C# - Thermocouple Bricklet

Dies ist die Beschreibung der C# API Bindings für das Thermocouple Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Thermocouple 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 Thermocouple Bricklet

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

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

        // Get current temperature
        int temperature = t.GetTemperature();
        Console.WriteLine("Temperature: " + temperature/100.0 + " °C");

        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 Thermocouple Bricklet

    // Callback function for temperature callback
    static void TemperatureCB(BrickletThermocouple sender, int temperature)
    {
        Console.WriteLine("Temperature: " + temperature/100.0 + " °C");
    }

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

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

        // Register temperature callback to function TemperatureCB
        t.TemperatureCallback += TemperatureCB;

        // Set period for temperature callback to 1s (1000ms)
        // Note: The temperature callback is only called every second
        //       if the temperature has changed since the last call!
        t.SetTemperatureCallbackPeriod(1000);

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

Threshold

Download (ExampleThreshold.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 Thermocouple Bricklet

    // Callback function for temperature reached callback
    static void TemperatureReachedCB(BrickletThermocouple sender, int temperature)
    {
        Console.WriteLine("Temperature: " + temperature/100.0 + " °C");
    }

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

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

        // Get threshold callbacks with a debounce time of 10 seconds (10000ms)
        t.SetDebouncePeriod(10000);

        // Register temperature reached callback to function TemperatureReachedCB
        t.TemperatureReachedCallback += TemperatureReachedCB;

        // Configure threshold for temperature "greater than 30 °C"
        t.SetTemperatureCallbackThreshold('>', 30*100, 0);

        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

class BrickletThermocouple(String uid, IPConnection ipcon)
Parameter:
  • uid – Typ: String
  • ipcon – Typ: IPConnection
Rückgabe:
  • thermocouple – Typ: BrickletThermocouple

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

BrickletThermocouple thermocouple = new BrickletThermocouple("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

int BrickletThermocouple.GetTemperature()
Rückgabe:
  • temperature – Typ: int, Einheit: 1/100 °C, Wertebereich: [-21000 bis 180000]

Gibt die Temperatur des Thermoelements zurück.

Wenn die Temperatur periodisch abgefragt werden soll, wird empfohlen den TemperatureCallback Callback zu nutzen und die Periode mit SetTemperatureCallbackPeriod() vorzugeben.

Fortgeschrittene Funktionen

void BrickletThermocouple.SetConfiguration(byte averaging, byte thermocoupleType, byte filter)
Parameter:
  • averaging – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 16
  • thermocoupleType – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 3
  • filter – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0

Konfiguriert werden können Averaging-Größe, Thermoelement-Typ und Frequenz-Filterung.

Mögliche Averaging-Größen sind 1, 2, 4, 8 und 16 Samples.

Als Thermoelement-Typ stehen B, E, J, K, N, R, S und T zur Verfügung. Falls ein anderes Thermoelement benutzt werden soll, können G8 und G32 genutzt werden. Mit diesen Typen wird der Wert nicht in °C/100 zurückgegeben sondern er wird durch folgende Formeln bestimmt:

  • G8: Wert = 8 * 1.6 * 2^17 * Vin
  • G32: Wert = 32 * 1.6 * 2^17 * Vin

dabei ist Vin die Eingangsspannung des Thermoelements.

Der Frequenz-Filter kann auf 50Hz und 60Hz konfiguriert werden. Er sollte abhängig von der lokalen Netzfrequenz gewählt werden.

Die Konvertierungszeit ist abhängig von der Averaging-Größe und der Frequenz-Filter-Konfiguration. Sie kann wie folgt bestimmt werden:

  • 60Hz: Zeit = 82 + (Samples - 1) * 16.67
  • 50Hz: Zeit = 98 + (Samples - 1) * 20

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für averaging:

  • BrickletThermocouple.AVERAGING_1 = 1
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_2 = 2
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_4 = 4
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_8 = 8
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_16 = 16

Für thermocoupleType:

  • BrickletThermocouple.TYPE_B = 0
  • BrickletThermocouple.TYPE_E = 1
  • BrickletThermocouple.TYPE_J = 2
  • BrickletThermocouple.TYPE_K = 3
  • BrickletThermocouple.TYPE_N = 4
  • BrickletThermocouple.TYPE_R = 5
  • BrickletThermocouple.TYPE_S = 6
  • BrickletThermocouple.TYPE_T = 7
  • BrickletThermocouple.TYPE_G8 = 8
  • BrickletThermocouple.TYPE_G32 = 9

Für filter:

  • BrickletThermocouple.FILTER_OPTION_50HZ = 0
  • BrickletThermocouple.FILTER_OPTION_60HZ = 1
void BrickletThermocouple.GetConfiguration(out byte averaging, out byte thermocoupleType, out byte filter)
Ausgabeparameter:
  • averaging – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 16
  • thermocoupleType – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 3
  • filter – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0

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

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für averaging:

  • BrickletThermocouple.AVERAGING_1 = 1
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_2 = 2
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_4 = 4
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_8 = 8
  • BrickletThermocouple.AVERAGING_16 = 16

Für thermocoupleType:

  • BrickletThermocouple.TYPE_B = 0
  • BrickletThermocouple.TYPE_E = 1
  • BrickletThermocouple.TYPE_J = 2
  • BrickletThermocouple.TYPE_K = 3
  • BrickletThermocouple.TYPE_N = 4
  • BrickletThermocouple.TYPE_R = 5
  • BrickletThermocouple.TYPE_S = 6
  • BrickletThermocouple.TYPE_T = 7
  • BrickletThermocouple.TYPE_G8 = 8
  • BrickletThermocouple.TYPE_G32 = 9

Für filter:

  • BrickletThermocouple.FILTER_OPTION_50HZ = 0
  • BrickletThermocouple.FILTER_OPTION_60HZ = 1
void BrickletThermocouple.GetErrorState(out bool overUnder, out bool openCircuit)
Ausgabeparameter:
  • overUnder – Typ: bool
  • openCircuit – Typ: bool

Gibt den aktuellen Error-Status zurück. Es gibt zwei mögliche Status:

  • Over/Under Voltage und
  • Open Circuit.

