Der Legoroboter - adolf-reichwein-schule.de · Stepper Motor Driver Kapitel 1 Unsere Hardware In...

Der

Legoroboter mit dem Raspberry Pi

von

Andre Mönnich & Eric Ritter

Kapitel 1: Inhaltsverzeichnis | 2

Inhaltsverzeichnis

Seite

Vorworte 4

1 Unsere Hardware 5

1.1 Der Raspberry Pi 5

1.2 L298N Stepper Motor Driver Board 5

1.3 Die Legomotoren 6

1.4 Die SD-Karte 7

1.5 Der Akku 7

1.6 Der WLAN-Adapter 8

1.7 Die Webcam 8

1.8 Der Joystick 8

1.9 Der Ultraschallsensor 9

1.10 Das Steckboard 9

1.11 Jumperkabel und der 9V-Batterieclip 9

1.12 Hardwareübersicht 10

2 Erste Schritte 11

2.1 Das Betriebssystem 11

2.2 SSH-Verbindung 15

2.3 WinSCP 16

2.4 Remotedesktop 17

2.5 Einrichtung der WLAN-Verbindung 18

3 Die Entwicklungsumgebung 20

3.1 Installation von Eclipse 20

3.2 Jars einbinden 20

3.3 Windows Builder installieren 21

4 Motoransteuerung 23

Kapitel 1: Inhaltsverzeichnis | 3

4.1 Pi4J-Installation 23

4.2 Ein Java-Programm kompilieren 24

4.3 Ausführen eines Java-Programms 24

4.4 Anschluss der Motoren 25

4.5 Erstes Ansteuern 26

4.6 Steuerung per Konsole 28

4.7 Ansteuerung per Tastatur 30

5 Server und Client 33

5.1 Server und Client Beispiel 33

5.2 Server-Anpassungen 35

5.3 Der Client 38

6 Webcam 58

6.1 Webcamstream-Software installieren 58

6.2 Webcamstream starten 58

6.3 Webcampanel 59

6.4 Webcam in den Client einbinden 60

7 Joystick 66

8 Ultraschallsensor 73

8.1 Funktionsweise 73

8.2 Der Anschluss 74

8.3 Python-Programm 75

8.4 In den Client einbinden 76

9 Verbesserungen 82

9.1 Speichern der Einstellungen 82

Fazit 88

Anhang 89

Quellenverzeichnis 117

Kapitel 1: Vorworte | 4

Vorworte

Im Hardwareunterricht der Klasse 11 BG D der Adolf-Reichwein-Schule in Marburg

kam Herr Barg mit einer tollen Projektidee. Die Schüler sollten lernen, wie man mit

einem nicht so leistungsstarken Einplatinenrechner, gute Produkte herstellen konnte.

Was die Schüler mit ihren Einplatinenrechner Raspberry Pi anstellen wollten, durften

die Schüler selbst entscheiden.

Wir, Andre Mönnich und Eric Ritter, haben uns für einen selbstgebauten Legoroboter

entschieden. Wir haben uns für dieses Thema entschieden, da wir wussten, dass es

dabei kaum Vorlagen gab und dass man alles selber basten bzw. programmieren

muss. Dabei sind wir stark in die Materie eingestiegen und haben uns viel

Eigenwissen angeeignet. Dies hilft uns sehr viel in unserem Softwareunterricht

weiter.

Wir versuchen in der nachfolgenden Dokumentation unsere Vorgehensweise etwas

näher zu bringen.

Viel Spaß beim Lesen ;-)

Kapitel 1: Unsere Hardware | 5

Abbildung 1-2: L298N

Stepper Motor Driver

Kapitel 1

Unsere Hardware

In diesem Kapitel beschreiben wir unsere genutzte Hardware. Am Ende dieses Kapitels gibt

es auch nochmal eine Gesamtübersicht über die Hardware.

Der Raspberry Pi Der Raspberry Pi ist ein von der Britischen Firma Raspberry Pi Foundation entwickelter

Einplatinenrechner von der Größe einer Kreditkarte.

Im Verglich zu einem normalen PC ist dieser Rechner sehr einfach

aufgebaut und mit einem Preis von momentan ca. 34 €

(Amazon: 02.04.2014; 20:33) ist er äußerst günstig. Er

wurde mit dem Ziel entwickelt, auch jungen

Menschen den Erwerb von Programmier- und

Hardwarekenntnis zu ermöglichen. Bei diesem

Preis darf man natürlich keine Höchstleistungen

erwarten… Die Platine enthält ein Ein-Chip-System

von Broadcommit einem 700-MHz-ARM11-Prozessor

sowie 256 MB Arbeitsspeicher beim Modell A, das

Modell B hat 512 MB. Das Modell B hat außerdem unter

anderem eine Ethernet-Schnittstelle und einen zweiten USB-

Anschluss. Als Betriebssystem können angepasste Linux Distributionen, wie zum Beispiel

Raspbian, Android und so weiter, oder andere Betriebssysteme verwendet werden, welche

die ARM-Architektur unterstützen. Als Speichermedium dient eine einfache SD-Karte, die

auch als Bootmedium genutzt wird. Doch dazu mehr in Kapitel 2.

