Delphi/Lazarus - Stepper Brick¶

Configuration¶

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program ExampleConfiguration;

{$ifdef MSWINDOWS}{$apptype CONSOLE}{$endif}
{$ifdef FPC}{$mode OBJFPC}{$H+}{$endif}

uses
  SysUtils, IPConnection, BrickStepper;

type
  TExample = class
  private
    ipcon: TIPConnection;
    stepper: TBrickStepper;
  public
    procedure Execute;
  end;

const
  HOST = 'localhost';
  PORT = 4223;
  UID = 'XXYYZZ'; { Change XXYYZZ to the UID of your Stepper Brick }

var
  e: TExample;

procedure TExample.Execute;
begin
  { Create IP connection }
  ipcon := TIPConnection.Create;

  { Create device object }
  stepper := TBrickStepper.Create(UID, ipcon);

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

  stepper.SetMotorCurrent(800); { 800 mA }
  stepper.SetStepMode(8); { 1/8 step mode }
  stepper.SetMaxVelocity(2000); { Velocity 2000 steps/s }

  { Slow acceleration (500 steps/s^2),
    Fast deacceleration (5000 steps/s^2) }
  stepper.SetSpeedRamping(500, 5000);

  stepper.Enable; { Enable motor power }
  stepper.SetSteps(60000); { Drive 60000 steps forward }

  WriteLn('Press key to exit');
  ReadLn;

  { Stop motor before disabling motor power }
  stepper.Stop; { Request motor stop }
  stepper.SetSpeedRamping(500,
                          5000); { Fast deacceleration (5000 steps/s^2) for stopping }
  Sleep(400); { Wait for motor to actually stop: max velocity (2000 steps/s) / decceleration (5000 steps/s^2) = 0.4 s }
  stepper.Disable; { Disable motor power }

  ipcon.Destroy; { Calls ipcon.Disconnect internally }
end;

begin
  e := TExample.Create;
  e.Execute;
  e.Destroy;
end.

Callback¶

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program ExampleCallback;

{$ifdef MSWINDOWS}{$apptype CONSOLE}{$endif}
{$ifdef FPC}{$mode OBJFPC}{$H+}{$endif}

uses
  SysUtils, IPConnection, BrickStepper;

type
  TExample = class
  private
    ipcon: TIPConnection;
    stepper: TBrickStepper;
  public
    procedure PositionReachedCB(sender: TBrickStepper; const position: longint);
    procedure Execute;
  end;

const
  HOST = 'localhost';
  PORT = 4223;
  UID = 'XXYYZZ'; { Change XXYYZZ to the UID of your Stepper Brick }

var
  e: TExample;

{ Use position reached callback to program random movement }
procedure TExample.PositionReachedCB(sender: TBrickStepper; const position: longint);
var steps: longint; vel: smallint; acc, dec: word;
begin
  if (Random(2) = 0) then begin
    steps := Random(4000) + 1000; { steps (forward) }
    WriteLn(Format('Driving forward: %d steps', [steps]));
  end
  else begin
    steps := -(Random(4000) + 1000); { steps (backward) }
    WriteLn(Format('Driving backward: %d steps', [steps]));
  end;

  vel := Random(1800) + 200; { steps/s }
  acc := Random(900) + 100; { steps/s^2 }
  dec := Random(900) + 100; { steps/s^2 }
  WriteLn(Format('Configuration (vel, acc, dec): %d, %d %d', [vel, acc, dec]));

  sender.SetSpeedRamping(acc, dec);
  sender.SetMaxVelocity(vel);
  sender.SetSteps(steps);
end;

procedure TExample.Execute;
begin
  { Create IP connection }
  ipcon := TIPConnection.Create;

  { Create device object }
  stepper := TBrickStepper.Create(UID, ipcon);

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

  { Register position reached callback to procedure PositionReachedCB }
  stepper.OnPositionReached := {$ifdef FPC}@{$endif}PositionReachedCB;

  stepper.Enable; { Enable motor power }
  stepper.SetSteps(1); { Drive one step forward to get things going }

  WriteLn('Press key to exit');
  ReadLn;

  { Stop motor before disabling motor power }
  stepper.Stop; { Request motor stop }
  stepper.SetSpeedRamping(500,
                          5000); { Fast deacceleration (5000 steps/s^2) for stopping }
  Sleep(400); { Wait for motor to actually stop: max velocity (2000 steps/s) / decceleration (5000 steps/s^2) = 0.4 s }
  stepper.Disable; { Disable motor power }

  ipcon.Destroy; { Calls ipcon.Disconnect internally }
end;

begin
  e := TExample.Create;
  e.Execute;
  e.Destroy;
end.

