Mathematica - Rotary Poti Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Mathematica API Bindings für das Rotary Poti Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Rotary Poti Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

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

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (ExampleSimple.nb)

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Needs["NETLink`"]
LoadNETAssembly["Tinkerforge",NotebookDirectory[]<>"../../.."]

host="localhost"
port=4223
uid="XYZ"(*Change XYZ to the UID of your Rotary Poti Bricklet*)

(*Create IPConnection and device object*)
ipcon=NETNew["Tinkerforge.IPConnection"]
rp=NETNew["Tinkerforge.BrickletRotaryPoti",uid,ipcon]
ipcon@Connect[host,port]

(*Get current position*)
Print["Position: "<>ToString[rp@GetPosition[]]](*Range: -150 to 150*)

(*Clean up*)
ipcon@Disconnect[]
ReleaseNETObject[rp]
ReleaseNETObject[ipcon]

Callback

Download (ExampleCallback.nb)

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Needs["NETLink`"]
LoadNETAssembly["Tinkerforge",NotebookDirectory[]<>"../../.."]

host="localhost"
port=4223
uid="XYZ"(*Change XYZ to the UID of your Rotary Poti Bricklet*)

(*Create IPConnection and device object*)
ipcon=NETNew["Tinkerforge.IPConnection"]
rp=NETNew["Tinkerforge.BrickletRotaryPoti",uid,ipcon]
ipcon@Connect[host,port]

(*Callback function for position callback*)
PositionCB[sender_,position_]:=
 Print["Position: "<>ToString[position]](*Range: -150 to 150*)
AddEventHandler[rp@PositionCallback,PositionCB]

(*Set period for position callback to 0.05s (50ms)*)
(*Note: The position callback is only called every 0.05 seconds*)
(*if the position has changed since the last call!*)
rp@SetPositionCallbackPeriod[50]

Input["Click OK to exit"]

(*Clean up*)
ipcon@Disconnect[]
ReleaseNETObject[rp]
ReleaseNETObject[ipcon]

API

Prinzipiell kann jede Funktion der Mathematica 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 .NET/Link nicht mehrere Rückgabewerte direkt unterstützt, wird das out Schlüsselwort genutzt, um mehrere Werte aus einer Funktion zurückzugeben. Weitere Informationen über das out Schlüsselwort in .NET/Link sind in der entsprechende Mathematica .NET/Link Dokumentation zu finden.

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

Grundfunktionen

BrickletRotaryPoti[uid, ipcon] → rotaryPoti
Parameter:
  • uid – Typ: String
  • ipcon – Typ: NETObject[IPConnection]
Rückgabe:
  • rotaryPoti – Typ: NETObject[BrickletRotaryPoti]

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

rotaryPoti=NETNew["Tinkerforge.BrickletRotaryPoti","YOUR_DEVICE_UID",ipcon]

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

Die .NET Runtime hat eingebauten Garbage Collection welche Objekte wieder freigibt, wenn sie vom Programm nicht mehr verwendet werden. Da Mathematica aber selbst nicht automatisch feststellen kann, wann ein Mathematica "Programm" ein .NET Objekt nicht mehr verwendet, muss sich das Programm selbst darum kümmern. Für diesen Zweck wird die ReleaseNETObject[] Funktion in den Beispielen verwendet.

Weitere Informationen über Objekt-Verwaltung mittels .NET/Link sind in der entsprechende Mathematica .NET/Link Dokumentation zu finden.

BrickletRotaryPoti@GetPosition[] → position
Rückgabe:
  • position – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [-150 bis 150]

Gibt die Position des Drehpotentiometers zurück. Der Wertebereich ist von -150° (links gedreht) und 150° (rechts gedreht).

Wenn die Position periodisch abgefragt werden soll, wird empfohlen den PositionCallback Callback zu nutzen und die Periode mit SetPositionCallbackPeriod[] vorzugeben.

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletRotaryPoti@GetAnalogValue[] → value
Rückgabe:
  • value – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 4096]

Gibt den Wert, wie vom 12-Bit Analog-Digital-Wandler gelesen, zurück.

Bemerkung

Der von GetPosition[] zurückgegebene Wert ist über mehrere Messwerte gemittelt um das Rauschen zu vermindern, während GetAnalogValue[] unverarbeitete Analogwerte zurück gibt. Der einzige Grund GetAnalogValue[] zu nutzen, ist die volle Auflösung des Analog-Digital-Wandlers zu erhalten.

