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Dokumentation Calliope Zusatzmodule

Module mit (F) werden beim Flashen automatisch auf den Calliope kopiert

Download aller Module

Modul callibot (F)
(Callibot Rover Fahrzeugbewegungen, Real- und Simulationsmodus)

Modul import: from callibot import *

forward() setzt den Roboter in Vorwärtsbewegung
backward() setzt den Roboter in Rückwärtsbewegung
left() setzt dem Roboter in eine Linksdrehung (ein Motor vorwärts, der andere rückwärts drehend)
right() setzt dem Roboter in eine Rechtsdrehung (ein Motor vorwärts, der andere rückwärts drehend)
leftArc(radius) setzt den Roboter auf eine Linkskurve mit gegebenem Radius (in m, approx.)
rightArc(radius) setzt den Roboter auf eine Rechtskurve mit gegebenem Radius (in m, approx.)
stop() stoppt die Bewegung
delay(ms) hält das Programm während ms Millisekunden an
setSpeed() setzt die Geschwindigkeit für die Bewegungen (10..100), default 50
setLED(1) schaltet beide LEDs ein
setLED(0) schaltet beide LEDs aus
seLEDLeft(n), setLEDRight(n) schaltet LED ein (n = 1) oder aus (n = 0)
irLeftValue(), irRightValue() Infrarot Sensoren (line-Sensoren) liefern 1, falls helle Unterlage; 0, falls dunkle Unterlage
tsValue() liefert 1, falls beide Touchsensoren gedrück sind, sonst 0
tsLeftValue(), tsRightValue() liefert 1, falls der linke bzw. rechte Touchsensor gedrückt ist, sonst 0
getDistance() Ultraschall Sensor liefert die Distanz (in cm, im Bereich 2..200). Falls kein Objekt detektiert: 255 (Simulation -1)
mesh = [(x1, y1), (x2, y2)...] [nur Simulation] US-Simulation: Definiert die Koordinaten der Eckpunkte (x1,x2),(x2,y2),..eines Objekts, ausgehend vom Mittelpunkt (0,0) des Grafikfensters
RobotContext.useTarget ("bild",mesh,x,y) US-Simulation: Definiert das Hintergrundbild "bild" und die Position ( x , y) des Objekts mesh
setBeamAreaColor() [nur Simulation] US-Simulation: setzt die Farbe der Strahlbereichsgrenzen
setProximityCircleColor() [nur Simulation] US-Simulation: setzt die Farbe des Suchkreises
setMeshTriangleColor() [nur Simulation] US-Simulation: setzt die Füllfarbe der Maschen
eraseBeamArea() [nur Simulation] US-Simulation: löscht die Strahlbereichsgrenzen
reset() [nur Simulation] setzt den Roboter an die Startposition/Startrichtung

 

Modul callibotmot (F)
(Motoren einzeln steuern, Real- und Simulationsmodus)

Modul import: from callibotmot import *

motL, motR Instanzen des linken und rechten Motors
motX.rotate(speed) rotiert Motor motX (speed > 0: vorwärts, speed < 0: rückwärts, speed = 0: stop)
setLed(n) schaltet beide LEDs ein (n = 1) oder aus (n = 0)
delay(ms) hält das Programm während ms Millisekunden an


Modul cbalarm
(F)
(Schaltet Alarm ein- und aus, nur Realmodus)

Modul import: from cbalarm import *

setAlarm(1) schaltet ein akustisches Alarmsignal ein
setAlarm(0) schaltet ein akustisches Alarmsignal aus

 

Modul cpglow (F)
(Real- und Simulationsmodus)
(Modul import: from cpglow import *)

makeGlow()

erzeugt einen sichtbaren Leuchtkäfer mit Position (0, 0), Richtung Norden, Spur sichtbar. Koordinatensystem: -2 <=x <=2 (+ nach rechts), -2 <= y <= 2 (+ nach oben). (0, 0) auf mittlerem Pixel
setSpeed() setzt die Geschwindigkeit für die Bewegungen (0..100)
show() macht den Leuchtkäfer an der aktuellen Position und für die nächsten Bewegungen sichtbar
hide() macht den Leuchtkäfer für die nächsten Bewegungen unsichtbar
clear() löscht alle eingeschalteten Pixels. Der Leuchtkäfer bleibt an der aktuellen Position (unsichtbar)
showTrace(enable) macht die Spur für die nächsten Bewegungen (Pixel an besuchten Stellen) sichtbar/unsichtbar
forward() bewegt den Leuchtkäfer um einen Schritt vorwärts
back() bewegt den Leuchtkäfer um einen Schritt rückwärts
left(angle) dreht die Bewegungsrichtung um 45 Grad-Schritte nach links (angle = 45, 90, 135, 180, 215, 270, 315)
right(angle) dreht die Bewegungsrichtung um 45 Grad-Schritte nach rechts (angle = 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315)
setPos(x, y) setzt den Leuchtkäfer auf Position (x, y)
getPos() gibt die aktuelle Position des Leuchtkäfers als Tupel zurück
isLit() gibt True zurück, falls das Pixel an der Stelle des Leuchtkäfers eingeschaltet ist


