MATLAB/Octave - Tilt Bricklet

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

Download (matlab_example_simple.m)

 1function matlab_example_simple()
 2    import com.tinkerforge.IPConnection;
 3    import com.tinkerforge.BrickletTilt;
 4
 5    HOST = 'localhost';
 6    PORT = 4223;
 7    UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your Tilt Bricklet
 8
 9    ipcon = IPConnection(); % Create IP connection
10    t = handle(BrickletTilt(UID, ipcon), 'CallbackProperties'); % Create device object
11
12    ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
13    % Don't use device before ipcon is connected
14
15    % Get current tilt state
16    state = t.getTiltState();
17
18    if state == BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED
19        fprintf('Tilt State: Closed\n');
20    elseif state == BrickletTilt.TILT_STATE_OPEN
21        fprintf('Tilt State: Open\n');
22    elseif state == BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED_VIBRATING
23        fprintf('Tilt State: Closed Vibrating\n');
24    end
25
26    input('Press key to exit\n', 's');
27    ipcon.disconnect();
28end

Callback (MATLAB)

Download (matlab_example_callback.m)

 1function matlab_example_callback()
 2    import com.tinkerforge.IPConnection;
 3    import com.tinkerforge.BrickletTilt;
 4
 5    HOST = 'localhost';
 6    PORT = 4223;
 7    UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your Tilt Bricklet
 8
 9    ipcon = IPConnection(); % Create IP connection
10    t = handle(BrickletTilt(UID, ipcon), 'CallbackProperties'); % Create device object
11
12    ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
13    % Don't use device before ipcon is connected
14
15    % Enable tilt state callback
16    t.enableTiltStateCallback();
17
18    % Register tilt state callback to function cb_tilt_state
19    set(t, 'TiltStateCallback', @(h, e) cb_tilt_state(e));
20
21    input('Press key to exit\n', 's');
22    ipcon.disconnect();
23end
24
25% Callback function for tilt state callback
26function cb_tilt_state(e)
27    if e.state == com.tinkerforge.BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED
28        fprintf('Tilt State: Closed\n');
29    elseif e.state == com.tinkerforge.BrickletTilt.TILT_STATE_OPEN
30        fprintf('Tilt State: Open\n');
31    elseif e.state == com.tinkerforge.BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED_VIBRATING
32        fprintf('Tilt State: Closed Vibrating\n');
33    end
34end

Simple (Octave)

Download (octave_example_simple.m)

 1function octave_example_simple()
 2    more off;
 3
 4    HOST = "localhost";
 5    PORT = 4223;
 6    UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your Tilt Bricklet
 7
 8    ipcon = javaObject("com.tinkerforge.IPConnection"); % Create IP connection
 9    t = javaObject("com.tinkerforge.BrickletTilt", UID, ipcon); % Create device object
10
11    ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
12    % Don't use device before ipcon is connected
13
14    % Get current tilt state
15    state = t.getTiltState();
16
17    if java2int(state) == 0
18        fprintf("Tilt State: Closed\n");
19    elseif java2int(state) == 1
20        fprintf("Tilt State: Open\n");
21    elseif java2int(state) == 2
22        fprintf("Tilt State: Closed Vibrating\n");
23    end
24
25    input("Press key to exit\n", "s");
26    ipcon.disconnect();
27end
28
29function int = java2int(value)
30    if compare_versions(version(), "3.8", "<=")
31        int = value.intValue();
32    else
33        int = value;
34    end
35end

Callback (Octave)

Download (octave_example_callback.m)

 1function octave_example_callback()
 2    more off;
 3
 4    HOST = "localhost";
 5    PORT = 4223;
 6    UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your Tilt Bricklet
 7
 8    ipcon = javaObject("com.tinkerforge.IPConnection"); % Create IP connection
 9    t = javaObject("com.tinkerforge.BrickletTilt", UID, ipcon); % Create device object
10
11    ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
12    % Don't use device before ipcon is connected
13
14    % Enable tilt state callback
15    t.enableTiltStateCallback();
16
17    % Register tilt state callback to function cb_tilt_state
18    t.addTiltStateCallback(@cb_tilt_state);
19
20    input("Press key to exit\n", "s");
21    ipcon.disconnect();
22end
23
24% Callback function for tilt state callback
25function cb_tilt_state(e)
26    if java2int(e.state) == 0
27        fprintf("Tilt State: Closed\n");
28    elseif java2int(e.state) == 1
29        fprintf("Tilt State: Open\n");
30    elseif java2int(e.state) == 2
31        fprintf("Tilt State: Closed Vibrating\n");
32    end
33end
34
35function int = java2int(value)
36    if compare_versions(version(), "3.8", "<=")
37        int = value.intValue();
38    else
39        int = value;
40    end
41end

