APPLICATIEBOUW KENNISMAKING LEJOS, LEGO NXT PROGRAMMEREN IN JAVA. Onderdeel van SmartProducts

Transcriptie

1 APPLICATIEBOUW KENNISMAKING LEJOS, LEGO NXT PROGRAMMEREN IN JAVA Onderdeel van SmartProducts

2 INHOUD COLLEGE 4 Bespreken opdrachten DPU2 Kennismaking lejos: de Lego NXT programmeren in Java Opdracht 4 Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

3 BESPREKEN OPDRACHTEN Je code leesbaar maken: 1. Formatteren (inspringen) Eclipse: Source > Format 2. Commentaar // commentaar op 1 regel /* Commentaar op meerdere regels. Uitleg over commentaar in het boek, paragraaf */ Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

4 BESPREKING OPDRACHTEN OPDRACHT 3 Voorbeelden en oefeningen Hst 2,3,4 thuis geoefend?? In de class: Class-variabelen Nieuwe methoden Zelf methode toevoegen en aanroepen Tekenopdrachten Gegeven code kopiëren/plakken of nieuwe code invoegen Op de goede plek??? public class TemperatuurPaneel {... public void methode() {... In een methode }... } Let goed op accolades! { } Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

5 BESPREKING OPDRACHTEN OPDRACHT 3 Probleem WindowBuilder Oplossing: files(s) bewaren! File > Save All (CTRL-S) Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

6 DPU2 Programma applicatiebouw is voor prototype Vanaf DPU 2 ontwerp en bouw je dus voor het prototype Betekent: Elimineren/vereenvoudigen dingen die je niet kan bouwen Indien nodig simuleren/demonstreren Met een prototype demonstreer je het ontwerp aan opdrachtgever, potentiële klanten enz.; en/of je gebruikt het voor gebruikerstests Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

7 pilot 1) OBJECT ANALYSEREN PARAGRAAF BOEK Eigenschappen (attributen) druksensor lichtsensor Eigenschappen: Variabelen/objecten rechtuit rijden stoppen Gedrag/acties (doen) bocht naar achteren maken scannen naar licht druksensor controleren start/ alles regelen Gedrag: Methoden Vorige week met Bal, nu rijdende robot DPU 2 Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

8 2) KLASSE ONTWERPEN DPU 2 wat is... wat kan... een object en hoe? classvariabelen/attributen methodeheaders methodebodies Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

9 3) CLASS UITWERKEN Bepalen van: Typen attributen (class-variabelen) Parameters methoden Resultaat methoden DPU 2 Hoe weet je dit? Uit de LeJOS tutorial en API! (meer verderop) public class Robot { // attributen (class-variabelen) DifferentialPilot pilot; TouchSensor druksensor; LightSensor lichtsensor; } // methoden public void rechtuitrijden() {} public void bochtnaarachterenmaken() { } public void scannennaarlicht() { } /* Draai rond en meet licht. */ Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

10 4) METHODEN INVULLEN PSEUDOCODE SCHRIJVEN EN OMZETTEN IN JAVA DPU 2 body van methoden schrijven Hoe bepaal ik het resultaat? Voorbeeld pseudo-code voor methode scannennaarlicht(): herhalingslus // stop de robot (voor de zekerheid) // roteer 360 graden (en ga door met programma) // zolang de robot beweegt (roteert) { // lees de waarde van de lichtsensor // is deze > licht_waarde? { // stop de robot } } keuze (if-statement) Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

11 4) METHODEN INVULLEN PSEUDOCODE SCHRIJVEN EN OMZETTEN IN JAVA Pseudo-code voor methode rechtuitrijden(): Java: (Bepalen: snelheid) Snelheid pilot instellen Pilot vooruit laten rijden Resultaat: geen (void) DPU 2 public void rechtuitrijden() { // snelheid testen! pilot.settravelspeed(20); // snelheid instellen pilot.forward(); // vooruit rijden } Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