Modul sht_mini (F)
(Sensirion Temperatur- und Luftfeuchtesensor am I2C-Port)
(Modul import: import sht_mini)

sht_mini.getValues() gibt ein Tupel mit Temperatur (in Grad Celsius) und Luftfeuchtigkeit (in Prozent) zurück. a ist die I2C-Adresse (SHT31: 0x44, SHT35: 0x45)

 

Modul sgp_mini (F)
(SGP30 Air Quality Sensor (CO2-Sensor am I2C-Port)
(Modul import: import sgp

sgp_mini.getValues() gibt ein Tupel mit CO2-Konzentration (in ppm) und TVOC (Total Volantile Organic Compunds) zurück. Der Sensor wird auf CO2=400 kalibriert, Bei Werten höber als 1000 ist die Luftqualität schlecht und eine Lüftung dringend notwendig. I2C-Adresse (SGP30: 0x58)

 

Modul cpmike (F)
(nur Realmodus)
(Modul import: from cpmike import *)

Detektion von Schallpulsen mit dem internen Mikrofon

Funktionen:
isClicked(level = 10, rearm_time = 500)

gibt True zurück, falls der Schallpegel im Moment des Aufrufs den vorgegebenen Pegel (level = 1...500) übersteigt. Während der nachfolgenden Zeit (rearm_time in ms) ist die Detektion unterdrückt und es wird False zurückgegeben




Siebensegmentanzeige (4 Ziffern mit TM1637 Driver)
Modul import:
fromcp7seg import FourDigit
from cp7segmin import FourDigit, reduziertes Modul, falls Memory overflow, nur (*)

Klasse FourDigit

Funktion Aktion
(*) disp = FourDigit(clkPin = pin1, dioPin = pin2, lum = 4) erzeugt eine Displayinstanz für einen Display, der an den gegebenen Pins angeschlossen ist. Anzeigehelligkeit 0..9

disp.erase()

löscht den Display
(*) disp.show(text, pos = 0) zeigt den Text beginnend an Position 0 (Ziffer ganz links) an. Der Text kann mehr als 4 Zeichen enthalten. text kann auch ein Integer sein
disp.scroll(text) zeigt den Text als Lauftext an
disp.toRight() verschiebt den Text um eine Stelle nach rechts
disp.toLeft() verschiebt den Text um eine Stelle nach links
disp.start() setzt den Text an die Startposition
disp.setLuminosity(lum) setzt die Helligkeit (0..9)
(*) disp.setColon(enable) aktiviert/deaktiviert den Doppelpunkt

 


Modul cprover
(nur Realmodus)
(Modul import: from cprover import *)

Gleichstrommotoren, die am Motorport angeschlossen sind

Funktionen für zwei Motoren, die unterschiedlich vorwärts laufen:
forward()
schaltet beide Motoren in Vorwärtsrichtung
right() schaltet den linken Motor in Vorwärtsrichtung und stoppt den rechten Motor
rightArc(r) schaltet den linken Motor in Vorwärtsrichtung und verlangsamt den rechten Motor. Der Kurvenradius ist durch r bestimmt (willkürliche Einheit)
left() schaltet den rechten Motor in Vorwärtsrichtung und stoppt den linken Motor
leftArc(r) schaltet den rechten Motor in Vorwärtsrichtung und verlangsamt den linken Motor. Der Kurvenradius ist durch r bestimmt (willkürliche Einheit)
stop() stoppt beide Motoren
setSpeed(speed) setzt die Geschwindigkeit (speed = 1..100)


Schaltschema:

mot


Funktionen für einen oder zwei Motoren, die gleichartig vorwärts oder rückwärts laufen:

run()
schaltet den Motor (die Motoren) in Vorwärtsrichtung
back() schaltet den Motor (die Motoren) in Rückwärtsrichtung
stop() stoppt den Motor (die Motoren)
setSpeed(speed) setzt die Geschwindigkeit (speed = 1..100)



Schaltschema:

mot1


 

