Beschreibung der C# API Bindings für das Real-Time Clock Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Real-Time Clock Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die C# API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (ExampleSimple.cs)

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using System;
using Tinkerforge;

class Example
{
    private static string HOST = "localhost";
    private static int PORT = 4223;
    private static string UID = "XYZ"; // Change XYZ to the UID of your Real-Time Clock Bricklet

    static void Main()
    {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletRealTimeClock rtc = new BrickletRealTimeClock(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Get current date and time
        int year; byte month, day, hour, minute, second, centisecond, weekday;
        rtc.GetDateTime(out year, out month, out day, out hour, out minute, out second,
                        out centisecond, out weekday);

        Console.WriteLine("Year: " + year);
        Console.WriteLine("Month: " + month);
        Console.WriteLine("Day: " + day);
        Console.WriteLine("Hour: " + hour);
        Console.WriteLine("Minute: " + minute);
        Console.WriteLine("Second: " + second);
        Console.WriteLine("Centisecond: " + centisecond);

        if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_MONDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Monday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_TUESDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Tuesday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_WEDNESDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Wednesday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_THURSDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Thursday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_FRIDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Friday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SATURDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Saturday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SUNDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Sunday");
        }

        // Get current timestamp
        long timestamp = rtc.GetTimestamp();
        Console.WriteLine("Timestamp: " + timestamp + " ms");

        Console.WriteLine("Press enter to exit");
        Console.ReadLine();
        ipcon.Disconnect();
    }
}

Callback

Download (ExampleCallback.cs)

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using System;
using Tinkerforge;

class Example
{
    private static string HOST = "localhost";
    private static int PORT = 4223;
    private static string UID = "XYZ"; // Change XYZ to the UID of your Real-Time Clock Bricklet

    // Callback function for date and time callback
    static void DateTimeCB(BrickletRealTimeClock sender, int year, byte month, byte day,
                           byte hour, byte minute, byte second, byte centisecond,
                           byte weekday, long timestamp)
    {
        Console.WriteLine("Year: " + year);
        Console.WriteLine("Month: " + month);
        Console.WriteLine("Day: " + day);
        Console.WriteLine("Hour: " + hour);
        Console.WriteLine("Minute: " + minute);
        Console.WriteLine("Second: " + second);
        Console.WriteLine("Centisecond: " + centisecond);

        if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_MONDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Monday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_TUESDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Tuesday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_WEDNESDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Wednesday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_THURSDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Thursday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_FRIDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Friday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SATURDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Saturday");
        }
        else if(weekday == BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SUNDAY)
        {
            Console.WriteLine("Weekday: Sunday");
        }

        Console.WriteLine("Timestamp: " + timestamp);
        Console.WriteLine("");
    }

    static void Main()
    {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletRealTimeClock rtc = new BrickletRealTimeClock(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Register date and time callback to function DateTimeCB
        rtc.DateTimeCallback += DateTimeCB;

        // Set period for date and time callback to 5s (5000ms)
        // Note: The date and time callback is only called every 5 seconds
        //       if the date and time has changed since the last call!
        rtc.SetDateTimeCallbackPeriod(5000);

        Console.WriteLine("Press enter to exit");
        Console.ReadLine();
        ipcon.Disconnect();
    }
}

API

Prinzipiell kann jede Funktion der C# Bindings, welche einen Wert zurück gibt eine Tinkerforge.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.

Da C# nicht mehrere Rückgabewerte direkt unterstützt, wird das out Schlüsselwort genutzt, um mehrere Werte aus einer Funktion zurückzugeben.

Der Namensraum für alle Brick/Bricklet Bindings und die IPConnection ist Tinkerforge.*.

Alle folgend aufgelisteten Methoden sind Thread-sicher.

Grundfunktionen

public class BrickletRealTimeClock(String uid, IPConnection ipcon)

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

BrickletRealTimeClock realTimeClock = new BrickletRealTimeClock("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

public void SetDateTime(int year, byte month, byte day, byte hour, byte minute, byte second, byte centisecond, byte weekday)

Setzt das aktuelle Datum (inklusive Wochentag) und die aktuelle Zeit mit Hundertstelsekunden Auflösung.