Over/Under Voltage bei Spannungen unter 0V oder über 3.3V ausgelöst. In diesem Fall ist mit hoher Wahrscheinlichkeit das Thermoelement defekt. Ein Open Circuit-Error deutet darauf hin, das kein Thermoelement angeschlossen ist.

Der ErrorStateCallback Callback wird automatisch jedes mal ausgelöst, wenn sich der Error-Status ändert.

void BrickletThermocouple.GetIdentity(out string uid, out string connectedUid, out char position, out byte[] hardwareVersion, out byte[] firmwareVersion, out int deviceIdentifier)
Ausgabeparameter:
  • uid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • connectedUid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'h', 'i', 'z']
  • hardwareVersion – Typ: byte[], Länge: 3
    • 0: major – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmwareVersion – Typ: byte[], Länge: 3
    • 0: major – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
  • deviceIdentifier – Typ: int, 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

void BrickletThermocouple.SetTemperatureCallbackPeriod(long period)
Parameter:
  • period – Typ: long, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

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

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

long BrickletThermocouple.GetTemperatureCallbackPeriod()
Rückgabe:
  • period – Typ: long, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

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

void BrickletThermocouple.SetTemperatureCallbackThreshold(char option, int min, int max)
Parameter:
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 'x'
  • min – Typ: int, Einheit: 1/100 °C, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: int, Einheit: 1/100 °C, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0

Setzt den Schwellwert für den TemperatureReachedCallback Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

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

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_OFF = 'x'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_OUTSIDE = 'o'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_INSIDE = 'i'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_SMALLER = '<'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_GREATER = '>'
void BrickletThermocouple.GetTemperatureCallbackThreshold(out char option, out int min, out int max)
Ausgabeparameter:
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 'x'
  • min – Typ: int, Einheit: 1/100 °C, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: int, Einheit: 1/100 °C, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0

Gibt den Schwellwert zurück, wie von SetTemperatureCallbackThreshold() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_OFF = 'x'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_OUTSIDE = 'o'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_INSIDE = 'i'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_SMALLER = '<'
  • BrickletThermocouple.THRESHOLD_OPTION_GREATER = '>'
void BrickletThermocouple.SetDebouncePeriod(long debounce)
Parameter:
  • debounce – Typ: long, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100

Setzt die Periode mit welcher die Schwellwert Callback

ausgelöst wird, wenn der Schwellwert

weiterhin erreicht bleibt.

long BrickletThermocouple.GetDebouncePeriod()
Rückgabe:
  • debounce – Typ: long, 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 geschieht durch Anhängen des Callback Handlers an den passenden Event:

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

thermocouple.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.

event BrickletThermocouple.TemperatureCallback(BrickletThermocouple sender, int temperature)
Callback-Parameter:
  • sender – Typ: BrickletThermocouple
  • temperature – Typ: int, Einheit: 1/100 °C, Wertebereich: [-21000 bis 180000]

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetTemperatureCallbackPeriod(), ausgelöst. Der Parameter ist die Temperatur des Thermoelements.

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

event BrickletThermocouple.TemperatureReachedCallback(BrickletThermocouple sender, int temperature)
Callback-Parameter:
  • sender – Typ: BrickletThermocouple
  • temperature – Typ: int, Einheit: 1/100 °C, Wertebereich: [-21000 bis 180000]

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von SetTemperatureCallbackThreshold() gesetzt, erreicht wird. Der Parameter ist die Temperatur des Thermoelements.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Callback mit der Periode, wie mit SetDebouncePeriod() gesetzt, ausgelöst.

event BrickletThermocouple.ErrorStateCallback(BrickletThermocouple sender, bool overUnder, bool openCircuit)
Callback-Parameter:
  • sender – Typ: BrickletThermocouple
  • overUnder – Typ: bool
  • openCircuit – Typ: bool

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn der Error-Status sich verändert (siehe GetErrorState()).

Virtuelle Funktionen

Virtuelle Funktionen kommunizieren nicht mit dem Gerät selbst, sie arbeiten nur auf dem API Bindings Objekt. Dadurch können sie auch aufgerufen werden, ohne das das dazugehörige IP Connection Objekt verbunden ist.

byte[] BrickletThermocouple.GetAPIVersion()
Ausgabeparameter:
  • apiVersion – Typ: byte[], Länge: 3
    • 0: major – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: byte, 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.

bool BrickletThermocouple.GetResponseExpected(byte functionId)
Parameter:
  • functionId – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • responseExpected – Typ: bool

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:

  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_TEMPERATURE_CALLBACK_PERIOD = 2
  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_TEMPERATURE_CALLBACK_THRESHOLD = 4
  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 6
  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_CONFIGURATION = 10
void BrickletThermocouple.SetResponseExpected(byte functionId, bool responseExpected)
Parameter:
  • functionId – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • responseExpected – Typ: bool

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:

  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_TEMPERATURE_CALLBACK_PERIOD = 2
  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_TEMPERATURE_CALLBACK_THRESHOLD = 4
  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 6
  • BrickletThermocouple.FUNCTION_SET_CONFIGURATION = 10
void BrickletThermocouple.SetResponseExpectedAll(bool responseExpected)
Parameter:
  • responseExpected – Typ: bool

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

Konstanten

int BrickletThermocouple.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Thermocouple 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.

string BrickletThermocouple.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Thermocouple Bricklet dar.