12 EEN OBJECT MAKEN Paragraaf 4.10 boek Nieuw object maak je met new r is object definitie constructor Robot r = new Robot(); Constructor: speciale methode, bepaalt waarden attributen public class Robot { DifferentialPilot pilot; // attribuut 'pilot' public Robot() { pilot = new DifferentialPilot(4.96f, 16.5f, Motor.A, Motor.C); } } Methode van object aanroepen: r.rechtuitrijden(); aanroep constructor DPU 2 Testen! Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

13 DPU2: WAT VERWACHTEN WE? Zie voorgaande slides Een eerste versie uitgewerkt in Java, waarbij code voor een deel nog pseudo-code mag zijn, maar ook al werkende onderdelen bevat (die je dus kan demonsteren) Concreet in het voorbeeld dat in voorgaande slides werd gegeven: er werken bijv. al 2 van de 6 methoden Je demonstreert dus een gedeeltelijk werkend programma En levert het Java project dat daarbij hoort in op BlackBoard, volgens de instructies Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

14 INTRODUCTIE JAVA VOOR LEGO MINDSTORMS Waarom Java? Mogelijkheden API Verschillen met gewone Java Documentatie Voorbeelden & tips lejos.org Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

15 WAAROM JAVA OP DE NXT? Volledige controle Geen voorgekookte blokken, alles is mogelijk Meer mogelijkheden Complexe toepassingen (navigatie, realtime, communicatie PC<>NXT) Beter Sneller Nauwkeuriger Programma s zijn kleiner Meer in introductie tutorial: Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

16 MOGELIJKHEDEN API (bibliotheek) lejos.org Verschillen met gewone Java Niet alle Java bibliotheken beschikbaar Bijv. geen grafische gebruikersinterface (Swing) import lejos.nxt.*;

17 VERSCHIL MET LEGO SOFTWARE ColorHTSensor s = new ColorHTSensor(SensorPort.S1); if (kleur.getcolorid()==1) { // kleurnummer groen? System.out.println("groen!"); } else System.out.println("geen groen.."); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

18 DOCUMENTATIE LEJOS.ORG API (Application Programming Interface) Tutorial Vandaag: eerste helft, tm. Listeners and Events Veel voorbeelden: uitproberen! Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

19 API APPLICATION PROGRAMMING INTERFACE

20 PROGRAMMEERVOORBEELDEN Display, knoppen Motoren Sensoren Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

21 DISPLAY, KNOPPEN TEKST UITVOER LCD-class: Tekst gebaseerd Methoden voor tekstuitvoer Scherm leeg maken Tutorial: x,y positie op scherm LCD.drawString("Hallo wereld!", 0, 0); LCD.clear(); // Wis scherm // Dit werkt ook: System.out.println("Hallo wereld!"); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

22 DISPLAY, KNOPPEN GRAFISCHE UITVOER Grafische uitvoer (tekenen) Net als gewone Java: Graphics class Tekenmethoden import javax.microedition.lcdui.graphics;... Graphics g = new Graphics(); g.drawline(5,5,60,60); // lijn van 5,5 naar 60,60 g.drawrect(62, 10, 25, 35); // vierkant Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

23 DISPLAY, KNOPPEN KNOPPEN GEBRUIKEN Knop gedrukt? Button.ENTER Button.ESCAPE Button.LEFT Button.RIGHT if (Button.ENTER.isDown()) LCD.drawString("ENTER toets gedrukt", 0, 0); // wacht tot een knop is ingedrukt: Button.waitForAnyPress(); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

24 MOTOREN Motoren: Motor.A Motor.B Motor.C Motor m = Motor.A; Motor.A.forward(); m.backward(); Motor.A.reverseDirection(); m.stop(); Al deze regels besturen dezelfde motor! (A) Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