Wenn der Analogwert periodisch abgefragt werden soll, wird empfohlen den AnalogValueCallback Callback zu nutzen und die Periode mit SetAnalogValueCallbackPeriod[] vorzugeben.

BrickletRotaryPoti@GetAPIVersion[] → {apiVersion1, apiVersion2, apiVersion3}
Ausgabeparameter:
  • apiVersioni – Typ: Integer
    • 1: major – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: minor – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 3: revision – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]

Gibt die Version der API Definition 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.

BrickletRotaryPoti@GetResponseExpected[functionId] → responseExpected
Parameter:
  • functionId – Typ: Integer, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • responseExpected – Typ: True/False

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:

  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUPOSITIONUCALLBACKUPERIOD = 3
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUANALOGUVALUEUCALLBACKUPERIOD = 5
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUPOSITIONUCALLBACKUTHRESHOLD = 7
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUANALOGUVALUEUCALLBACKUTHRESHOLD = 9
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUDEBOUNCEUPERIOD = 11
BrickletRotaryPoti@SetResponseExpected[functionId, responseExpected] → Null
Parameter:
  • functionId – Typ: Integer, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • responseExpected – Typ: True/False

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:

  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUPOSITIONUCALLBACKUPERIOD = 3
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUANALOGUVALUEUCALLBACKUPERIOD = 5
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUPOSITIONUCALLBACKUTHRESHOLD = 7
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUANALOGUVALUEUCALLBACKUTHRESHOLD = 9
  • BrickletRotaryPoti`FUNCTIONUSETUDEBOUNCEUPERIOD = 11
BrickletRotaryPoti@SetResponseExpectedAll[responseExpected] → Null
Parameter:
  • responseExpected – Typ: True/False

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

BrickletRotaryPoti@GetIdentity[out uid, out connectedUid, out position, out {hardwareVersion1, hardwareVersion2, hardwareVersion3}, out {firmwareVersion1, firmwareVersion2, firmwareVersion3}, out deviceIdentifier] → Null
Ausgabeparameter:
  • uid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • connectedUid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: Integer, Wertebereich: [ToCharacterCode["a"][[0]] bis ToCharacterCode["h"][[0]], ToCharacterCode["i"][[0]], ToCharacterCode["z"][[0]]]
  • hardwareVersioni – Typ: Integer
    • 1: major – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: minor – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 3: revision – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmwareVersioni – Typ: Integer
    • 1: major – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: minor – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 3: revision – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 255]
  • deviceIdentifier – Typ: Integer, 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 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss) sein. Der Raspberry Pi HAT (Zero) Brick ist immer an Position 'i' und das Bricklet hinter einem Isolator Bricklet ist immer an Position 'z'.

Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Es gibt auch eine Konstante für den Device Identifier dieses Bricklets.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

BrickletRotaryPoti@SetPositionCallbackPeriod[period] → Null
Parameter:
  • period – Typ: Integer, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

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

Der PositionCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich die Position seit der letzten Auslösung geändert hat.

BrickletRotaryPoti@GetPositionCallbackPeriod[] → period
Rückgabe:
  • period – Typ: Integer, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

Gibt die Periode zurück, wie von SetPositionCallbackPeriod[] gesetzt.

BrickletRotaryPoti@SetAnalogValueCallbackPeriod[period] → Null
Parameter:
  • period – Typ: Integer, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

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

Der AnalogValueCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich der Analogwert seit der letzten Auslösung geändert hat.

BrickletRotaryPoti@GetAnalogValueCallbackPeriod[] → period
Rückgabe:
  • period – Typ: Integer, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

Gibt die Periode zurück, wie von SetAnalogValueCallbackPeriod[] gesetzt.

BrickletRotaryPoti@SetPositionCallbackThreshold[option, min, max] → Null
Parameter:
  • option – Typ: Integer, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: ToCharacterCode["x"][[0]]
  • min – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1], Standardwert: 0

Setzt den Schwellwert für den PositionReachedCallback Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

Option Beschreibung
'x' Callback ist inaktiv
'o' Callback wird ausgelöst, wenn die Position außerhalb der min und max Werte ist
'i' Callback wird ausgelöst, wenn die Position innerhalb der min und max Werte ist
'<' Callback wird ausgelöst, wenn die Position kleiner als der min Wert ist (max wird ignoriert)
'>' Callback wird ausgelöst, wenn die Position größer als der min Wert ist (max wird ignoriert)

