APPLICATIEBOUW 6E COLLEGE: HET ONTWERPEN VAN EEN KLASSE, LEJOS DEEL 3. Onderdeel van SmartProducts

Transcriptie

1 APPLICATIEBOUW 6E COLLEGE: HET ONTWERPEN VAN EEN KLASSE, LEJOS DEEL 3 Onderdeel van SmartProducts

2 INHOUD COLLEGE 6 Het ontwerpen van een klasse {6 Lijsten met ArrayList {7.3, 7.4 LeJOS: Communicatie, SuperPro en LcdDisplay Opdracht 6 Oefenen voor toets? Academicx: toetsen bij boek Oefentoetsen+antwoorden Applicatiebouw Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

3 BESPREKING OPDRACHT 5 Gedrag 'FindWay wanneer actief? Wordt bepaald door takecontrol() methode Als de robot niet beweegt: return!pilot.ismoving() Doen: om zich heen kijken Pseudo code gegeven!: Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

4 OBJECTEN AANMAKEN EN DOORGEVEN Object pilot aanmaken Object s aanmaken DifferentialPilot pilot = new DifferentialPilot(5.6f, 12.3f, Motor.A, Motor.C); // declareer de sensoren die we gaan gebruiken UltrasonicSensor s = new UltrasonicSensor(SensorPort.S3); Behavior gedrag3 = new DetectObstacle(pilot, s); Objecten pilot en s doorgeven als Parameter aan constructor van DetectObstacle 'object' en 'variabele' worden vaak door elkaar gebruikt. Een object is een instantie van een class. Een variabele is een instantie van een basis-type. Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

5 BEHAVIOR CLASS public class DetectObstacle implements Behavior { UltrasonicSensor u; DifferentialPilot pilot; Object aangemaakt in hoofdprogramma, wordt doorgegeven aan dit object public DetectObstacle(DifferentialPilot p, UltrasonicSensor s) { u = s; pilot = p; public boolean takecontrol() { // is de gemeten afstand 'dichtbij'? return u.getdistance() < 45; public void suppress() { public void action() { // Wat is de actie als we een obstakel waarnemen? We stoppen. pilot.stop(); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

6 HET ONTWERPEN VAN EEN KLASSE HOOFDSTUK 6 BOEK Stappen (College 3): 1. Object analyseren 2. Klasse ontwerpen (wat is wat kan hoe?) 3. Klasse uitwerken (types attributen, parameters & resultaat methoden) 4. Methoden invullen (body) wat is... Vergelijking: Class = recept voor object Boek: bouwtekening wat kan... een object Boek: wat zijn de verantwoordelijkheden? en hoe? Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

7 ONTWERPMETHODEN VOOR SOFTWARE HST 5, 6 EN 7 Klasse diagram, mbv UML Andere: Functie decompositie Data flows State diagram (toestands overgang diagram) Flow chart (stroomschema) {5 Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

8 UML DIAGRAMMEN HOOFDSTUK 6.2 BOEK - dag:int - maand:int - jaar:int Datum + getdag():int + getmaand():int + setdag( dag:int ) Naam class class-variabelen (eigenschappen) Methoden + public - private type achter de : Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

9 UML: UNIFIED MODELING LANGUAGE VOORBEELDEN VAN UML DIAGRAMMEN Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

10 IN ECLIPSE: OBJECTAID CLASS DIAGRAM PLUGIN 1. Kies Help > Install New Software uit menu 2. Vul update site in bij Work with 3. Selecteer 1e 2 opties, Druk op Next 4. Accepteer licentie, Finish Gebruik: File > New > Other, kies Object Aid UML Diagram > Class Diagram Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

11 OBJECTAID CLASS DIAGRAM Class diagram is verplicht bij inleveren DPU3 Sleep met muis classes vanuit Package Explorer in het diagram: Klaar? Diagram opslaan als afbeelding: klik met rechtermuisknop in diagram > Save Image objectaid.com/class-diagram Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