L298N Stepper Motor Driver Board Das L298N Stepper Motor Driver Board ist zum Steuern

von zwei Gleichstrom-Motoren gedacht. Die Platine ist mit

dem Chip L298N ausgestattet. Neben dem Chip besteht

dasBoard im Wesentlichen aus vier Pins, zweimal jeweils

zwei Anschlüsse für die Gleichstrom-Motoren, einen

Ground-anschluss sowie dem Plus- und dem Minus-Pol.

Außerdem besitzt die Platte noch zwei Transistoren, die auf

der Platte zu sehen sind.

Abbildung 1-1:

Raspberry Pi, Model B


Abbildung 1-4: Umdrehungen pro Minute abhängig von der Spannung

Wenn wir damit nun einen Motor steuern möchten, so legen wir ein wenig Spannung auf

einen der vier Pins. Mit diesem Strom schließt der Transistor den Stromkreis so, dass der

Strom durch den Motor fließt. Genauere Erklärungen und der Schaltplan finden sich im

Kapitel 4.

Die Legomotoren Als Motoren für unseren Legoroboter benutzen wir

zwei XL-Motoren der Power Functions Reihe von

Lego.

Bei diesen Motoren handelt es sich um

Gleichstrommotoren, die nur eine

Geschwindigkeitsstufe besitzen

Das Gewicht eines Motors beträgt 69g.

Betrieben werden die Motoren mit 9V.

Die Umdrehungszahl beträgt 220

Umdrehungen pro Minute. Der

Leerlaufstrom beträgt 80 mA.

Die Spannung verhält sich proportional

zur Umdrehungsgeschwindigkeit (wie es

bei Gleichstrommotoren üblich ist).

Daraus ergibt sich dasnebenstehende

Diagrammin Abbildung 1-4. Es ist auch

möglich, die Motoren auch mit mehr als

9 V Spannung zu betreiben. Allerdings

kann nicht garantiert werden, dass die

Motoren über einen längeren Zeitraum

keinen Schaden nehmen. Daher werden

wir die Motoren mit 9 V betreiben. Zur

Stromversorgung kommen wir später

noch.

Die maximale Drehkraft beträgt 40 N/cm².

Dabei beträgt die maximale

Stromaufnahme 1,8 A. Es ist zu beachten,

dass die Temperatur dabei schnell

ansteigt. Da die Motoren mit einem

Überlastungsschutz ausgestattet sind,

sollte ein Durchbrennen nicht möglich

sein, dies hat aber auch die Folge, dass

die maximale Leistung nur für einen

kleinen Moment verfügbar ist.

Abbildung 1-5: Umdrehungen pro Minute und Stromstärke abhängig vom Drehmoment

Abbildung 1-3: Der Legomotor


Abbildung 1-8: Power Rocket 4000

Die Abbildung 1-5 zeigt die Umdrehungen pro Minute und die Stromstärke abhängig vom

Drehmoment.

Die Abbildung 1-6zeigt zum Schluss noch die Leistung der Motoren.

Die Kraft der Motoren wird auf Legoketten übertragen, womit der Roboter später fahren wird.

Die SD-Karte Als Speicherkarte verwenden wir eine SDHC-Speicherkarte der Firma

Transcend mit 8 GB und der Geschwindigkeitsklasse 10. Eine weniger

leistungsstarke Speicherkarte würde auch funktionieren. Eine

Speicherkarte mit einer hohen Geschwindigkeit hat den Vorteil, dass der

Raspberry Pi schneller läuft, da der Raspberry Pi keinen eigenen

Speicher hat und deshalb alle Daten auf der Speicherkarte

gespeichert werden müssen.

Der Akku Damit der Roboter eine hohe Mobilität hat, soll die Stromversorgung über einen

Akku geschehen. Dazu verwenden wir den tragbaren 5V Akku „Power

Rocket 4000“, von Digitus.

Alle Geräte, deren Stromverbindung über USB funktioniert

können mit ihm geladen werden. Dazu muss lediglich das

mitgelieferte USB-Kabel mit dem Gerät und der mit „OUT

5V“ gekennzeichnete USB-Buchse des Akkus verbunden

werden und die Taste gedrückt werden. Wenn die

Verbindung nicht mehr besteht, schaltet sich der Akku

nach 30 Sekunden automatisch ab. Wenn das Gerät

überlastet wurde, löst eine Sicherheitsschaltung aus und der Akku geht in den geschützten

Modus. Um diesen zu beenden muss der Akku einfach aufgeladen werden.Es gibt drei

Kapazitätsanzeigen: 30%, 70% und 100%. Wenn die 30%-Anzeige leuchtet, ist die Kapazität

fast erschöpft. In diesem Fall sollte man den Akku wieder aufladen.Um den Akku wieder

Aufzuladen muss einfach ein USB-Ladekabel mit der „IN“-Buchse verbunden werden.

Während des Ladevorgans blinkt die Kapazitätsanzeige. Sobald der Akku aufgeladen ist,

Abbildung 1-6: Leistung des Motors

Abbildung 1-7: SD-Speicherkarte


Abbildung 1-11: Der Joystick

leuchtet die 100%-Anzeige.Die Speicherkapazität beträgt 4000 mAh und das Gewicht 68g.

Die Abmessungen betragen 86mm x 40mm x 27mm.

