MQTT - HAT Brick

Dies ist die Beschreibung der MQTT API Bindings für den HAT Brick. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des HAT Brick sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

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

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Sleep

Download (example-sleep.txt)

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# Change XXYYZZ to the UID of your HAT Brick

setup:
    # Turn Raspberry Pi and Bricklets off in 2 seconds for 30 minutes with sleep indicator enabled
    publish '{"power_off_delay": 2, "power_off_duration": 1800, "raspberry_pi_off": true, "bricklets_off": true, "enable_sleep_indicator": true}' to tinkerforge/request/hat_brick/XXYYZZ/set_sleep_mode

API

Alle veröffentlichten Payloads an die und von den MQTT-Bindings sind im JSON Format.

Falls ein Fehler auftritt, veröffentlichen die Bindings ein JSON-Objekt, das die Fehlermeldung als _ERROR-Member enthält. Das Objekt wird auf dem zugehörigen Antwort-Topic veröffentlicht: .../response/... für .../request/... und .../callback/... für .../register/....

Grundfunktionen

request/hat_brick/<UID>/set_sleep_mode
Anfrage:
  • power_off_delay – Typ: int, Einheit: 1 s, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • power_off_duration – Typ: int, Einheit: 1 s, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • raspberry_pi_off – Typ: bool
  • bricklets_off – Typ: bool
  • enable_sleep_indicator – Typ: bool
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt den Schlaf-Modus.

Bemerkung

Diese Funktion schaltet die Stromversorgung des Raspberry Pis nach Power Off Delay Sekunden ab. Das Betriebssystem muss manuell heruntergefahren werden, zum Beispiel durch Ausführen von 'sudo shutdown -h now'.

Parameter:

  • Power Off Delay: Zeit in Sekunden bis der RPi/die Bricklets ausgeschaltet werden.
  • Power Off Duration: Dauer in Sekunden für die der RPi/die Bricklets ausgeschaltet bleiben.
  • Raspberry Pi Off: RPi wird ausgeschaltet, falls auf true gesetzt.
  • Bricklets Off: Bricklets werden ausgeschaltet falls auf true gesetzt.
  • Enable Sleep Indicator: Wenn dieser Parameter auf true gesetzt wird, blinkt die Status-LED während der Schlafdauer mit einem Intervall von 1s. Dies verbraucht zusätzliche 0,3mA.

Beispiel: Um den RPi und die Bricklets in 5 Sekunden für 10 Minuten mit aktivierter Status-LED auszuschalten, rufe (5, 60*10, true, true, true) auf.

Diese Funktion kann auch genutzt werden um einen Watchdog zu implementieren. Dazu kann ein Programm geschrieben werden, welches in einer Schleife einmal pro Sekunde folgendes aufruft: (10, 2, true, false, false). Dies führt dazu, dass das HAT den RPi nach 10 Sekunden neustartet, wenn dieser abgestürzt oder stecken geblieben ist.

request/hat_brick/<UID>/get_sleep_mode
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • power_off_delay – Typ: int, Einheit: 1 s, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • power_off_duration – Typ: int, Einheit: 1 s, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • raspberry_pi_off – Typ: bool
  • bricklets_off – Typ: bool
  • enable_sleep_indicator – Typ: bool

Gibt die Sleep-Mode-Einstellungen zurück, wie von request/hat_brick/<UID>/set_sleep_mode gesetzt.

request/hat_brick/<UID>/set_bricklet_power
Anfrage:
  • bricklet_power – Typ: bool, Standardwert: true
Antwort:
  • keine Antwort

Kann auf true/false gesetzt werden um die Spannungsversorgung der angeschlossenen Bricklets an/aus zu stellen.

request/hat_brick/<UID>/get_bricklet_power
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • bricklet_power – Typ: bool, Standardwert: true

Gibt den Status der Stromversorgung der angeschlossenen Bricklets zurück, wie von request/hat_brick/<UID>/set_bricklet_power gesetzt.

request/hat_brick/<UID>/get_voltages
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • voltage_usb – Typ: int, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • voltage_dc – Typ: int, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die USB- und DC-Input-Versorgungsspannung zurück.

Es gibt drei mögliche Kombinationen:

  • Nur USB verbunden: Die USB-Versorgungsspannung wird auf den DC-Input-Stecker zurückgespeist. Die USB-Spannung wird angezeigt und die DC-Input-Spannung ist etwas niedriger als die USB-Spannung.
  • Nur DC-Input verbunden: Die DC-Versorgungsspannung wird nicht auf den USB-Stecker zurückgespeist. Die DC-Versorgungsspannung wird angezeigt und die USB-Spannung ist 0.
  • USB und DC-Input verbunden: Beide Spannungen werden angezeigt. In diesem Fall ist die USB-Versorgungsspannung ohne Last, sie wird als Backup verwendet wenn der DC-Input getrennt wird (oder die DC-Input-Versorgungsspannung unter die USB-Spannung fällt).

Fortgeschrittene Funktionen

request/hat_brick/<UID>/get_spitfp_error_count
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • error_count_ack_checksum – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_message_checksum – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_frame – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_overflow – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

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.

request/hat_brick/<UID>/set_status_led_config
Anfrage:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 3
Antwort:
  • keine Antwort

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 Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • "off" = 0
  • "on" = 1
  • "show_heartbeat" = 2
  • "show_status" = 3
request/hat_brick/<UID>/get_status_led_config
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 3

Gibt die Konfiguration zurück, wie von request/hat_brick/<UID>/set_status_led_config gesetzt.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • "off" = 0
  • "on" = 1
  • "show_heartbeat" = 2
  • "show_status" = 3
request/hat_brick/<UID>/get_chip_temperature
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • temperature – Typ: int, Einheit: 1 °C, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1]

Gibt die Temperatur, 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.

request/hat_brick/<UID>/reset
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • keine Antwort

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.

request/hat_brick/<UID>/get_identity
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • uid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • connected_uid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: char, Wertebereich: ["a" bis "h", "i", "z"]
  • hardware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • device_identifier – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • _display_name – Typ: string

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. Falls die symbolische Ausgabe nicht deaktiviert wurde, wird der Device Identifier auf den entsprechenden Namen im Format, welches die Topics verwenden, abgebildet.

Der Display Name enthält den Anzeigenamen des HAT.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

request/hat_brick/<UID>/set_voltages_callback_configuration
Anfrage:
  • period – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0
  • value_has_to_change – Typ: bool, Standardwert: false
Antwort:
  • keine Antwort

Die Periode ist die Periode mit der der register/hat_brick/<UID>/voltages Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 schaltet den Callback ab.

Wenn der value has to change-Parameter auf True gesetzt wird, wird der Callback nur ausgelöst, wenn der Wert sich im Vergleich zum letzten mal geändert hat. Ändert der Wert sich nicht innerhalb der Periode, so wird der Callback sofort ausgelöst, wenn der Wert sich das nächste mal ändert.

Wird der Parameter auf False gesetzt, so wird der Callback dauerhaft mit der festen Periode ausgelöst unabhängig von den Änderungen des Werts.

Neu in Version 2.0.1 (Firmware).

request/hat_brick/<UID>/get_voltages_callback_configuration
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • period – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0
  • value_has_to_change – Typ: bool, Standardwert: false

Gibt die Callback-Konfiguration zurück, wie mittels request/hat_brick/<UID>/set_voltages_callback_configuration gesetzt.

Neu in Version 2.0.1 (Firmware).

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit dem entsprechenden .../register/...-Topic und einem optionalen Suffix durchgeführt werden. Mit diesem Suffix kann das Callback später deregistriert werden.

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.

register/hat_brick/<UID>/voltages
Registrierungsanfrage:
  • register – Typ: bool
Callback-Antwort:
  • voltage_usb – Typ: int, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • voltage_dc – Typ: int, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Ein Callback für dieses Event kann durch Senden des Payloads "true" an das .../register/hat_brick/<UID>/voltages[/<SUFFIX>]-Topic hinzugefügt werden. Ein hinzugefügtes Callback kann durch Senden des Payloads "false" an das selbe Topic wieder entfernt werden. Um mehrere (De-)Registrierungen zu unterstützen, z.B. um Nachrichten filtern zu können, kann ein optionaler Suffix verwendet werden.

Wenn das Callback ausgelöst wird, wird dessen Payload für jeden Suffix auf dem entsprechenden .../callback/hat_brick/<UID>/voltages[/<SUFFIX>]-Topic veröffentlicht.

Dieser Callback wird periodisch ausgelöst abhängig von der mittels request/hat_brick/<UID>/set_voltages_callback_configuration gesetzten Konfiguration

Die Payload-Member des Callbacks sind der gleiche wie request/hat_brick/<UID>/get_voltages.

Neu in Version 2.0.1 (Firmware).

Interne Funktionen

Interne Funktionen werden für Wartungsaufgaben, wie zum Beispiel das Flashen einer neuen Firmware oder das Ändern der UID eines Bricklets, verwendet. Diese Aufgaben sollten mit Brick Viewer durchgeführt werden, anstelle die internen Funktionen direkt zu verwenden.

request/hat_brick/<UID>/set_bootloader_mode
Anfrage:
  • mode – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole
Antwort:
  • status – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole

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 Bootloader- 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 Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

  • "bootloader" = 0
  • "firmware" = 1
  • "bootloader_wait_for_reboot" = 2
  • "firmware_wait_for_reboot" = 3
  • "firmware_wait_for_erase_and_reboot" = 4

Für status:

  • "ok" = 0
  • "invalid_mode" = 1
  • "no_change" = 2
  • "entry_function_not_present" = 3
  • "device_identifier_incorrect" = 4
  • "crc_mismatch" = 5
request/hat_brick/<UID>/get_bootloader_mode
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • mode – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe request/hat_brick/<UID>/set_bootloader_mode.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

  • "bootloader" = 0
  • "firmware" = 1
  • "bootloader_wait_for_reboot" = 2
  • "firmware_wait_for_reboot" = 3
  • "firmware_wait_for_erase_and_reboot" = 4
request/hat_brick/<UID>/set_write_firmware_pointer
Anfrage:
  • pointer – Typ: int, Einheit: 1 B, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt den Firmware-Pointer für request/hat_brick/<UID>/write_firmware. 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.

request/hat_brick/<UID>/write_firmware
Anfrage:
  • data – Typ: [int, ...], Länge: 64, Wertebereich: [0 bis 255]
Antwort:
  • status – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von request/hat_brick/<UID>/set_write_firmware_pointer 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.

request/hat_brick/<UID>/write_uid
Anfrage:
  • uid – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
Antwort:
  • keine Antwort

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.

request/hat_brick/<UID>/read_uid
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • uid – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Gibt die aktuelle UID als Integer zurück. Dieser Integer kann als Base58 encodiert werden um an den üblichen UID-String zu gelangen.