12 OBJECTEN MAKEN: VEEL VERSCHILLENDE BALLEN BASIS: PARAGRAAF 2.5.3, MEER: 6.6 Constructor: bepaalt invulling eigenschappen (class-variabelen) Bal b1 = new Bal(10, Color.orange, 10, 20 ); Bal b2 = new Bal(20, Color.blue, 20, 25 ); Bal b3 = new Bal(8, Color.green, 30, 30 ); Bal b4 = new Bal(5, Color.red, 5, 30 ); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

13 EEN CONSTRUCTOR BOEK: BASIS: PARAGRAAF 2.5.3, MEER: 6.6 Speciale methode die waarden attributen invult Bal { int x, y; Color kleur; Bal(int w, int h) { paintcomponent(); beweeg(); int getx(); int gety(); 1x 2x 3x 4x new Bal { Bal int { x, y; [20,25] Bal int { Color x, y; [10,20] kleur; [blue] Color Bal(int kleur; w, [orange] Bal int { x, y; [5, 30] int h) { Bal(int paintcomponent(); w, h) { int x, Color y; [30, kleur; 30] [red] paintcomponent(); Color Bal(int kleur; beweeg(); w, [green] h) { paintcomponent(); beweeg(); Bal(int w, getx(); h) { beweeg(); int int getx(); paintcomponent(); gety(); int int getx(); gety(); beweeg(); int int getx(); gety(); int gety(); Class definitie (recept) In geheugen zijn 4 stukken gereserveerd, waarden class-variabelen zijn allemaal verschillend Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

14 MEERDERE CONSTRUCTORS BOEK: Opdracht 4b: stuiterende ballen Bal met vaste waarden attributen Bal met ingestelde waarden attributen public class Bal { int x, y; Color kleur; public Bal() { // constructor 1 x = 0; y = 0; kleur = Color.blue; public Bal(int x, int y, Color kleur) { // constructor 2 this.x = x; this.y = y; this.kleur = kleur; Aanroep: Bal b1 = new Bal(); Bal b2 = new Bal(20, 25, Color.blue ); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

15 THEORIE: VAN DOMEINKLASSE TOT IMPLEMENTATIE HOOFDSTUK 7 BOEK Boek: voorbeelden van ontwerp tot uiteindelijk resultaat (programma) Domeinmodel: relaties tussen set klassen Relaties kan je weergeven in UML mbv. klassendiagram Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

16 LIJSTEN: ARRAY Lijst van primitive typen Bijv. int, double Altijd initialiseren met new Class voor het bijhouden van universele lijsten: ArrayList // declaratie lijst van 4 integers: int[] dout = new int[4]; // eerste element in lijst krijgt een waarde: dout[0] = 0; // Test de LED's door ze 1 voor 1 aan te doen: for (int i = 0; i < 4; i++) { dout[i] = 1; superpro.write(dout); Tools.delay(1_000); // wacht 1 sec. Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

17 ARRAYLIST PARAGRAAF 7.3, 7.4 BOEK Opdracht 4b: stuiterende ballen Lijsten van objecten bijhouden Opdracht 6: zie Controller Methoden: add(object) get(int) size() // Lijst met alle ballen in het Panel: ArrayList<Bal> ballen; // Maak een nieuwe bal: Bal b = new Bal(); // Voeg de Bal toe aan de lijst met ballen: ballen.add(b); // Haal bal nummer 5 uit de lijst: Bal b = ballen.get(5); In deze lijst mogen alleen objecten van type Bal // Hoeveel ballen zitten er in de lijst?: System.out.println("Aantal ballen: "+ballen.size() ); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