Mögliche Wertebereiche:

  • Year: 2000 bis 2099
  • Month: 1 bis 12 (Januar bis Dezember)
  • Day: 1 bis 31
  • Hour: 0 bis 23
  • Minute: 0 bis 59
  • Second: 0 bis 59
  • Centisecond: 0 bis 99
  • Weekday: 1 bis 7 (Montag bis Sonntag)

Wenn die Backup Batterie eingebaut ist, dann behält die Echtzeituhr Datum und Zeit auch dann, wenn kein Brick das Bricklet mit Strom versorgt.

Die Echtzeituhr behandelt Schaltjahre und fügt den 29. Februar entsprechend ein. Schaltsekunden, Zeitzonen und die Sommerzeit werden jedoch nicht behandelt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SUNDAY = 7
public void GetDateTime(out int year, out byte month, out byte day, out byte hour, out byte minute, out byte second, out byte centisecond, out byte weekday)

Gibt das aktuelle Datum (inklusive Wochentag) und die aktuelle Zeit der Echtzeituhr mit Hundertstelsekunden Auflösung zurück.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SUNDAY = 7
public long GetTimestamp()

Gibt das aktuelle Datum und Zeit der Echtzeituhr in Millisekunden umgerechnet zurück. Der Zeitstempel hat eine effektive Auflösung von Hundertstelsekunden.

Fortgeschrittene Funktionen

public void SetOffset(short offset)

Setzt den Versatz ein, den die Echtzeituhr ausgleichen soll. Der Versatz kann in 2,17 ppm Schritten zwischen -277,76 ppm (-128) und +275,59 ppm (127) eingestellt werden.

Die Echtzeituhr kann von der eigentlichen Zeit abweichen, bedingt durch die Frequenzabweichung des verbauten 32,768 kHz Quarzes. Selbst ohne Ausgleich (Werkseinstellung) sollte die daraus entstehende Zeitabweichung höchstens ±20 ppm (±52,6 Sekunden pro Monat) betragen.

Diese Abweichung kann berechnet werden, durch Vergleich der gleichen Zeitdauer einmal mit der Echtzeituhr (rtc_duration) gemessen und einmal mit einer genauen Kontrolluhr (ref_duration) gemessen.

Um das beste Ergebnis zu erzielen, sollte der eingestellte Versatz zuerst auf 0 ppm gesetzt und dann eine Zeitdauer von mindestens 6 Stunden gemessen werden.

Der neue Versatz (new_offset) kann dann wie folgt aus dem aktuell eingestellten Versatz (current_offset) und den gemessenen Zeitdauern berechnet werden:

new_offset = current_offset - round(1000000 * (rtc_duration - ref_duration) / rtc_duration / 2.17)

Wenn der Versatz berechnet werden soll, dann empfehlen wir den Kalibrierungsdialog in Brick Viewer dafür zu verwenden, anstatt die Berechnung von Hand durchzuführen.

Der Versatz wird im EEPROM des Bricklets gespeichert und muss nur einmal gesetzt werden.

public short GetOffset()

Gibt den Versatz zurück, wie von SetOffset() gesetzt.

public byte[] 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 bool GetResponseExpected(byte 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.

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

public void SetResponseExpected(byte functionId, bool 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 Funktions ID Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRealTimeClock.FUNCTION_SET_DATE_TIME = 1
  • BrickletRealTimeClock.FUNCTION_SET_OFFSET = 4
  • BrickletRealTimeClock.FUNCTION_SET_DATE_TIME_CALLBACK_PERIOD = 6
  • BrickletRealTimeClock.FUNCTION_SET_ALARM = 8
public void SetResponseExpectedAll(bool responseExpected)

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

public void GetIdentity(out string uid, out string connectedUid, out char position, out byte[] hardwareVersion, out byte[] firmwareVersion, out int deviceIdentifier)

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 Bricklet.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

public void SetDateTimeCallbackPeriod(long period)

Setzt die Periode in ms mit welcher der DateTimeCallback Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 deaktiviert den Callback.

Der DateTimeCallback Callback wird nur ausgelöst wenn sich das Datum oder die Zeit seit der letzten Auslösung geändert haben.

Der Standardwert ist 0.

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

public long GetDateTimeCallbackPeriod()

Gibt die Periode zurück, wie von SetDateTimeCallbackPeriod() gesetzt.