25 MOTOREN Enkele Motor methoden: setspeed( ) rotate( ) rotateto( ) stop( ) Motor.A.setSpeed(720); Motor.A.rotate(x * 360); // roteer x * 360 Motor.A.rotateTo( 180 ); Motor.A.stop(); // snelheid wordt 2 rotaties per sec. // klok: ga naar 6 uur Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

26 MOTOREN NXTMotor Basis, op vol vermogen setpower( ) NXTRegulatedMotor Snelheidsregeling setspeed( ) Uitrollen (float) flt() Schakelt stroom naar motor uit, remt niet NXTMotor m1 = new NXTMotor(MotorPort.A); NXTRegulatedMotor m2 = new NXTRegulatedMotor(MotorPort.B); m1.setpower(100); // 100% vermogen m2.setspeed(2*360); // snelheid wordt 2 RPM // stop zonder te remmen (uitrollen) m2.flt(); Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

27 RIJDENDE ROBOTS De DifferentialPilot class Bedoeld voor robots met 2 motor aangedreven wielen Alleen voor aansturing motoren Rekent met afstanden Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

28 SENSOREN: ULTRASOON Class: UltrasonicSensor Methode: public int getdistance() Levert afstand in cm Bereik plm cm (er zijn meer methoden) UltrasonicSensor sensor = new UltrasonicSensor(SensorPort.S1); int afstand = 0; while (!Button.ESCAPE.isDown()) { afstand = sensor.getdistance(); LCD.clear(); LCD.drawInt( afstand, 0, 3); }

29 SENSOREN: MINDSENSORS & HITECHNIC Mind HT Sensor Short distance sensor DIST-Nx Realtime clock RTC-Nx Acceleration Sensor ACCL-Nx Compass CMPS-Nx Color Sensor IRSeeker Class naam: OpticalDistanceSensor RealTimeClock TiltSensor CompassMindSensor ColorHTSensor IRSeeker lejos.org/nxt/nxj/api/ Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

30 SENSOREN: SHORT DISTANCE MINDSENSORS GP2D12 Class: OpticalDistanceSensor Methode: public int getdistance() Levert afstand in mm! Bereik is afhankelijk van type, GP2D12: mm API: OpticalDistanceSensor s = new OpticalDistanceSensor(SensorPort.S1); while (!Button.ESCAPE.isDown()) { LCD.clear(); LCD.drawInt(s.getDistance(), 0, 0); } Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

31 MEER VOORBEELDEN Samples-project van lejos: File > Import Uitleg samples voor Eclipse Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

32 WISSELEN FIRMWARE WISSELEN TUSSEN LEGO FIRMWARE EN LEJOS JAVA Java: lejos firmware met JVM Lego Mindstorms NXT software: Lego firmware Je kan niet beide tegelijk/door elkaar gebruiken Wil je lejos: Via Eclipse: Wil je Lego: Meer uitleg over installatie Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

33 GEBRUIK JE SMARTPHONE ALS SENSOR APP: BTSENSE Streamt sensor-data draadloos (via Bluetooth) van smartphone naar NXT Welke sensoren heeft je smartphone?: Gyroscoop, GPS, kompas, licht, acceleratie enz. Gratis app Btsense Meer info Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

34 LIEVER ARDUINO?: NXT-SHIELD NXT-Shield: 2 stuks in bestelling voor groepen die dit willen Voor Arduino Uno Lego motoren en sensoren aansturen met Arduino: dus NXT niet nodig 4 motoren, 4 sensoren en I2c aansluiting Meer info playground.arduino.cc/interfacing/java Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen

35 OPDRACHT 4: ROBOT PROGRAMMEREN Nodig: lejos + plugin voor Ecplise (als het goed is, is dit al geïnstalleerd) Doen: lejos firmware op NXT zetten Meegeleverde code in project Documentatie: LeJOS tutorial en API Doe je geen SmartProducts: opdracht 4b Applicatiebouw, Industrieel Ontwerpen