Die Motoren werden mit einem externen 9 V-Block betrieben, da die 5 V des Akkus nicht

ausreichen.

Der WLAN-Adapter Um den Raspberry Pi später kabellos steuern zu können, benötigen

wir einen WLAN-Adapter. Wir verwenden dazu den nano USB-

Adapter EW-7811Un von Edimax. Er verwendet den Standard

IEEE802.11b/g/n. Die Datenübertragungsrate beträgt bis zu 150Mb/s.

Mit USB 2.0 wird er mit dem Raspberry Pi verbunden.

Die Webcam Damit man später sehen kann, wo der Roboter hinfährt ohne,

dass man ihn im direkten Sichtfeld hat, statten wir den Roboter

mit einer Webcam aus. Wir verwenden dazu die C170

von Logitech. Sie hat eine Auflösung von 1024 x 768

Pixel. Verbunden wird sie mit dem Raspberry Pi per

USB.

Der Joystick Da wir später eine Steuerung per Joystick als Alternative

anbieten wollen, brauchen wir natürlich einen Joystick. Da es

aber nur eine Alternative ist, gibt es auch noch andere

Möglichkeiten zur Steuerung und ein Joystick ist nicht zwingend

notwendig.

Wir verwenden den Extreme™ 3D Pro von Logitech. Er verfügt über

3 Achsen, einen Schieberegler, 12 Tasten und einen

Rundumblickschalter.

Für unser Programm ist es jedoch nicht notwendig, dass ein

Joystick verwendet wird, der über einen solchen

Funktionsumfang verfügt. Unser Programm benötigt lediglich die

drei Achsen. Sollten nur zwei Achsen verfügbar sein ist die Steuerung

auch möglich, jedoch ist das Drehen auf der Stelle dann nicht

per Joystick möglich.

Abbildung 1-9: Der WLAN-Stick

Abbildung 1-10: Die Webcam


Abbildung 1-12: Der Ultraschallsensor

Abbildung 1-13: Das Steckboard

Abbildung 1-14: Jumperkabel Abbildung 1-15: 9V-Batterieclip

Der Ultraschallsensor Als eine kleine Erweiterung haben wir uns noch

einen kleinen Ultraschallsensor aus China bestellt.

Damit wollen wir den Freiraum vor dem Roboter

messen. Wir besitzen das Modell HC-SRO4. Dieser

arbeitet mit einer Spannung von 5 V. Dabei muss

darauf geachtet werden, dass 5 V die GPIO-Pins

beschädigen könnte. Daher müssen wir hier mit

Widerständen arbeiten. Der Sensor kann eine

Entfernung von 2 – 500 cm messen und arbeitet

dabei auf einer Frequenz von 40 kHz, was Menschen

nicht mehr hören können. Weitere Informationen finden sich in Kapitel 8.

Das Steckboard Für den Ultraschallsensor benötigen wir eine kleine Schaltung.

Um diese übersichtlich und kompakt an den Roboter

anzubringen, haben wir uns für ein kleines Steckboard

mit 400 Kontakten entschieden. Dies haben wir über

Amazon aus China bestellt.

Jumperkabel und der 9V-Batterieclip Nun benötigen wir noch Jumperkabel, um die einzelnen Komponenten miteinander zu

verbinden und den Schaltkreis auf dem Steckboard aufzubauen. Für die Stromversorgung

der Motoren wird außerdem ein 9 V-Batterieclip gebraucht.


Abbildung 1-16: Hardware-übersicht

Hardwareübersicht

Kapitel2: Erste Schritte | 11

Kapitel2

Erste Schritte

In diesem Kapitel richten wir unseren Raspberry Pi ein. Dazu werden wir zunächst das

Betriebssystem „Raspbian“ installieren. Dann befassen wir uns in diesem Kapitel noch mit

der SSH-Verbindung, damit nicht immer ein Bildschirm an den Raspberry Pi angeschlossen

werden muss. Wenn die SSH-Verbindung steht, richten wir noch den Remote Desktop

Verbindung ein, dass wir auch ein GUI zu erleichterten Bedienung bekommen. Zum Schluss

widmen wir uns noch einem WLan-Stick, um auf unseren Raspberry Pi auch kabellos darauf

zugreifen können.

Das Betriebssystem Wir haben uns für das Betriebssystem „Raspbian“ entschieden. Dieses Betriebssystem ist

ein speziell für den Raspberry Pi optimierte Linux-Version. Um „Raspbian“ zu installieren

downloaden wir uns das sogenannte NOOBS-Zipverzeichnis von der Herstellerseite:

http://www.raspberrypi.org/downloads

Hierbei ist darauf zu achten, dass hier die Vollversion und nicht die Lite-Version

heruntergeladen wird. Um das Betriebssystem erfolgreich zu installieren, benötigen wir ein

weiteres Programm. Dieses Programm nennt sich SDFormatter 4.0 und hat die Aufgabe

unsere SD-Speicherkarte, die wir für das Betriebssystem benötigen, zu formatieren. Es

genügt nicht aus, die Speicherkarte mit Windows zu formatieren! Das Programm kann man

unter folgendem Link auf der Herstellerseite downloaden:

https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4

Nun können wir mit der Installation

von „Raspbian“ beginnen. Wir

formatieren zunächst unsere SD-

Speicherkarte. Dazu starten wir das

Programm SDFormatter und folgen

den Programmanweisungen.