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

public void SetAlarm(short month, short day, short hour, short minute, short second, short weekday, int interval)

Konfiguriert einen wiederholbaren Alarm. Der AlarmCallback Callback wird ausgelöst, wenn das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit mit dem konfigurierten Alarm übereinstimmen.

Wird ein Parameter auf -1 gesetzt, dann wird es deaktiviert und nimmt nicht am Übereinstimmungstest teil. Werden alle Parameter auf -1 gesetzt, dann ist der Alarm vollständig deaktiviert.

Um z.B. den Alarm jeden Tag um 7:30 Uhr auszulösen kann dieser auf (-1, -1, 7, 30, -1, -1, -1) konfiguriert werden. Die Stunde ist auf 7 gesetzt und die Minute auf 30. Der Alarm wird ausgelöst, wenn alle aktiven Parameter mit dem aktuellen Datum und der aktuellen Zeit übereinstimmen.

Das Intervall hat eine spezielle Rolle. Wenn es nicht auf -1 gesetzt ist, dann konfiguriert sich der Alarm nach jeder Auslösung entsprechend selbst neu. Dies kann für wiederholende Alarme genutzt werden, die nicht durch Übereinstimmung mit Datum und Uhrzeit abgebildet werden können. Um z.B. alle 23 Sekunden einen Alarm auszulösen kann dieser als (-1, -1, -1, -1, -1, -1, 23) konfiguriert werden. Intern nimmt das Bricklet das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit, addiert 23 Sekunden und setzt das Ergebnis als Alarm. Der erste Alarm wir dann 23 Sekunden nach dem Aufruf ausgelöst werden. Da das Intervall nicht -1 ist wird das Bricklet dann intern wieder das gleiche tun: 23 Sekunden auf das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit addieren und das Ergebnis als Alarm setzten. Dadurch entsteht ein sich alle 23 Sekunden wiederholender Alarm.

Das Intervall kann auch in Kombination mit den anderen Parametern verwendet werden. Wird z.B. der Alarm auf (-1, -1, 7, 30, -1, -1, 300) konfiguriert dann wird der Alarm jeden Tag um 7:30 Uhr ausgelöst und dann all 5 Minuten wiederholt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRealTimeClock.ALARM_MATCH_DISABLED = -1
  • BrickletRealTimeClock.ALARM_INTERVAL_DISABLED = -1

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

public void GetAlarm(out short month, out short day, out short hour, out short minute, out short second, out short weekday, out int interval)

Gibt die Alarmkonfiguration zurück, wie von SetAlarm() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRealTimeClock.ALARM_MATCH_DISABLED = -1
  • BrickletRealTimeClock.ALARM_INTERVAL_DISABLED = -1

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung geschieht durch Anhängen des Callback Handlers an den passenden Event:

void MyCallback(BrickletRealTimeClock sender, int value)
{
    System.Console.WriteLine("Value: " + value);
}

realTimeClock.ExampleCallback += MyCallback;

Die verfügbaren Events werden weiter unten 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 event DateTimeCallback(BrickletRealTimeClock sender, int year, byte month, byte day, byte hour, byte minute, byte second, byte centisecond, byte weekday, long timestamp)

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetDateTimeCallbackPeriod(), ausgelöst. Die Parameter sind die gleichen wie die von GetDateTime() und GetTimestamp() kombiniert.

Der DateTimeCallback Callback wird nur ausgelöst wenn sich das Datum oder die Zeit seit der letzten Auslösung geändert haben.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SUNDAY = 7

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

public event AlarmCallback(BrickletRealTimeClock sender, int year, byte month, byte day, byte hour, byte minute, byte second, byte centisecond, byte weekday, long timestamp)

Dieser Callback wird jedes mal ausgelöst, wenn das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit mit dem eingestellten Alarm übereinstimmen (siehe SetAlarm()). Die Parameter sind die gleichen wie die von GetDateTime() und GetTimestamp() kombiniert.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BrickletRealTimeClock.WEEKDAY_SUNDAY = 7

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

Konstanten

public int DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Real-Time Clock Bricklet zu identifizieren.

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

public string DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Real-Time Clock Bricklet dar.