Grundfunktionen¶

constructor TBrickStepper.Create(const uid: string; ipcon: TIPConnection)¶

Parameter:	uid – Typ: string ipcon – Typ: TIPConnection
Rückgabe:	stepper – Typ: TBrickStepper

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

stepper := TBrickStepper.Create('YOUR_DEVICE_UID', ipcon);

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

procedure TBrickStepper.SetMaxVelocity(const velocity: word)¶

Parameter:	velocity – Typ: word, Einheit: 1 1/s, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Setzt die maximale Geschwindigkeit des Schrittmotors. Diese Funktion startet nicht den Motor, sondern setzt nur die maximale Geschwindigkeit auf welche der Schrittmotor beschleunigt wird. Um den Motor zu fahren können SetTargetPosition, SetSteps, DriveForward oder DriveBackward verwendet werden.

function TBrickStepper.GetMaxVelocity: word¶

Rückgabe:	velocity – Typ: word, Einheit: 1 1/s, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die Geschwindigkeit zurück, wie von SetMaxVelocity gesetzt.

function TBrickStepper.GetCurrentVelocity: word¶

Rückgabe:	velocity – Typ: word, Einheit: 1 1/s, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die aktuelle Geschwindigkeit des Schrittmotors zurück.

procedure TBrickStepper.SetSpeedRamping(const acceleration: word; const deacceleration: word)¶

Parameter:	acceleration – Typ: word, Einheit: 1 1/s², Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 1000 deacceleration – Typ: word, Einheit: 1 1/s², Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 1000

Setzt die Beschleunigung und die Verzögerung des Schrittmotors. Eine Beschleunigung von 1000 bedeutet, dass jede Sekunde die Geschwindigkeit um 1000 Schritte/s erhöht wird.

Beispiel: Wenn die aktuelle Geschwindigkeit 0 ist und es soll auf eine Geschwindigkeit von 8000 Schritten/s in 10 Sekunden beschleunigt werden, muss die Beschleunigung auf 800 Schritte/s² gesetzt werden.

Eine Beschleunigung/Verzögerung von 0 bedeutet ein sprunghaftes Beschleunigen/Verzögern (nicht empfohlen).

procedure TBrickStepper.GetSpeedRamping(out acceleration: word; out deacceleration: word)¶

Ausgabeparameter:	acceleration – Typ: word, Einheit: 1 1/s², Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 1000 deacceleration – Typ: word, Einheit: 1 1/s², Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 1000

Gibt die Beschleunigung und Verzögerung zurück, wie von SetSpeedRamping gesetzt.

procedure TBrickStepper.FullBrake¶

Führt eine aktive Vollbremsung aus.

Warnung

Diese Funktion ist für Notsituationen bestimmt, in denen ein unverzüglicher Halt notwendig ist. Abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit und der Kraft des Motors kann eine Vollbremsung brachial sein.

Ein Aufruf von Stop stoppt den Motor.

procedure TBrickStepper.SetSteps(const steps: longint)¶

Parameter:	steps – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Setzt die Anzahl der Schritte die der Schrittmotor fahren soll. Positive Werte fahren den Motor vorwärts und negative rückwärts. Dabei wird die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung, wie mit SetMaxVelocity und SetSpeedRamping gesetzt, verwendet.

function TBrickStepper.GetSteps: longint¶

Rückgabe:	steps – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Gibt die letzten Schritte zurück, wie von SetSteps gesetzt.

function TBrickStepper.GetRemainingSteps: longint¶

Rückgabe:	steps – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Gibt die verbleibenden Schritte des letzten Aufrufs von SetSteps zurück. Beispiel: Wenn SetSteps mit 2000 aufgerufen wird und GetRemainingSteps aufgerufen wird wenn der Motor 500 Schritte fahren hat, wird 1500 zurückgegeben.

procedure TBrickStepper.DriveForward¶

Fährt den Schrittmotor vorwärts bis DriveBackward oder Stop aufgerufen wird. Dabei wird die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung, wie mit SetMaxVelocity und SetSpeedRamping gesetzt, verwendet.

procedure TBrickStepper.DriveBackward¶

Fährt den Schrittmotor rückwärts bis DriveForward oder Stop aufgerufen wird. Dabei wird die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung, wie mit SetMaxVelocity und SetSpeedRamping gesetzt, verwendet.

procedure TBrickStepper.Stop¶

Stoppt den Schrittmotor mit der Verzögerung, wie von SetSpeedRamping gesetzt.

procedure TBrickStepper.SetMotorCurrent(const current: word)¶

Parameter:	current – Typ: word, Einheit: 1 mA, Wertebereich: [100 bis 2291], Standardwert: 800

Setzt den Strom mit welchem der Motor angetrieben wird.