18 ARRAYLIST VOORRAADBEHEER: CONTROLLER OPDRACHT 6 ArrayList<Product> producten; // lijst van producten // voeg nieuw Product toe aan de lijst: producten.add(new Product(name, prijs)); private boolean controleerbetaling() { // Haal het product uit de lijst: Product p = producten.get(gekozenitem); // Als het saldo hoger of gelijk aan de prijs van het gekozen items is, // geven we accoord voor de betaling: if (saldo >= p.getprijs()) { return true; gui.displaymessage("onvoldoende saldo"); return false; In opdracht: check methoden van de class Product om de naam en de prijs van een product op te vragen Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

19 ARRAYLIST Opdracht 4b: stuiterende ballen Lijst doorlopen mbv for-each lus: public void paintcomponent(graphics g) { super.paintcomponent(g); // Teken alle ballen door van elke bal // de paintcomponent() aan te roepen: for (Bal b : ballen) { // for-each b.paintcomponent(g); // teken de bal for-each lus: paragraaf boek Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

20 Commentaar toevoegen /* */ of // Javadoc DOCUMENTATIE PARAGRAAF 7.7 BOEK /** Speciale opmaak commentaar Voor documentatie & publicatie: /** */ */ /** * Uitleg over het doel van MijnClass F. van Slooten * */ public class MijnClass { /** * Uitleg over mijnmethode parameter is een getal voor de methode */ public void mijnmethode(int parameter) { Erg belangrijk als je met een team software ontwikkelt! Maar ook voor jezelf (later) Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

21 JAVADOC IN ECLIPSE Beweeg je muis boven een methode Commentaar toevoegen in Javadoc-formaat: Type boven methode: /** [ENTER] Javadoc verschijnt Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

22 COMMUNICEREN MET NXT 1 APP: OP LAPTOP, GEBRUIK NXT Maak een LeJOS PC Project LeJOS PC Project heeft ingebakken communicatie Voorbeeld project LeJOS_PC_ShowColor Gaan we gebruiken bij opdracht 7 // Lees de sensor uit: int kleur = colorsensor.getcolorid(); Voorwaarde: er moet een communicatiekanaal zijn (werkende Bluetooth verbinding of USB) LeJOS PC Project: programma draait op PC en bestuurt/gebruikt NXT // Zet kleurnummer om naar een Color: Color bg = getcolorfromindex(kleur); // Stel achtergrond van het panel in met de kleur: if (bg!=null) panel.setbackground(bg); LeJOS_PC_ShowColor in ZIP-file Communicatie.ZIP (Colleges/voorbeelden)

23 COMMUNICATIE PROGRAMMA 2 APPS OP LAPTOP <> NXT Voorbeelden LeJOS: PC NXT LeJOS NXT Project: programma draait op NXT en communiceert met PC Java Project: programma draait op PC en communiceert met NXT In ZIP-file Communicatie.ZIP (Colleges/voorbeelden)

24 LEJOS: SUPERPRO-BOARD AANSLUITINGEN Aansluiting NXT 4x analoge Ingang a0 a3 8x digitale poort (in/uit) b0 b7 Voedings uitgangen 3, 5, 9V Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

25 SUPERPRO-BOARD DIGITALE IN/UITGANGEN EN ANALOGE INGANGEN HiTechnic SuperPro Experimenters Handbook Voorbeelden handbook in Java NxtJLibA bibliotheek, API // Declaratie van variabelen en objecten voor het SuperPro-board: NxtRobot robot = new NxtRobot(); SuperProSensor superpro = new SuperProSensor(ch.aplu.nxt.SensorPort.S1); // ch.aplu.nxt.sensorport.s1 is de NxtLib variant van de SensorPort robot.addpart(superpro); int[] din = new int[8]; int[] dout = new int[8]; int[] ain = new int[4]; int level; Deel1: declaratie+instellen // stel poort 0-3 in als uitgangen, poort 4-7 ingangen: int[] iocontrol = { out, out, out, out, in, in, in, in ; superpro.setdio(iocontrol); Meer uitleg in opdracht 6 Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