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletRotaryPoti@GetPositionCallbackThreshold[out option, out min, out max] → Null
Ausgabeparameter:
  • option – Typ: Integer, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: ToCharacterCode["x"][[0]]
  • min – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1], Standardwert: 0

Gibt den Schwellwert zurück, wie von SetPositionCallbackThreshold[] gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletRotaryPoti@SetAnalogValueCallbackThreshold[option, min, max] → Null
Parameter:
  • option – Typ: Integer, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: ToCharacterCode["x"][[0]]
  • min – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 0

Setzt den Schwellwert für den AnalogValueReachedCallback Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

Option Beschreibung
'x' Callback ist inaktiv
'o' Callback wird ausgelöst, wenn der Analogwert außerhalb der min und max Werte ist
'i' Callback wird ausgelöst, wenn der Analogwert innerhalb der min und max Werte ist
'<' Callback wird ausgelöst, wenn der Analogwert kleiner als der min Wert ist (max wird ignoriert)
'>' Callback wird ausgelöst, wenn der Analogwert größer als der min Wert ist (max wird ignoriert)

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletRotaryPoti@GetAnalogValueCallbackThreshold[out option, out min, out max] → Null
Ausgabeparameter:
  • option – Typ: Integer, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: ToCharacterCode["x"][[0]]
  • min – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 0

Gibt den Schwellwert zurück, wie von SetAnalogValueCallbackThreshold[] gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletRotaryPoti`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletRotaryPoti@SetDebouncePeriod[debounce] → Null
Parameter:
  • debounce – Typ: Integer, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100

Setzt die Periode mit welcher die Schwellwert Callbacks

ausgelöst werden, wenn die Schwellwerte

weiterhin erreicht bleiben.

BrickletRotaryPoti@GetDebouncePeriod[] → debounce
Rückgabe:
  • debounce – Typ: Integer, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100

Gibt die Entprellperiode zurück, wie von SetDebouncePeriod[] gesetzt.

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung erfolgt indem eine Funktion einem Callback Property des Geräte Objektes zugewiesen wird:

MyCallback[sender_,value_]:=Print["Value: "<>ToString[value]]

AddEventHandler[rotaryPoti@ExampleCallback,MyCallback]

Weitere Informationen über Event-Behandlung mittels .NET/Link sind in der entsprechende Mathematica .NET/Link Dokumentation zu finden.

Die verfügbaren Callback Properties und ihre Parametertypen 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.

event BrickletRotaryPoti@PositionCallback[sender, position]
Callback-Parameter:
  • sender – Typ: NETObject[BrickletRotaryPoti]
  • position – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [-150 bis 150]

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetPositionCallbackPeriod[], ausgelöst. Der Parameter ist die Position des Drehpotentiometers.

Der PositionCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich die Position seit der letzten Auslösung geändert hat.

event BrickletRotaryPoti@AnalogValueCallback[sender, value]
Callback-Parameter:
  • sender – Typ: NETObject[BrickletRotaryPoti]
  • value – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 4096]

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetAnalogValueCallbackPeriod[], ausgelöst. Der Parameter ist der Analogwert des Drehpotentiometers.

Der AnalogValueCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich der Analogwert seit der letzten Auslösung geändert hat.

event BrickletRotaryPoti@PositionReachedCallback[sender, position]
Callback-Parameter:
  • sender – Typ: NETObject[BrickletRotaryPoti]
  • position – Typ: Integer, Einheit: 1 °, Wertebereich: [-150 bis 150]

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von SetPositionCallbackThreshold[] gesetzt, erreicht wird. Der Parameter ist die Position des Drehpotentiometers.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Callback mit der Periode, wie mit SetDebouncePeriod[] gesetzt, ausgelöst.

event BrickletRotaryPoti@AnalogValueReachedCallback[sender, value]
Callback-Parameter:
  • sender – Typ: NETObject[BrickletRotaryPoti]
  • value – Typ: Integer, Wertebereich: [0 bis 4096]

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von SetAnalogValueCallbackThreshold[] gesetzt, erreicht wird. Der Parameter ist der Analogwert des Drehpotentiometers.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Callback mit der Periode, wie mit SetDebouncePeriod[] gesetzt, ausgelöst.

Konstanten

BrickletRotaryPoti`DEVICEUIDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Rotary Poti 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.

BrickletRotaryPoti`DEVICEDISPLAYNAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Rotary Poti Bricklet dar.