Warnung

Dieser Wert sollte nicht über die Spezifikation des Schrittmotors gesetzt werden. Sonst ist eine Beschädigung des Motors möglich.

function TBrickStepper.GetMotorCurrent: word¶

Rückgabe:	current – Typ: word, Einheit: 1 mA, Wertebereich: [100 bis 2291], Standardwert: 800

Gibt den Strom zurück, wie von SetMotorCurrent gesetzt.

procedure TBrickStepper.Enable¶

Aktiviert die Treiberstufe. Die Treiberparameter können vor der Aktivierung konfiguriert werden (maximale Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc.).

procedure TBrickStepper.Disable¶

Deaktiviert die Treiberstufe. Die Konfiguration (Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc.) bleibt erhalten aber der Motor wird nicht angesteuert bis eine erneute Aktivierung erfolgt.

Warnung

Die Treiberstufe zu deaktivieren während der Motor sich noch dreht kann zur Beschädigung der Treiberstufe führen. Der Motor sollte durch Aufrufen der Stop Funktion gestoppt werden, bevor die Treiberstufe deaktiviert wird. Die Stop Funktion wartet nicht bis der Motor wirklich zum Stillstand gekommen ist. Dazu muss nach dem Aufruf der Stop Funktion eine angemessen Zeit gewartet werden bevor die Disable Funktion aufgerufen wird.

function TBrickStepper.IsEnabled: boolean¶

Rückgabe:	enabled – Typ: boolean, Standardwert: false

Gibt true zurück wenn die Treiberstufe aktiv ist, sonst false.

Fortgeschrittene Funktionen¶

procedure TBrickStepper.SetCurrentPosition(const position: longint)¶

Parameter:	position – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Setzt den aktuellen Schrittwert des internen Schrittzählers. Dies kann benutzt werden um die aktuelle Position auf 0 zu setzen wenn ein definierter Startpunkt erreicht wurde (z.B. wenn eine CNC Maschine eine Ecke erreicht).

function TBrickStepper.GetCurrentPosition: longint¶

Rückgabe:	position – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Gibt die aktuelle Position des Schrittmotors in Schritten zurück. Nach dem Hochfahren ist die Position 0. Die Schritte werden bei Verwendung aller möglichen Fahrfunktionen gezählt (SetTargetPosition, SetSteps, DriveForward der DriveBackward). Es ist auch möglich den Schrittzähler auf 0 oder jeden anderen gewünschten Wert zu setzen mit SetCurrentPosition.

procedure TBrickStepper.SetTargetPosition(const position: longint)¶

Parameter:	position – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Setzt die Zielposition des Schrittmotors in Schritten. Beispiel: Wenn die aktuelle Position des Motors 500 ist und SetTargetPosition mit 1000 aufgerufen wird, dann verfährt der Schrittmotor 500 Schritte vorwärts. Dabei wird die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung, wie mit SetMaxVelocity und SetSpeedRamping gesetzt, verwendet.

Ein Aufruf von SetTargetPosition mit dem Parameter x ist äquivalent mit einem Aufruf von SetSteps mit dem Parameter (x - GetCurrentPosition).

function TBrickStepper.GetTargetPosition: longint¶

Rückgabe:	position – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Gibt die letzte Zielposition zurück, wie von SetTargetPosition gesetzt.

procedure TBrickStepper.SetStepMode(const mode: byte)¶

Parameter:	mode – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 8

Setzt den Schrittmodus des Schrittmotors. Mögliche Werte sind:

• Vollschritt = 1
• Halbschritt = 2
• Viertelschritt = 4
• Achtelschritt = 8

Ein höherer Wert erhöht die Auflösung und verringert das Drehmoment des Schrittmotors.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_FULL_STEP = 1
• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_HALF_STEP = 2
• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_QUARTER_STEP = 4
• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_EIGHTH_STEP = 8

function TBrickStepper.GetStepMode: byte¶

Rückgabe:	mode – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 8

Gibt den Schrittmodus zurück, wie von SetStepMode gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_FULL_STEP = 1
• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_HALF_STEP = 2
• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_QUARTER_STEP = 4
• BRICK_STEPPER_STEP_MODE_EIGHTH_STEP = 8

function TBrickStepper.GetStackInputVoltage: word¶

Rückgabe:	voltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die Eingangsspannung des Stapels zurück. Die Eingangsspannung des Stapel wird über diesen bereitgestellt und von einer Step-Down oder Step-Up Power Supply erzeugt.

function TBrickStepper.GetExternalInputVoltage: word¶

Rückgabe:	voltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die externe Eingangsspannung zurück. Die externe Eingangsspannung wird über die schwarze Stromversorgungsbuchse, in den Stepper Brick, eingespeist.