Abbildung 2-1: SD-Speicherkarte formatieren

http://www.raspberrypi.org/downloads

https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4


Nun übertragen wir die Zip-Datei auf die SD-Speicherkarte und extrahieren sie.

Beim Extrahieren muss darauf geachtet werden, dass die enthaltenden Dateien in keinen

Unterordner kopiert werden, sondern direkt auf die SD-Speicherkarte. Ansonsten bootet der

Raspberry Pi nicht von der SD-Karte. Wenn das Extrahieren erfolgreich war sollte das

Ergebnis anschließend wie folgt aussehen:

Abbildung 2-2: NOOBS-Zip auf die SD-Speicherkarte kopieren

Abbildung 2-3: NOOBS-Zip extrahieren


Nun ist die SD-Speicherkarte „startbereit“ und kann an den Raspberry Pi angeschlossen

werden.Des Weiteren benötigen wir für den ersten Bootvorgang eine Internetverbindung via

LAN, eine Tastatur (wahlweiße mit Maus) und eine Verbindung zu einem Bildschirm, in

diesem Fall via HDMI.

Abbildung 2-4: Das Extrahieren war erfolgreich

Abbildung 2-5: Das erste Booten des Raspberry Pi

Übertragung zum Bildschirm

Stromversorgung

SD-Karte

Internetverbindung

Funk-Maus/-Tastatur


Sobald eine Stromzufuhr vorhanden ist, bootet das System von Selbst. Es erscheint ein

Installations-Fenster, das so Aussieht, wie in Abbildung 2-6:

Dort wählen wir unser gewünschtes Betriebssystem. In unserem Fall wählen wir „Raspbian“

aus und klicken auf den Button „Install“. Wenn dieses Installations-Fenster nicht erscheint,

muss überprüft werden, ob die Dateien in einem Unterordner gelandet sind. Wenn das der

Fall ist, holen sie bitte die Dateien aus diesem Ordner und legen sie direkt auf die SD-

Speicherkarte.

Wenn die Installation erfolgreich war erscheint die Abbildung 2-7:

Das System macht dann einen automatischen Reboot. Nun

müssen noch ein paar Sachen eingestellt werden. Die

wichtigsten Einstellungen, die hier gemacht werden müssen

sind: einstellen der Sprache, sowie der Zeitzone und der

Tastatur, Festlegung eines neuen Passworts, das booten auf

das GUI und das Freischalten der SSH-Verbindung.

Abbildung 2-7: Installation

erfolgreich

Abbildung 2-8: Setup-Einstellungen

Abbildung 2-6: Installations-Fenster


Abbildung 2-10: PuTTY

Wenn sie diese Einstellungen gemacht haben, wählen sie „Finish“ und das System bootet

sich ein weiteres Mal neu. Nun sollte Abbildung 2-9 erscheinen. Wenn dies der Fall ist haben

sie die Installation des Betriebssystems erfolgreich abgeschlossen!

SSH-Verbindung Wichtig: Für diesen Schritt muss, wie oben beschrieben, die SSH-Verbindung aktiviert sein.

Ansonsten lässt der Raspberry Pi die Verbindung nicht zu!

Es wäre ja lästig, wenn man immer für den Raspberry Pi einen Bildschirm

bräuchte. Um einen Befehl von einem anderen Rechner auszuführen nutzen

den beliebten SSH-Client „PuTTY“. Dieses Programm stellt eine verschlüsselte

Verbindung (SSH = Secure Shell) zum Raspberry Pi her. PuTTY reicht leider

nur für eine Kommandozeile aus, wie manche Windows-Nutzer sie

noch von MS-DOS kennen werden. Um die GUI auf unseren Rechner

zu bekommen, nutzen wir einen remote Desktop, aber dazu später in diesem Kapitel mehr.

Zunächst laden wir uns das Programm unter folgendem Link herunter:

http://www.chip.de/downloads/PuTTY_129973

92.html

Dieses Programm benötigt keine Installation

und kann direkt verwendet werden. Beim

Aufrufen muss nun die IP des Pi‘s eingegeben

werden. Des Weiteren sollte überprüft

werden, ob der Port 22 eingetragen ist und

auch SSH ausgewählt ist. Die Eingabe kann

mit „Save“ mit einem eingegebenen Namen

abgespeichert werden. Wie man dieses

Programm nutzt dazu kommen wir ein

bisschen später.

Abbildung 2-9: Installation wurde erfolgreich abgeschlossen

Abbildung 2-11: Eine

Verbindung mit PuTTY

http://www.chip.de/downloads/PuTTY_129973


Abbildung 2-13: Import von Verbindungen

WinSCP WinSCP ist ein FTP-Client. FTP (File Transfer Protocol) ist ein Protokoll,

welches die Übertragung von Dateien in einem Netzwerk ermöglicht. Wir

wollen WinSCP benutzen um auf das Dateisystem des Raspberry Pi

zuzugreifen.

WinSCP lässt sich unter folgendem Link herunterladen:

http://www.chip.de/downloads/c1_downloads_hs_getfile_v1_16096134.html?t=1399218326&

v=3600&s=98e94ce38eaa541f8fe030bc7add35ec

Auch WinSCP nutzt eine SSH Verbindung. Deshalb ist es auch hier nötig, dass die SSH

beim Raspberry Pi aktiviert ist.