Modul linkup_mini (F)
(using Micro:LinkUp ESP32 coprocessor as I2C slave)
(Modul import: from linkup_mini import *)

connectAP(ssid, password)

verbindet mit dem bestehenden Access-Point (Hotspot, Router) mit ssid und password. Gibt die erhaltene gepunktete IP-Adresse zurück; leer, falls das Einloggen misslingt
createAP(ssid, password) erzeugt einen Access-Point mit ssid und password. Falls password leer ist, ist der AP offen, d.h. man kann sich ohne Authentifikation einloggen
httpGet(url) führt einen HTTP GET Request durch und liefert den Response zurück. url in der Form "http://<server>?key=value&key=value&..." Statt http kann auch https verwendet werden
httpPost(url, content) führt einen HTTP POST Request durch und liefert den Response zurück. url in der Form "http://<server>". content im Format "key=value&key=value&..." Statt http kann auch https verwendet werden
httpDelete(url) führt einen HTTP DELETE Request mit der gegebenen Ressource aus
startHTTPServer(handler)

startet einen HTTP Server (Webserver auf Port 80), der auf HTTP GET Requests hört. Bei einem GET Request wird die benutzerdefinierte Callbackfunktion handler(clientIP, filename, params) aufgerufen.

clientIP: gepunktete IP-Adresse des Clients
filename: Dateiname der URL mit vorgestelltem "/". Fehlt der Dateiname: "/"
params: Dictionary mit den GET Request Parametern {key: value}.

Beispiel: Für die URL http://192.168.0.101/on?a=ok&b=3 ist filename = "/on" und params = {"a" : "ok", "b" : "3"}

Rückgabe:

- ein einzelner Wert (String, Float, Integer): dieser wird unverändert an den Browser zurückgesendet. Es kann sich um eine HTML-Webpage handeln oder um einen einzelnen Float/Integer. Die Webpage darf nicht länger als 250 Zeichen sein

- ein Tupel oder eine Liste. Die darin enthaltenden Werte werden in die %-Formatangaben der vorher mit saveHTML() gespeicherten HTML-Standarddatei eingebaut und an den Browser zurückgesendet

- keiner: Es wird die vorher mit saveHTML() gespeicherte HTML-Textdatei unverändert an den Browser zurückgesendet

Alle HTTP-Replies werden mit einem Header 200 OK versehen.

Die Funktion ist blockierend. Um wieder in den Kommandomodus zu kommen, muss der Micro:LinkUp neu gebootet werden

saveHTML(text) speichert den Text auf dem LinkUp als eine HTML-Standarddatei. Sie kann %-Formatangaben enthalten, die mit den Rückgabewerten der Callbackfunktion handler ersetzt werden. Ist text leer, so wird die Standarddatei gelöscht

 


Modul mqtt_mini
(using Micro:LinkUp ESP32 coprocessor as I2C slave)
(Modul import: import mqtt_mini)

Funktion Aktion
mqtt_mini.broker(host, port = 1883,
user = "", password = "", keepalive = 0)
legt die Eigenschften des Brokers fest (IP-Adresse, IP-Port und falls nötig Authentifizierungsangaben). keepalive legt fest, wie lange die Verbindung ohne Datenaustausch offen bleibt (in sec) (default ist abhängig vom Broker). Es wird noch keine Verbindung zum Broker hergestellt

mqtt_mini.connectAP(ssid, password)

verbindet mit dem bestehenden Access-Point (Hotspot, Router) mit ssid und password. Gibt die erhaltene gepunktete IP-Adresse zurück; leer, falls das Einloggen misslingt
mqtt_mini.connect(cleanSession = True) erstellt eine Verbindung zum Broker. Für cleanSession = True, werden alle früheren Daten gelöscht. Gibt True zurück, falls erfolgreich; andernfalls False
mqtt_mini.ping() sendet einen Ping-Request an den Server, damit dieser die Verbindung offen hält; Gibt True zurück, falls erfolgreich; andernfalls False
mqtt_mini.publish(topic, payload, retain = False, qos = 0) sendet zum gegebenen Topic eine Message (payload). Falls retain = True wird diese Message als die letzte  good/retain Message betrachtet. qos ist der Quality of  Service level (nur 0, 1 unterstützt). Gibt True zurück, falls erfolgreich; andernfalls False
mqtt_mini.subscribe(topic, qos = 0 abonniert das gegebene Topic mit dem gegegeben qos level (nur 0, 1 unterstützt). Es werden maximal 50 erhaltende Message-Tupels (topic, payload) in einem Messagebuffer der Reihe nach gespeichert (maximale Längen topic: 50, payload: 200 bytes). Gibt True zurück, falls erfolgreich; andernfalls False
topic, payload = mqtt_mini.receive() holt das erste Element des Messagebuffers (das "älteste") als Tupel (topic, payload) zurück und entfernt das Element aus dem Buffer. Falls keine Daten im Buffer sind, wird (None, None) zurückgegeben. Die Pollperiode sollte mindestens 1 sec betragen. Gibt None zurück, falls die Verbindung zum Broker unterbrochen ist
mqtt_mini.disconnect() schliesst die Verbindung