Sobald eine externe Eingangsspannung und die Spannungsversorgung des Stapels anliegt, wird der Motor über die externe Spannung versorgt. Sollte nur die Spannungsversorgung des Stapels verfügbar sein, erfolgt die Versorgung des Motors über diese.

Warnung

Das bedeutet, bei einer hohen Versorgungsspannung des Stapels und einer geringen externen Versorgungsspannung erfolgt die Spannungsversorgung des Motors über die geringere externe Versorgungsspannung. Wenn dann die externe Spannungsversorgung getrennt wird, erfolgt sofort die Versorgung des Motors über die höhere Versorgungsspannung des Stapels.

function TBrickStepper.GetCurrentConsumption: word¶

Rückgabe:	current – Typ: word, Einheit: 1 mA, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die Stromaufnahme des Motors zurück.

procedure TBrickStepper.SetDecay(const decay: word)¶

Parameter:	decay – Typ: word, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 10000

Setzt den Decay Modus (Abklingmodus) des Schrittmotors. Ein Wert von 0 setzt den Fast Decay Modus (schneller Stromabbau), ein Wert von 65535 den Slow Decay Modus (langsamer Stromabbau) ein Wert dazwischen den Mixed Decay Modus (Nutzung beider Modi).

Eine Änderung des Decay Modus ist nur möglich wenn die Synchrongleichrichtung aktiviert ist (siehe SetSyncRect).

Für eine gute Erläuterung der verschiedenen Decay Modi siehe diesen Blogeintrag (Englisch) von Avayan oder diesen Blogeintrag (Deutsch) von T. Ostermann.

Ein guter Decay Modus ist leider unterschiedlich für jeden Motor. Der beste Weg einen guten Decay Modus für den jeweiligen Schrittmotor zu finden, wenn der Strom nicht mit einem Oszilloskop gemessen werden kann, ist auf die Geräusche des Motors zu hören. Wenn der Wert zu gering ist, ist oftmals ein hoher Ton zu hören und wenn er zu hoch ist, oftmals ein brummendes Geräusch.

Im Allgemeinen ist der Fast Decay Modus (kleine Werte) geräuschvoller, erlaubt aber höhere Motorgeschwindigkeiten.

Bemerkung

Es existiert leider keine Formel zur Berechnung des optimalen Decay Modus eines Schrittmotors. Sollten Probleme mit lauten Geräuschen oder einer zu geringen maximalen Motorgeschwindigkeit bestehen, bleibt nur Ausprobieren um einen besseren Decay Modus zu finden.

function TBrickStepper.GetDecay: word¶

Rückgabe:	decay – Typ: word, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 10000

Gibt den Decay Modus zurück, wie von SetDecay gesetzt.

procedure TBrickStepper.SetSyncRect(const syncRect: boolean)¶

Parameter:	syncRect – Typ: boolean, Standardwert: false

Aktiviert oder deaktiviert (true oder false) die Synchrongleichrichtung.

Bei aktiver Synchrongleichrichtung kann der Decay Modus geändert werden (Siehe SetDecay). Ohne Synchrongleichrichtung wird der Fast Decay Modus verwendet.

Für eine Erläuterung der Synchrongleichrichtung siehe hier.

Warnung

Wenn hohe Geschwindigkeiten (> 10000 Schritte/s) mit einem großen Schrittmotor mit einer hohen Induktivität genutzt werden sollen, wird dringend geraten die Synchrongleichrichtung zu deaktivieren. Sonst kann es vorkommen, dass der Brick die Last nicht bewältigen kann und überhitzt.

function TBrickStepper.IsSyncRect: boolean¶

Rückgabe:	syncRect – Typ: boolean, Standardwert: false

Gibt zurück ob die Synchrongleichrichtung aktiviert ist.

procedure TBrickStepper.SetTimeBase(const timeBase: longword)¶

Parameter:	timeBase – Typ: longword, Einheit: 1 s, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 1

Setzt die Zeitbasis der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Stepper Brick.

Beispiel: Wenn aller 1,5 Sekunden ein Schritt gefahren werden soll, kann die Zeitbasis auf 15 und die Geschwindigkeit auf 10 gesetzt werden. Damit ist die Geschwindigkeit 10Schritte/15s = 1Schritt/1,5s.

function TBrickStepper.GetTimeBase: longword¶

Rückgabe:	timeBase – Typ: longword, Einheit: 1 s, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 1

Gibt die Zeitbasis zurück, wie von SetTimeBase gesetzt.

procedure TBrickStepper.GetAllData(out currentVelocity: word; out currentPosition: longint; out remainingSteps: longint; out stackVoltage: word; out externalVoltage: word; out currentConsumption: word)¶

Ausgabeparameter:

currentVelocity – Typ: word, Einheit: 1 1/s, Wertebereich: [0 bis 216 - 1] currentPosition – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1] remainingSteps – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1] stackVoltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1] externalVoltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1] currentConsumption – Typ: word, Einheit: 1 mA, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die folgenden Parameter zurück: Die aktuelle Geschwindigkeit, die aktuelle Position, die verbleibenden Schritte, die Spannung des Stapels, die externe Spannung und der aktuelle Stromverbrauch des Schrittmotors.

Es existiert auch ein Callback für diese Funktion, siehe OnAllData Callback.

procedure TBrickStepper.SetSPITFPBaudrateConfig(const enableDynamicBaudrate: boolean; const minimumDynamicBaudrate: longword)¶

Parameter:	enableDynamicBaudrate – Typ: boolean, Standardwert: true minimumDynamicBaudrate – Typ: longword, Einheit: 1 Bd, Wertebereich: [400000 bis 2000000], Standardwert: 400000

Das SPITF-Protokoll kann mit einer dynamischen Baudrate genutzt werden. Wenn die dynamische Baudrate aktiviert ist, versucht der Brick die Baudrate anhand des Datenaufkommens zwischen Brick und Bricklet anzupassen.

Die Baudrate wird exponentiell erhöht wenn viele Daten gesendet/empfangen werden und linear verringert wenn wenig Daten gesendet/empfangen werden.

Diese Vorgehensweise verringert die Baudrate in Anwendungen wo nur wenig Daten ausgetauscht werden müssen (z.B. eine Wetterstation) und erhöht die Robustheit. Wenn immer viele Daten ausgetauscht werden (z.B. Thermal Imaging Bricklet), wird die Baudrate automatisch erhöht.

In Fällen wo wenige Daten all paar Sekunden so schnell wie Möglich übertragen werden sollen (z.B. RS485 Bricklet mit hoher Baudrate aber kleinem Payload) kann die dynamische Baudrate zum maximieren der Performance ausgestellt werden.

Die maximale Baudrate kann pro Port mit der Funktion SetSPITFPBaudrate. gesetzt werden. Falls die dynamische Baudrate nicht aktiviert ist, wird die Baudrate wie von SetSPITFPBaudrate gesetzt statisch verwendet.

Neu in Version 2.3.6 (Firmware).

procedure TBrickStepper.GetSPITFPBaudrateConfig(out enableDynamicBaudrate: boolean; out minimumDynamicBaudrate: longword)¶

Ausgabeparameter:	enableDynamicBaudrate – Typ: boolean, Standardwert: true minimumDynamicBaudrate – Typ: longword, Einheit: 1 Bd, Wertebereich: [400000 bis 2000000], Standardwert: 400000

Gibt die Baudratenkonfiguration zurück, siehe SetSPITFPBaudrateConfig.

Neu in Version 2.3.6 (Firmware).

function TBrickStepper.GetSendTimeoutCount(const communicationMethod: byte): longword¶

Parameter:	communicationMethod – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:	timeoutCount – Typ: longword, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Gibt den Timeout-Zähler für die verschiedenen Kommunikationsmöglichkeiten zurück

Die Kommunikationsmöglichkeiten 0-2 stehen auf allen Bricks zur verfügung, 3-7 nur auf Master Bricks.

Diese Funktion ist hauptsächlich zum debuggen während der Entwicklung gedacht. Im normalen Betrieb sollten alle Zähler fast immer auf 0 stehen bleiben.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für communicationMethod:

• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_NONE = 0
• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_USB = 1
• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_SPI_STACK = 2
• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_CHIBI = 3
• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_RS485 = 4
• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_WIFI = 5
• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_ETHERNET = 6
• BRICK_STEPPER_COMMUNICATION_METHOD_WIFI_V2 = 7

Neu in Version 2.3.4 (Firmware).

procedure TBrickStepper.SetSPITFPBaudrate(const brickletPort: char; const baudrate: longword)¶

Parameter:	brickletPort – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'b'] baudrate – Typ: longword, Einheit: 1 Bd, Wertebereich: [400000 bis 2000000], Standardwert: 1400000

Setzt die Baudrate eines spezifischen Bricklet Ports .