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

class BrickletTilt(String uid, IPConnection ipcon)
Parameter:
  • uid – Typ: String
  • ipcon – Typ: IPConnection
Rückgabe:
  • tilt – Typ: BrickletTilt

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid.

In MATLAB:

import com.tinkerforge.BrickletTilt;

tilt = BrickletTilt("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

In Octave:

tilt = java_new("com.tinkerforge.BrickletTilt", "YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

Dieses Objekt kann benutzt werden, nachdem die IP Connection verbunden ist.

short BrickletTilt.getTiltState()
Rückgabe:
  • state – Typ: short, Wertebereich: Siehe Konstanten

Gibt den aktuellen Tilt-Zustand zurück. Der Zustand kann folgende Werte annehmen:

  • 0 = Closed: Der Ball im Neigungsschalter schließt den Stromkreis.

  • 1 = Open: Der Ball im Neigungsschalter schließt den Stromkreis nicht.

  • 2 = Closed Vibrating: Der Neigungsschalter ist in Bewegung (schnelle Änderungen zwischen open und close).

Tilt-Zustände

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für state:

  • BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED = 0

  • BrickletTilt.TILT_STATE_OPEN = 1

  • BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED_VIBRATING = 2

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletTilt.Identity BrickletTilt.getIdentity()
Rückgabeobjekt:
  • uid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • connectedUid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'h', 'z']
  • hardwareVersion – Typ: short[], Länge: 3
    • 1: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 3: revision – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmwareVersion – Typ: short[], Länge: 3
    • 1: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 3: revision – Typ: short, 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 ist 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss). Ein 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 BrickletTilt.enableTiltStateCallback()

Aktiviert den TiltStateCallback Callback.

void BrickletTilt.disableTiltStateCallback()

Deaktiviert den TiltStateCallback Callback.

boolean BrickletTilt.isTiltStateCallbackEnabled()
Rückgabe:
  • enabled – Typ: boolean, Standardwert: false

Gibt true zurück wenn der TiltStateCallback Callback aktiviert ist.

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.

callback BrickletTilt.TiltStateCallback
Event-Objekt:
  • state – Typ: short, Wertebereich: Siehe Konstanten

Dieser Callback übergibt den aktuellen Tilt-Status. Der Callback wird aufgerufen wenn sich der Status ändert.

Siehe getTiltState() für eine Beschreibung der Zustände.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für state:

  • BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED = 0

  • BrickletTilt.TILT_STATE_OPEN = 1

  • BrickletTilt.TILT_STATE_CLOSED_VIBRATING = 2

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

In Octave kann diesem Callback mit addTiltStateCallback() eine Callback-Function hinzugefügt werden. Eine hinzugefügter Callback-Function kann mit removeTiltStateCallback() wieder entfernt werden.

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.

short[] BrickletTilt.getAPIVersion()
Rückgabeobjekt:
  • apiVersion – Typ: short[], Länge: 3
    • 1: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 3: revision – Typ: short, 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.

boolean BrickletTilt.getResponseExpected(byte functionId)
Parameter:
  • functionId – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • responseExpected – Typ: boolean

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:

  • BrickletTilt.FUNCTION_ENABLE_TILT_STATE_CALLBACK = 2

  • BrickletTilt.FUNCTION_DISABLE_TILT_STATE_CALLBACK = 3

void BrickletTilt.setResponseExpected(byte functionId, boolean responseExpected)
Parameter:
  • functionId – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • responseExpected – Typ: boolean

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:

  • BrickletTilt.FUNCTION_ENABLE_TILT_STATE_CALLBACK = 2

  • BrickletTilt.FUNCTION_DISABLE_TILT_STATE_CALLBACK = 3

void BrickletTilt.setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)
Parameter:
  • responseExpected – Typ: boolean

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

Konstanten

int BrickletTilt.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Tilt 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 BrickletTilt.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Tilt Bricklet dar.