 




Modul ntptime_mini
(using Micro:LinkUp ESP32 coprocessor as I2C slave)
(Modul import: import ntptime_mini)

ntptime_mini.getTimeRaw(server = "pool.ntp.org"

gibt die aktuelle Datumzeit zurück, die vom gegebenen Server abgegeben wurde. Format: Tupel (yyyy, mm, dd, h, m, s, week_day, day_of_year) alles Ints. Zeit ist GMT
ntptime_mini.getTime(server = "pool.ntp.org") dasselbe, aber es wird ein formatierter String zurückgegeben (Beispiel: "Tu 2019-06-11 13:04:44 GMT")

 



Module rtc_mini
(RTC Clock Modul DS3231 am I2C-Port (Adresse 0x68))
(Modul import: import rtc_mini

Funktion Aktion
rtc_mini.set(yy, mm, dd, h, m, s, w) setzt Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde, Wochentag (üblich 1..7, 1: Sonntag)
rtc_mini.set([yy, mm, dd, h, m, s, w]) dasselbe mit Liste (oder Tupel)

rtc_mini.get()

gibt ein Tupel (yy, mm, dd, h, m , s, w) zurück (alles ints)

 



Siebensegmentanzeige (4 Ziffern mit TM1637 Driver)
Modul import:
from mb7seg import FourDigit
from mb7segmin import FourDigit, reduziertes Modul, falls Memory overflow, nur (*)

Klasse FourDigit

Funktion Aktion
(*) disp = FourDigit(clkPin = pin1, dioPin = pin2, lum = 4) erzeugt eine Displayinstanz für einen Display, der an den gegebenen Pins angeschlossen ist. Anzeigehelligkeit 0..9

disp.erase()

löscht den Display
(*) disp.show(text, pos = 0) zeigt den Text beginnend an Position 0 (Ziffer ganz links) an. Der Text kann mehr als 4 Zeichen enthalten. text kann auch ein Integer sein
disp.scroll(text) zeigt den Text als Lauftext an
disp.toRight() verschiebt den Text um eine Stelle nach rechts
disp.toLeft() verschiebt den Text um eine Stelle nach links
disp.start() setzt den Text an die Startposition
disp.setLuminosity(lum) setzt die Helligkeit (0..9)
(*) disp.setColon(enable) aktiviert/deaktiviert den Doppelpunkt

 


 

Modul bme280_mini
(Temperatur-, Luftfeuchtesensor und Luftdrucksensor von Bosch am I2C-Port)
(Modul import: import bme280_mini

bme280_mini.getValues() liefert Temperatur (in Grad Celsius), Luftfeuchtigkeit (in %), Luftdruck (in hPa) Höhe über Meer gleichzeitig in einem Tupel
bme280_mini.qnh setzt den Luftdruck auf Meereshöhe (in hPa) (Zuweisung)

Modul oled_mini
(128x64 pixel OLED modul mit SSD1306 Driver am I2C Port)
(Modul import: import oled_mini

oled_mini.init() initialisiert den Display (5 Zeilen, 12 Spalten)
oled_mini.text(x, y, s) schreibt den Text s auf der Zeile x beginnend auf der Spalte y aus (x = 0..4, y = 0..11)
oled_mini.clear() löscht den Display
oled_mini.image(filename) zeigt das Bild an. Die binäre Bilddatei filename muss aus einem BMP-Bild der Grösse 128x64 = 8196 pixel mit dem Tool bmp2oled erzeugt werden. Dabei werden alle Pixels mit (r + g + b) / 3 < 100 in schwarz, die anderen in weiss dargestelt. Das Tool kann mit einem TigerJython-Programm ausgeführt werden, das die einzige Zeile import bmp2oled enthält. Die dabei erzeugte Datei mit Tools | Modul herunterladen auf den Calliope kopieren. Sie hat eine Grösse von 1024 Bytes, da ein Byte 8 Pixels (hell oder dunkel) des Displays festlegt

Anmerkung: Vollständige Library auf https://github.com/fizban99/microbit_ssd1306

 

Modul cputils (F)
(Zusatzfunktionen)
(Modul import: import cputils

cputils.cat(filename) zeigt den Inhalt der Datei filename im Konsolenfenster an
cputils.getPitch(a) gibt den Pitch-Winkel bei Übergabe der aktuellen Beschleunigung a (Liste/Tupel) zurück
cputils.getRoll(a) gibt den Roll-Winkel bei Übergabe der aktuellen Beschleunigung a (Liste/Tupel) zurück


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