Für einen höheren Durchsatz der Bricklets kann die Baudrate erhöht werden. Wenn der Fehlerzähler auf Grund von lokaler Störeinstrahlung hoch ist (siehe GetSPITFPErrorCount) kann die Baudrate verringert werden.

Wenn das Feature der dynamische Baudrate aktiviert ist, setzt diese Funktion die maximale Baudrate (siehe SetSPITFPBaudrateConfig).

EMV Tests werden mit der Standardbaudrate durchgeführt. Falls eine CE-Kompatibilität o.ä. in der Anwendung notwendig ist empfehlen wir die Baudrate nicht zu ändern.

Neu in Version 2.3.3 (Firmware).

function TBrickStepper.GetSPITFPBaudrate(const brickletPort: char): longword¶

Parameter:	brickletPort – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'b']
Rückgabe:	baudrate – Typ: longword, Einheit: 1 Bd, Wertebereich: [400000 bis 2000000], Standardwert: 1400000

Gibt die Baudrate für einen Bricklet Port zurück, siehe SetSPITFPBaudrate.

Neu in Version 2.3.3 (Firmware).

procedure TBrickStepper.GetSPITFPErrorCount(const brickletPort: char; out errorCountACKChecksum: longword; out errorCountMessageChecksum: longword; out errorCountFrame: longword; out errorCountOverflow: longword)¶

Parameter:	brickletPort – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'b']
Ausgabeparameter:	errorCountACKChecksum – Typ: longword, Wertebereich: [0 bis 232 - 1] errorCountMessageChecksum – Typ: longword, Wertebereich: [0 bis 232 - 1] errorCountFrame – Typ: longword, Wertebereich: [0 bis 232 - 1] errorCountOverflow – Typ: longword, 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 Bricks auftreten. Jedes Bricklet hat eine ähnliche Funktion welche die Fehler auf Brickletseite ausgibt.

Neu in Version 2.3.3 (Firmware).

procedure TBrickStepper.EnableStatusLED¶

Aktiviert die Status LED.

Die Status LED ist die blaue LED neben dem USB-Stecker. Wenn diese aktiviert ist, ist sie an und sie flackert wenn Daten transferiert werden. Wenn sie deaktiviert ist, ist sie immer aus.

Der Standardzustand ist aktiviert.

Neu in Version 2.3.1 (Firmware).

procedure TBrickStepper.DisableStatusLED¶

Deaktiviert die Status LED.

Die Status LED ist die blaue LED neben dem USB-Stecker. Wenn diese aktiviert ist, ist sie an und sie flackert wenn Daten transferiert werden. Wenn sie deaktiviert ist, ist sie immer aus.

Der Standardzustand ist aktiviert.

Neu in Version 2.3.1 (Firmware).

function TBrickStepper.IsStatusLEDEnabled: boolean¶

Rückgabe:	enabled – Typ: boolean, Standardwert: true

Gibt true zurück wenn die Status LED aktiviert ist, false sonst.

Neu in Version 2.3.1 (Firmware).

function TBrickStepper.GetChipTemperature: smallint¶

Rückgabe:	temperature – Typ: smallint, Einheit: 1/10 °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 Genauigkeit von ±15%. Daher beschränkt sich der praktische Nutzen auf die Indikation von Temperaturveränderungen.

procedure TBrickStepper.Reset¶

Ein Aufruf dieser Funktion setzt den Brick zurück. Befindet sich der Brick innerhalb eines Stapels wird der gesamte Stapel zurück gesetzt.

Nach dem Zurücksetzen ist es notwendig neue Geräteobjekte zu erzeugen, Funktionsaufrufe auf bestehende führt zu undefiniertem Verhalten.

procedure TBrickStepper.GetIdentity(out uid: string; out connectedUid: string; out position: char; out hardwareVersion: array [0..2] of byte; out firmwareVersion: array [0..2] of byte; out deviceIdentifier: word)¶

Ausgabeparameter:

uid – Typ: string, Länge: bis zu 8 connectedUid – Typ: string, Länge: bis zu 8 position – Typ: char, Wertebereich: ['0' bis '8'] hardwareVersion – Typ: array [0..2] of byte 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: array [0..2] of byte 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: word, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die UID, die UID zu der der Brick verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.

Die Position ist die Position im Stack von '0' (unterster Brick) bis '8' (oberster Brick).