26 SUPERPRO-BOARD DIGITALE IN/UITGANGEN EN ANALOGE INGANGEN Uitvoer: bijv. LEDs aanzetten Uitlezen digitale en analoge poorten 50 cent Deel2: lezen waarden en aansturen uitgangen // lees analoge en digitale waarden: superpro.read(ain, din); level = ain[0]; // waarde potmeter aangesloten op poort a0 // als knop 4 ingedrukt is: if (din[4] == 1) { if (dout[0] == 0) // als LED op a0 uit is: dout[0] = 1; // gaat ie aan else dout[0] = 0; // anders uit // schrijf waarden naar SuperPro (aansturen uitgangen): superpro.write(dout); 20 cent Opdracht 6: instellen muntgeld met draaiknop (potmeter): geld = 0; if (level<300) { geld = 10; else if (level<600) { geld = 20; else { geld = 50; 10 cent Voorbeeld: opdracht 6 Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

27 EXTERN LCD DISPLAY Class LcdDisplay Meegeleverd met opdracht 6 // Initialiseer het externe display aangesloten op // poort 2 van de NXT : LcdDisplay externdisplay = new LcdDisplay(lejos.nxt.SensorPort.S2); // Tekst die we op het externe display gaan laten zien: String displaytext = "Hallo Wereld!"; NxtJLibA bibliotheek heeft ook een SensorPort class, dus zo maken we onderscheid // Stuur de tekst naar regel 1 van het externe display: externdisplay.sendline(1, displaytext); // 2 e variant van sendline() methode, met x,y positie van tekst: externdisplay.sendline(2, 6, displaytext); Meer weten over methoden? Gebruik JavaDoc (beweeg met muis over de methode-aanroepen) Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

28 OPDRACHT 6 Prototype gebruikersinterface voor een frisdrankautomaat bouwen mbv. SuperPro Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

29 MONITOREN VAN DE KNOPPEN OPDRACHT 6 Methode maken voor uitlezen knoppen Taak voortdurend blijven doen, dus herhalings-lus Als knoppen niet goed reageren: korte pauze inlassen while (!Button.ENTER.isDown()) { // controleren knoppen... // als knop 4 ingedrukt is: if (din[4] == 1) { //... // Programma 200ms (=0,2 sec) laten wachten: Delay.msDelay(200); Basis van deze schakeling is Experiment 6 (Reaction Time Measurement) uit het handboek van de SuperPro. Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

30 MODEL, VIEW, CONTROLLER Controller Model Product Opdracht a/b Verschillend: a: Hardware UI b: Windows/Java UI Controller SuperPro Sensor (ch.aplu.nxt) View Opdracht a/b hetzelfde AutomaatUI LcdDisplay NXT Boek: 4.10, 4.11 en 10.9 Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

31 OPDRACHT: ONTWERP DE CLASS PRODUCT GOED LEZEN!, ZIE OOK PARAGRAAF 7.2.1, TEKST-ANALYSE Naam van de class Wat is het type van een naam?? tekst dus: String public class Product { // eigenschappen:... String naam; naam;... int prijs; // methoden: Eigenschap = class variabele Type van de class variabele Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

32 SOORTEN METHODEN PARAGRAAF BOEK Opdacht: Voeg methoden toe waarmee de eigenschappen opgevraagd kunnen worden Methoden die attributen afgeven (get) of instellen (set) Getter, Setter Handig: automatisch maken Klik binnen class Kies Source > Generate Getters and Setters class variabele subtotaal is attribuut of eigenschap Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

33 ARDUINO/NXSHIELD GEBRUIKEN? Met NX-shield kan je arduino gebruiken ipv NXT voor aansturen Lego-motoren, en gebruiken Lego sensoren Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

34 AAN DE SLAG OPDRACHT 6 Opdracht 6 maken Ga met projectgroep bij elkaar zitten Doe opdracht met 1 of 2 personen Alternatief: opdracht 6b Als je project SmartProducts niet doet Of als je geen opdracht met NXT/SuperPro wil doen Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen