Java - Distance US Bricklet

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

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

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (ExampleSimple.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletDistanceUS;

public class ExampleSimple {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 4223;

    // Change XYZ to the UID of your Distance US Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";

    // Note: To make the example code cleaner we do not handle exceptions. Exceptions
    //       you might normally want to catch are described in the documentation
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletDistanceUS dus = new BrickletDistanceUS(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Get current distance value
        int distance = dus.getDistanceValue(); // Can throw com.tinkerforge.TimeoutException
        System.out.println("Distance Value: " + distance);

        System.out.println("Press key to exit"); System.in.read();
        ipcon.disconnect();
    }
}

Callback

Download (ExampleCallback.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletDistanceUS;

public class ExampleCallback {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 4223;

    // Change XYZ to the UID of your Distance US Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";

    // Note: To make the example code cleaner we do not handle exceptions. Exceptions
    //       you might normally want to catch are described in the documentation
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletDistanceUS dus = new BrickletDistanceUS(UID, ipcon); // Create device object

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

        // Add distance value listener
        dus.addDistanceListener(new BrickletDistanceUS.DistanceListener() {
            public void distance(int distance) {
                System.out.println("Distance Value: " + distance);
            }
        });

        // Set period for distance value callback to 0.2s (200ms)
        // Note: The distance value callback is only called every 0.2 seconds
        //       if the distance value has changed since the last call!
        dus.setDistanceCallbackPeriod(200);

        System.out.println("Press key to exit"); System.in.read();
        ipcon.disconnect();
    }
}

Threshold

Download (ExampleThreshold.java)

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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletDistanceUS;

public class ExampleThreshold {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 4223;

    // Change XYZ to the UID of your Distance US Bricklet
    private static final String UID = "XYZ";

    // Note: To make the example code cleaner we do not handle exceptions. Exceptions
    //       you might normally want to catch are described in the documentation
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        IPConnection ipcon = new IPConnection(); // Create IP connection
        BrickletDistanceUS dus = new BrickletDistanceUS(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)
        dus.setDebouncePeriod(10000);

        // Add distance value reached listener
        dus.addDistanceReachedListener(new BrickletDistanceUS.DistanceReachedListener() {
            public void distanceReached(int distance) {
                System.out.println("Distance Value: " + distance);
            }
        });

        // Configure threshold for distance value "smaller than 200"
        dus.setDistanceCallbackThreshold('<', 200, 0);

        System.out.println("Press key to exit"); System.in.read();
        ipcon.disconnect();
    }
}

API

Prinzipiell kann jede Methode der Java 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 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 BrickletDistanceUS(String uid, IPConnection ipcon)
Parameter:
  • uid – Typ: String
  • ipcon – Typ: IPConnection
Rückgabe:
  • distanceUS – Typ: BrickletDistanceUS

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

BrickletDistanceUS distanceUS = new BrickletDistanceUS("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);

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

int BrickletDistanceUS.getDistanceValue()
Rückgabe:
  • distance – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 212 - 1]

Gibt den aktuellen Entfernungswert zurück. Ein kleiner Wert entspricht einer kleinen Entfernung, ein großer Wert entspricht einer großen Entfernung. Das Verhältnis zwischen gemessenem Entfernungswert und wirklicher Entfernung wird durch die 5V Versorgungsspannung beeinflusst (Abweichungen der Versorgungsspannung führen zu Abweichungen in den Entfernungswerten) und ist nicht-linear (Auflösung ist größer im Nahbereich).

Wenn der Entfernungswert periodisch abgefragt werden soll, wird empfohlen den DistanceListener Listener zu nutzen und die Periode mit setDistanceCallbackPeriod() vorzugeben.

Fortgeschrittene Funktionen

void BrickletDistanceUS.setMovingAverage(short average)
Parameter:
  • average – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 100], Standardwert: 20

Setzt die Länge eines gleitenden Mittelwerts für den Entfernungswert.

Wenn die Länge auf 0 gesetzt wird, ist das Averaging komplett aus. Desto kleiner die Länge des Mittelwerts ist, desto mehr Rauschen ist auf den Daten.

short BrickletDistanceUS.getMovingAverage()
Rückgabe:
  • average – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 100], Standardwert: 20

Gibt die Länge des gleitenden Mittelwerts zurück, wie von setMovingAverage() gesetzt.

BrickletDistanceUS.Identity BrickletDistanceUS.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
    • 0: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmwareVersion – Typ: short[], Länge: 3
    • 0: major – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: short, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: 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 Listener

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

Setzt die Periode mit welcher der DistanceListener Listener ausgelöst wird. Ein Wert von 0 deaktiviert den Listener.

Der DistanceListener Listener wird nur ausgelöst, wenn sich der Entfernungswert seit der letzten Auslösung geändert hat.

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

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

void BrickletDistanceUS.setDistanceCallbackThreshold(char option, int min, int max)
Parameter:
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 'x'
  • min – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 212 - 1]
  • max – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 212 - 1]

Setzt den Schwellwert für den DistanceReachedListener Listener.

Die folgenden Optionen sind möglich:

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

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • BrickletDistanceUS.THRESHOLD_OPTION_OFF = 'x'
  • BrickletDistanceUS.THRESHOLD_OPTION_OUTSIDE = 'o'
  • BrickletDistanceUS.THRESHOLD_OPTION_INSIDE = 'i'
  • BrickletDistanceUS.THRESHOLD_OPTION_SMALLER = '<'
  • BrickletDistanceUS.THRESHOLD_OPTION_GREATER = '>'
BrickletDistanceUS.DistanceCallbackThreshold BrickletDistanceUS.getDistanceCallbackThreshold()
Rückgabeobjekt:
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 'x'
  • min – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 212 - 1]
  • max – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 212 - 1]

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

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

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

Setzt die Periode mit welcher die Schwellwert Listeners

ausgelöst werden, wenn die Schwellwerte

weiterhin erreicht bleiben.

long BrickletDistanceUS.getDebouncePeriod()
Rückgabe:
  • debounce – Typ: long, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100

Gibt die Entprellperiode zurück, wie von setDebouncePeriod() gesetzt.

Listener

Listener können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit add*Listener() Funktionen eines Geräteobjekts durchgeführt werden.

Der Parameter ist ein Listener Klassen Objekt, z.B.:

device.addExampleListener(new BrickletDistanceUS.ExampleListener() {
    public void property(int value) {
        System.out.println("Value: " + value);
    }
});

Die verfügbaren Listener Klassen mit den Methoden welche überschrieben werden können werden unterhalb beschrieben. Es ist möglich mehrere Listener hinzuzufügen und auch mit einem korrespondierenden remove*Listener() wieder zu entfernen.

Bemerkung

Listener 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.

class BrickletDistanceUS.DistanceListener()

Dieser Listener kann mit der Funktion addDistanceListener() hinzugefügt werden. Ein hinzugefügter Listener kann mit der Funktion removeDistanceListener() wieder entfernt werden.

void distance(int distance)
Parameter:
  • distance – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 212 - 1]

Dieser Listener wird mit der Periode, wie gesetzt mit setDistanceCallbackPeriod(), ausgelöst. Der Parameter ist die Entfernungswert des Sensors.

Der DistanceListener Listener wird nur ausgelöst, wenn sich der Entfernungswert seit der letzten Auslösung geändert hat.

class BrickletDistanceUS.DistanceReachedListener()

Dieser Listener kann mit der Funktion addDistanceReachedListener() hinzugefügt werden. Ein hinzugefügter Listener kann mit der Funktion removeDistanceReachedListener() wieder entfernt werden.

void distanceReached(int distance)
Parameter:
  • distance – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 212 - 1]

Dieser Listener wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von setDistanceCallbackThreshold() gesetzt, erreicht wird. Der Parameter ist der Entfernungswert des Sensors.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Listener mit der Periode, wie mit setDebouncePeriod() gesetzt, ausgelöst.

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

  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_DISTANCE_CALLBACK_PERIOD = 2
  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_DISTANCE_CALLBACK_THRESHOLD = 4
  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 6
  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_MOVING_AVERAGE = 10
void BrickletDistanceUS.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 Listeners (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:

  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_DISTANCE_CALLBACK_PERIOD = 2
  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_DISTANCE_CALLBACK_THRESHOLD = 4
  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 6
  • BrickletDistanceUS.FUNCTION_SET_MOVING_AVERAGE = 10
void BrickletDistanceUS.setResponseExpectedAll(boolean responseExpected)
Parameter:
  • responseExpected – Typ: boolean

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

Konstanten

int BrickletDistanceUS.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Distance US Bricklet zu identifizieren.

Die getIdentity() Funktion und der IPConnection.EnumerateListener Listener der IP Connection haben ein deviceIdentifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

String BrickletDistanceUS.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Distance US Bricklet dar.