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

Konfigurationsfunktionen für Callbacks¶

procedure TBrickStepper.SetMinimumVoltage(const voltage: word)¶

Parameter:	voltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 8000

Setzt die minimale Spannung, bei welcher der OnUnderVoltage Callback ausgelöst wird. Der kleinste mögliche Wert mit dem der Stepper Brick noch funktioniert, ist 8V. Mit dieser Funktion kann eine Entladung der versorgenden Batterie detektiert werden. Beim Einsatz einer Netzstromversorgung wird diese Funktionalität höchstwahrscheinlich nicht benötigt.

function TBrickStepper.GetMinimumVoltage: word¶

Rückgabe:	voltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 8000

Gibt die minimale Spannung zurück, wie von SetMinimumVoltage gesetzt.

procedure TBrickStepper.SetAllDataPeriod(const period: longword)¶

Parameter:	period – Typ: longword, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

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

function TBrickStepper.GetAllDataPeriod: longword¶

Rückgabe:	period – Typ: longword, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

Gibt die Periode zurück, wie von SetAllDataPeriod gesetzt.

Callbacks¶

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

procedure TExample.MyCallback(sender: TBrickStepper; const value: longint);
begin
  WriteLn(Format('Value: %d', [value]));
end;

stepper.OnExample := {$ifdef FPC}@{$endif}example.MyCallback;

Die verfügbaren Callback Properties und ihre Parametertypen werden weiter unten beschrieben.

property TBrickStepper.OnUnderVoltage¶

procedure(sender: TBrickStepper; const voltage: word) of object;

Callback-Parameter:	sender – Typ: TBrickStepper voltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn die Eingangsspannung unter den, mittels SetMinimumVoltage gesetzten, Schwellwert sinkt. Der Parameter ist die aktuelle Spannung.

property TBrickStepper.OnPositionReached¶

procedure(sender: TBrickStepper; const position: longint) of object;

Callback-Parameter:	sender – Typ: TBrickStepper position – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Dieser Callback wird ausgelöst immer wenn eine konfigurierte Position, wie von SetSteps oder SetTargetPosition gesetzt, erreicht wird.

Bemerkung

Da es nicht möglich ist eine Rückmeldung vom Schrittmotor zu erhalten, funktioniert dies nur wenn die konfigurierte Beschleunigung (siehe SetSpeedRamping) kleiner oder gleich der maximalen Beschleunigung des Motors ist. Andernfalls wird der Motor hinter dem Vorgabewert zurückbleiben und der Callback wird zu früh ausgelöst.

property TBrickStepper.OnAllData¶

procedure(sender: TBrickStepper; const currentVelocity: word; const currentPosition: longint; const remainingSteps: longint; const stackVoltage: word; const externalVoltage: word; const currentConsumption: word) of object;

Callback-Parameter:

sender – Typ: TBrickStepper currentVelocity – Typ: word, Einheit: 1 1/s, Wertebereich: [0 bis 216 - 1] currentPosition – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1] remainingSteps – Typ: longint, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1] stackVoltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1] externalVoltage – Typ: word, Einheit: 1 mV, Wertebereich: [0 bis 216 - 1] currentConsumption – Typ: word, Einheit: 1 mA, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetAllDataPeriod, ausgelöst. Die Parameter sind die aktuelle Geschwindigkeit, die aktuelle Position, die verbleibenden Schritte, die Spannung des Stapels, die externe Spannung und der aktuelle Stromverbrauch des Schrittmotors.

property TBrickStepper.OnNewState¶

procedure(sender: TBrickStepper; const stateNew: byte; const statePrevious: byte) of object;

Callback-Parameter:	sender – Typ: TBrickStepper stateNew – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten statePrevious – Typ: byte, Wertebereich: Siehe Konstanten

Dieser Callback wird immer dann ausgelöst, wenn der Stepper Brick einen neuen Zustand erreicht. Es wird sowohl der neue wie auch der alte Zustand zurückgegeben.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für stateNew:

• BRICK_STEPPER_STATE_STOP = 1
• BRICK_STEPPER_STATE_ACCELERATION = 2
• BRICK_STEPPER_STATE_RUN = 3
• BRICK_STEPPER_STATE_DEACCELERATION = 4
• BRICK_STEPPER_STATE_DIRECTION_CHANGE_TO_FORWARD = 5
• BRICK_STEPPER_STATE_DIRECTION_CHANGE_TO_BACKWARD = 6

Für statePrevious:

• BRICK_STEPPER_STATE_STOP = 1
• BRICK_STEPPER_STATE_ACCELERATION = 2
• BRICK_STEPPER_STATE_RUN = 3
• BRICK_STEPPER_STATE_DEACCELERATION = 4
• BRICK_STEPPER_STATE_DIRECTION_CHANGE_TO_FORWARD = 5
• BRICK_STEPPER_STATE_DIRECTION_CHANGE_TO_BACKWARD = 6