WinSCP bietet die Möglichkeit an

bestehende Verbindungen aus PuTTY

und Filezilla zu importieren. Da wird

PuTTY verwenden bietet es sich an

dies zu tun. Das entsprechende

Fenster (Abbildung 2-13) öffnet sich

sofort nach der Installation. Alternativ

kann man die Daten natürlich auch per

Hand eingeben. Um Verbindungen zu

einem späteren Zeitpunkt zu

importieren muss man lediglich auf

Werkzeuge klicken und danach auf

den ersten Eintrag im Popup-Menü:

„Verbindungsziele importieren“ klicken.

Abbildung 2-12: WinSCP

Abbildung 2-14: Hauptmenü

http://www.chip.de/downloads/c1_downloads_hs_getfile_v1_16096134.html?t=1399218326&v=3600&s=98e94ce38eaa541f8fe030bc7add35ec

http://www.chip.de/downloads/c1_downloads_hs_getfile_v1_16096134.html?t=1399218326&v=3600&s=98e94ce38eaa541f8fe030bc7add35ec


Abbildung 2-15: Das Dateiverzeichnis

Um sich nun mit einem Ziel zu verbinden müssen wir entweder einen Doppelklick auf eine

der Verbindungen von der linken Seite machen oder einen der Verbindungen auswählen und

dann auf Anmelden klicken. Hat man alles richtig gemacht sollte einem das folgende Fenster

(Abbildung 2-15) erscheinen.

Auf der linken Seite befindet sich das Dateiverzeichnis des Computers, auf dem man

WinSCP ausführt, auf der rechten Seite das des Ziels. Per Drag-and-Drop lassen sich nun

Dateien einfach verschieben/kopieren.

Remotedesktop Mit einem Remotedesktop kann man sich einen „Kopie“ eines Desktop eines anderen

Rechners anzeigen lassen. Der Raspberry Pi unterstützt eine solche Funktion und somit

benötigen nach dem Abschließen der Installation des Remotedesktops keinen Bildschirm

mehr, um die GUI anzeigen zu lassen. Die GUI hat einige Vorteile, wie z.B. das erleichterte

Einrichten der WLAN-Verbindung.

Wir booten den Raspberry Pi wie gewohnt mit einem Internetanschluss. Wenn er fertig

gebootet hat können wir uns mit PuTTY einwählen. Nun müssen einen Befehl zum

Downloaden und Installieren der Remote Desktop Software „XRDP“ eingeben.

sudo apt-get install xrdp

Nach einem kurzen Downloadvorgang fragt das System, ob wir die Software installieren

möchten. Wir bestätigen diese Frage mit „J“ (JA) und das Programm wird installiert.


Nun können wir das Programm sofort einmal testen. Dazu rufen wir auf unserem Windows-

Rechner das Programm „Remotedesktopverbindung“ auf und geben unsere IP vom

Raspberry Pi ein. Es sollte sich nun ein Fenster öffnen, indem unser Benutzername und

Passwort vom Pi abgefragt wird. Nachdem wir diese eingegeben haben, sollte die GUI des

Betriebssystems, wie in Abbildung 2-17 gezeigt, erscheinen.

Einrichten der WLAN-Verbindung Zur Einrichtung des WLANs schließen wir einfach den WLAN-Adapter an

den Raspberry Pi an. Der von uns verwendeten WLAN-Adapter wird

sofort erkannt und eine manuelle Installation von Treibern ist daher nicht

notwendig. Dies lässt sich auch überprüfen, indem man den

Befehl dmsgeingibt.

Nun muss der WLAN-Adapter noch konfiguriert

werden. Dazu öffnen wir die wpa_gui

(Abbildung 2-19) über die Schaltfläche auf dem

Desktop. Mit einem Klick auf „Scan“ öffnet sich

ein neues Fenster (Abbildung 2-20), in

welchem die verfügbaren Netzwerke angezeigt

werden.

Abbildung 2-19: Hauptfenster der wpa_gui

Abbildung 2-20: Die verfügbaren Netzwerke

Abbildung 2-16:

Remotedesktopverbindung aufbauen

Abbildung 2-17: GUI des Betriebssystems

Abbildung 2-18: WLAN


Hier kann man nun das gewünschte

Netzwerk auswählen. Darauf hin öffnet

sich ein weites Fenster, wo man die

für das Netzwerk spezifischen

Einstellungen treffen kann.Nach einem

Klick auf„Add“ am unteren Fensterrand

kann man im Hauptfenster auf

„Connect“ klicken und man ist mit dem

gewünschten Netzwerk verbunden,

sofern die Einstellungen, wie zum

Beispiel der Sicherheitsschlüssel,

korrekt sind.

Abbildung 2-21: Legoroboter-Netzwerk

Kapitel 3: Die Entwicklungsumgebung | 20

Kapitel 3

Die Entwicklungsumgebung

Nun wollen wir uns ein wenig mit der Entwicklungsumgebung beschäftigen. Da wir im

Unterricht Eclipse nutzen, wollen wir es bei diesem Projekt auch verwenden. Natürlich

können auch alle anderen Entwicklungsplattformen genutzt werden, jedoch sehen diese ein

wenig anders aus.

Installation von Eclipse Zunächst downloaden wir uns die neuste Version von Eclipse herunter. In unserem Fall ist

das die Version „Kepler“. Diese kann unter folgendem Link heruntergeladen

werden:http://www.eclipse.org/downloads/download.php?file=/technology/epp/downloads/rel

ease/kepler/SR2/eclipse-standard-kepler-SR2-win32-x86_64.zip&mirror_id=1190 (03.05.14)

Das Programm kommt als Zip-Datei, die noch entpackt werden muss. Dann muss einfach

die eclipse.exe-Datei ausgeführt werden, um das Programm zu starten. Nun möchte das

Programm eine sogenannte „workespace“ festlegen. Die „workspace“ ist der Ordner, wo alle

Programme abgelegt werden. Wir wählen nun ein Verzeichnis und fertig ist die Installation

von Eclipse.

Jars einbinden Manchmal ist es notwendig, Klassen von anderen Entwicklern in das eigene Projekt

einzubinden. Dazu bekommt man vom Entwickler eine Jar-Datei, die nur noch in das Projekt

eingebunden werden muss, damit die .class-Datei richtig kompiliert werden kann. Ein

angenehmer Nebeneffekt ist, dass Eclipse nun auch diese Befehle mit der

Autovervollständigung vollenden kann.

Um Jars einbinden zu können müssen die Jar-Dateien zunächst ins Projekt kopiert werden.

Man kann die Dateien direkt in das Projekt ziehen

oder auch erst ein Ordner erstellen, der für Jar-

Dateien zuständig ist. Wegen der Übersicht

werden wir einen Ordner mit dem Namen „lib“

anlegen und die Dateien dort rein kopieren.

Wir gehen mit rechten Maustasten auf unser

Projekt. Nun navigieren wir unter „New“ zu

„Folder“ und erstellen damit einen neuen Ordner.

Diesen Ordner nennen wir „lib“ und klicken auf

„Finish“.

Abbildung 3-1: Neuen Ordner erstellen

http://www.eclipse.org/downloads/download.php?file=/technology/epp/downloads/release/kepler/SR2/eclipse-standard-kepler-SR2-win32-x86_64.zip&mirror_id=1190

http://www.eclipse.org/downloads/download.php?file=/technology/epp/downloads/release/kepler/SR2/eclipse-standard-kepler-SR2-win32-x86_64.zip&mirror_id=1190


Nun kopieren wir die gewünschten Jar-Dateien und fügen sie

mit Rechtsklick und „Paste“ ein. Bei Eclipse öffnet sich nun ein

Fenster, was fragt, ob wir die Dateien dort rein kopieren

möchten oder nur eine Verknüpfung erstellen wollen. Wir

möchten die Dateien in diesem Ordner liegen haben und

daher wählen wir „Copy Files“ und auf „OK“.

Wir haben uns bei unserem Beispiel für die Pi4J-Jars

entschieden. Nach dem kopieren liegen die Dateien nun, wie in

Abbildung 3-3 gezeigt, in dem Ordner „lib“.

Nun müssen alle Jar-Dateien markiert werden. Wir gehen mit

Rechtsklick auf die Dateien und wählen unter „Build Path“ „Add

to Build Path“. Damit

werden die Dateien

zum „Bauplan“

hinzugefügt. Das

bedeutet, dass Java

nun weiß, wie es

sich verhalten soll,

wenn wir mit den

Klassen aus den Jar-Dateien etwas machen.

Nun haben wir die Jar-Dateien erfolgreich zu unserem Projekt hinzugefügt und können nun

verwendet werden.

Windows Builder installieren Zur besseren Gestaltung der GUI wollen wir den

kostenlosen Windows Builder nutzen. Dies ist ein Plug-

In für Eclipse und lässt sich leicht in Eclipse einbinden.

Um das Plug-In zu installieren wählen wir in Eclipse

unter „Help“ „Install New Software“

Es wird ein Fenster zum Installieren von neuer Software

geöffnet. Im Feld „Work with:“ tragen wir folgenden Link

ein.

http://download.eclipse.org/windowbuilder/WB/release/R201309271200/4.3/ (29.05.2014 |

11:38)

Abbildung 3-1: Install New Software…

Abbildung 3-2: Die Dateien kopieren

Abbildung 3-3: Die Jar-Dateien

Abbildung 3-4: Die Jar-Dateien

http://download.eclipse.org/windowbuilder/WB/release/R201309271200/4.3/


Nun müssen wir die Pakete auswählen, die wir installieren möchten. Wir wählen alle

vorhandenen Pakete mit „Select All“ aus.

Danach fahren wir mit „Next“ fort. Eclipse zeigt dann

nochmal an, welche Pakete installiert werden. Wir

gehen ein weiteres Mal mit „Next“ weiter. Schließlich

müssen noch die Lizenzbedingungen akzeptiert

werden und Windows Builder wird installiert.

Bevor Windows Builder genutzt werden kann muss

Eclipse einmal neu gestartet werden.

Nun ist die Installation abgeschlossen.