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.

function TBrickStepper.GetAPIVersion: array [0..2] of byte¶

Ausgabeparameter:	apiVersion – Typ: array [0..2] of byte 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.

function TBrickStepper.GetResponseExpected(const functionId: byte): boolean¶

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:

• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_MAX_VELOCITY = 1
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SPEED_RAMPING = 4
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_FULL_BRAKE = 6
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_CURRENT_POSITION = 7
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_TARGET_POSITION = 9
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_STEPS = 11
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_STEP_MODE = 14
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DRIVE_FORWARD = 16
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DRIVE_BACKWARD = 17
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_STOP = 18
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_MOTOR_CURRENT = 22
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_ENABLE = 24
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DISABLE = 25
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_DECAY = 27
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_MINIMUM_VOLTAGE = 29
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SYNC_RECT = 33
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_TIME_BASE = 35
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_ALL_DATA_PERIOD = 38
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SPITFP_BAUDRATE_CONFIG = 231
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SPITFP_BAUDRATE = 234
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_ENABLE_STATUS_LED = 238
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DISABLE_STATUS_LED = 239
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_RESET = 243
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_WRITE_BRICKLET_PLUGIN = 246

procedure TBrickStepper.SetResponseExpected(const functionId: byte; const responseExpected: boolean)¶

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:

• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_MAX_VELOCITY = 1
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SPEED_RAMPING = 4
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_FULL_BRAKE = 6
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_CURRENT_POSITION = 7
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_TARGET_POSITION = 9
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_STEPS = 11
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_STEP_MODE = 14
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DRIVE_FORWARD = 16
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DRIVE_BACKWARD = 17
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_STOP = 18
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_MOTOR_CURRENT = 22
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_ENABLE = 24
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DISABLE = 25
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_DECAY = 27
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_MINIMUM_VOLTAGE = 29
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SYNC_RECT = 33
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_TIME_BASE = 35
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_ALL_DATA_PERIOD = 38
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SPITFP_BAUDRATE_CONFIG = 231
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_SET_SPITFP_BAUDRATE = 234
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_ENABLE_STATUS_LED = 238
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_DISABLE_STATUS_LED = 239
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_RESET = 243
• BRICK_STEPPER_FUNCTION_WRITE_BRICKLET_PLUGIN = 246

procedure TBrickStepper.SetResponseExpectedAll(const responseExpected: boolean)¶

Parameter:	responseExpected – Typ: boolean

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

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.

procedure TBrickStepper.GetProtocol1BrickletName(const port: char; out protocolVersion: byte; out firmwareVersion: array [0..2] of byte; out name: string)¶

Parameter:	port – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'b']
Ausgabeparameter:	protocolVersion – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255] firmwareVersion – Typ: array [0..2] of byte 0: major – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255] 1: minor – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255] 2: revision – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255] name – Typ: string, Länge: bis zu 40

Gibt die Firmware und Protokoll Version und den Namen des Bricklets für einen gegebenen Port zurück.

Der einzige Zweck dieser Funktion ist es, automatischen Flashen von Bricklet v1.x.y Plugins zu ermöglichen.

procedure TBrickStepper.WriteBrickletPlugin(const port: char; const offset: byte; const chunk: array [0..31] of byte)¶

Parameter:	port – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'b'] offset – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255] chunk – Typ: array [0..31] of byte, Wertebereich: [0 bis 255]

Schreibt 32 Bytes Firmware auf das Bricklet, dass am gegebenen Port angeschlossen ist. Die Bytes werden an die Position offset * 32 geschrieben.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des Flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

function TBrickStepper.ReadBrickletPlugin(const port: char; const offset: byte): array [0..31] of byte¶

Parameter:	port – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'b'] offset – Typ: byte, Wertebereich: [0 bis 255]
Rückgabe:	chunk – Typ: array [0..31] of byte, Wertebereich: [0 bis 255]

Liest 32 Bytes Firmware vom Bricklet, dass am gegebenen Port angeschlossen ist. Die Bytes werden ab der Position offset * 32 gelesen.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des Flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

Konstanten¶

const BRICK_STEPPER_DEVICE_IDENTIFIER¶

Diese Konstante wird verwendet um einen Stepper Brick zu identifizieren.

Die GetIdentity Funktion und der TIPConnection.OnEnumerate Callback der IP Connection haben ein deviceIdentifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

const BRICK_STEPPER_DEVICE_DISPLAY_NAME¶

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Stepper Brick dar.