Abbildung 3-2: Link eintragen

Abbildung 3-3: Pakete auswählen

Abbildung 3-4: Windows Builder wird

installiert

Abbildung 3-5: Eclipse neu starten

Kapitel 4: Motorenansteuern | 23

Kapitel 4

Motorenansteuern

Im folgenden Kapitel werden wir uns mit dem Motorenansteuern beschäftigen.

Pi4J-Installation Um die GPIO-Pins auf dem Raspberry Pi mit Java anzusteuern, benötigen wir zunächst das

Zusatzprogramm Pi4J. Die folgenden Befehle können mit PuTTY auf dem Pi ausgeführt

werden.

Zunächst laden wir uns die neuste Pi4J-Version mit folgendem Befehl herunter:

wget http://pi4j.googlecode.com/files/pi4j-0.0.5.deb

Nun führen wir die automatische Installation mit diesem Befehl durch:

sudo dpkg -i pi4j-0.0.5.deb

Nun können wir kontrollieren, ob die Installation erfolgreich war, indem wir überprüfen, ob

diese Verzeichnisse vorhanden sind. Dies tun wir, indem wir mit WinSCP zu diesem Pfad

gehen.

Abbildung 4-1: Die Installation von Pi4J war erfolgreich


Ein Java-Programm kompilieren Wenn wir nun ein Java Programm, in dem wir Pi4J verwendet haben, müssen wir nun immer

mit der Library kompilieren. Wir übertragen mit WinSCP unsere .java Datei von unserem

Programm in das gewünschte Ziel-Verzeichnis.

Danach können wir diese Datei kompilieren, indem wir mit PuTTY zu diesem Verzeichnis

navigieren und den folgenden Befehl ausführen:

javac -classpath .:classes:/opt/pi4j/lib/'*' ...

Die drei Punkte müssen natürlich noch mit [Dateiname].java ausgetauscht werden, damit

der Rechner weiß, welche Datei er kompilieren soll. Das Kompilieren dauert durch die

geringe Rechenleistung ein wenig länger als erwartet…

Ausführen eines Java-Programms Wen das Programm kompiliert wurde kann es Ausgeführt werden. Hier gilt das Gleiche, wie

beim kompilieren. Die Pi4J-Library muss mit eingebunden werde. Daher führt man solche

Programme mit diesem Befehl aus:

sudo java -classpath .:classes:/opt/pi4j/lib/'*' ...

Die drei Punkte müssen diesmal nur mit dem Dateinamen ausgetaucht werden und das

Programm läuft!

Abbildung 4-2: Übertragen der .java Datei


Abbildung 4-3: Die Kontakte

eines Motors

Anschluss der Motoren Nun kommen wir zum Anschließen der Motoren an die

Steuerplatine. Die machen wir wie folgt:

Unsere Motorenanschlüsse besitzen vier Kontakte (siehe

Abbildung 4-3). Für unsere Zwecke benötigen wir C1 und

C2. Diese Beiden Kontakte sind unser Minus- und Plus-Pol.

Wenn wir nun den Motor in einen Stromkreislauf einbinden,

dann dreht der Motor, je nachdem wie gepolt ist, nach vorne

oder nach hinten.

Wir müssen nun einen Kontakt mit diesen Kontaktplättchen

herstellen. Wir haben uns hier für Male-Jumperkabel

entschieden, da diese einen sehr kleinen Kontakt besitzen.

Abbildung 4-4 zeigt die Verbindung mit den Jumperkabeln. Zu

beachten ist noch, dass die Jumperkabel mit den beiden

Kontaktplättchen, wie auf dem Bild verbunden sind. Sonst

funktioniert der ganze Aufbau nicht.

Jetzt kommt unsere Steuerplatine zum Einsatz:

Diese Platine besitzt jeweils einen Plus- und Minuspol für zwei Motoren. Wenn sich später

beim Ansteuern der Motoren herausstellen sollte, dass die Motoren falsch herum drehen,

muss der angesprochene Motor nur umgepolt werden.

Abbildung 4-4: Verbindung

mit Jumperkabel

Abbildung 4-5: Die Steuerplatine


Abbildung 4-7: Pinbelegung

Die Abbildung 4-6 zeigt, wie die einzelnen

Komponenten miteinander verbunden werden müssen.

Zunächst wird der 5V-Anschluss (PIN 2) des

Raspberry Pi´s mit dem 5V-Inputs (siehe Abbildung 4-

5) der Platine verbunden. Danach folgt das Verbinden

des Ground-Anschlusses an der Platine (siehe

Abbildung 4-5) mit dem PIN 6 des Raspberry Pis, der

ebenfalls die Ground ist. Der Batterieclip wird ebenfalls

an die Platine angeschlossen. Der Pluspol an den

12V-Input der Platine (siehe Abbildung 4-5) und der

Minuspol ebenfalls an den Ground-Anschluss der

Platine. Nun müssen nur noch Pin 1-4 der Platine mit

jeweils einem GPIO-Pin verbunden werden. Wir

verbinden IN 1 mit Pin 11, IN 2 mit Pin 13, IN 3 mit Pin

19 und IN 4 mit Pin 21. Die GPIO-Bezeichnungen

variieren bei verschiedenen Schemata und daher

nennen wir hier nur die Pin-Nummer und nicht die Bezeichnungen.

Erstes Ansteuern Nun können wir die Motoren das erste Mal ansteuern, wo wir sehen werden, ob wir die

Motoren richtig verbunden haben. Wir schreiben das Programm in eine Java-Datei. Danach

navigieren wir in unsere „Workspace“ von Eclipse und übertragen die .java Datei via WinSCP

auf den Raspberry Pi. Wir navigieren auf dem Pi mit der Kommandozeile via PuTTY zur

Datei und kompilieren diese, wie in diesem Kapitel schon beschrieben. Wenn das passiert ist

kann das Programm ausgeführt werden und die Motoren laufen! Auf der nächsten Seite

haben wir den Programmcode eingefügt und werden ihn kurz erläutern.

Abbildung 4-6: Der Anschluss der Komponenten


import com.pi4j.io.gpio.GpioController; import com.pi4j.io.gpio.GpioFactory; import com.pi4j.io.gpio.GpioPinDigitalOutput; import com.pi4j.io.gpio.PinState; import com.pi4j.io.gpio.RaspiPin;

publicclass ErstesAnsteuern { publicstaticvoid main(String[] args) { //erschafft GPIO-Controller final GpioController gpio = GpioFactory.getInstance(); //Pin-Array GpioPinDigitalOutput[] pins = new GpioPinDigitalOutput[4]; //Pins dem Array zuweisen und auf "low" setzen

pins[0] = gpio.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin.GPIO_00, "Motor1Pin2", PinState.LOW); //Board-Nr=11




System.out.println("Ansteuerung startet"); for (int i = 0; i <= 5; i++) { for (int j = 0; j <= 3; j++) { System.out.println((j+1)+"Pin"); //Pin auf "high" setzen pins[j].high(); //1 Sekunde drehen lassen try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //Pin auf "low" setzen pins[j].low(); //1 Sekunde Stillstand try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } //GPIO abschalten gpio.shutdown();

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System.out.println("Ansteuerung wurde beendet"); }

}

In Zeile 13 erschaffen wir zunächst den GPIO-Controller. Dies ist die Aufforderung mit den

Pins zu kommunizieren. Danach wird ein Pin-Array erzeugt und die verschiedenen Pins

initialisiert. Dabei wird die Pin-Nummer von Pi4J übergeben, damit klar ist welcher Pin

gemeint ist(Abbildung 4-7). Des Weiteren werden noch ein Name für den Pin und der

Ausgangsstatus „low“ übergeben.

Die zwei Zustände, die ein GPIO-Pin haben kann, sind „low“ und „high“. Bei „low“ liegt keine

Spannung auf dem Pin. Wenn der Pin auf „high“ gesetzt wird, wird geringe Spannung auf

den Pin gelegt.

Nun gibt das Programm „Ansteuern startet!“ in der Konsole aus. Nun werden die vier Pins

5mal für jeweils eine Sekunde nacheinander angesteuert.

Steuerung per Konsole In dem ersten Programm kann man auf die Steuerung nur einflussnehmen, indem man den

Ablauf direkt im Programmcode ändert. Dies ist natürlich nicht sehr praktisch. Als nächsten

Schritt möchten wir die Steuerung nun über die Konsole realisieren.

import Tools.IOTools;

import com.pi4j.io.gpio.GpioController;

import com.pi4j.io.gpio.GpioFactory;

import com.pi4j.io.gpio.GpioPinDigitalOutput;

import com.pi4j.io.gpio.PinState;

import com.pi4j.io.gpio.RaspiPin;

publicclass SteuernMitKonsole {

publicstaticvoid main(String[] args) {

String eingabe;

char ende;

final GpioController gpio = GpioFactory.getInstance();

GpioPinDigitalOutput[] pins =newGpioPinDigitalOutput[4];

pins[0] =

gpio.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin.GPIO_00, "Motor1Pin2",

PinState.LOW); //Board-Nr=11, links vor

pins[1] =


PinState.LOW); //Board-Nr=13, links zurueck

pins[2] =


PinState.LOW); //Board-Nr=19, rechts zurueck

pins[3] =


PinState.LOW); //Board-Nr=21, rechts vor

System.out.println("Ansteuerung startet");

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do {

eingabe = IOTools.readString("Befehl: ");

switch (eingabe) {

case"vor":

pins[0].high();

pins[3].high();

break;

case"zurueck":

pins[1].high();

pins[2].high();

break;

case"links":

pins[3].high();

break;

case"rechts":

pins[0].high();

break;

case"rechts drehen":

pins[0].high();

pins[2].high();

break;

case"links drehen":

pins[1].high();

pins[3].high();

break;

default:

System.out.println("Eingabefehler");

break;

}

try {

Thread.sleep(2000);

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

for (int i = 0; i < pins.length; i++) {

pins[i].low();

}

} while (true);

}

}

Die Initialisierung der GPIO-Pins übernehmen wir aus unserem ersten Programm.Nun

ersetzen wir die For-Schleifen, die nacheinander die Pins auf „High“ gesetzt hat, mit einer

Dauerschleife. In der Schleife fragen wir zunächst einen Befehl ab. Die möglichen Befehle

lauten „vor“, „zurueck“, „links“, „rechts“, „rechts drehen“ und „links drehen“. In dem darauf

folgenden switch-case Statement wird überprüft welcher Befehl eingegeben wurde. Dabei

werden die Motoren der Tabelle 4-1 entsprechend geschaltet.

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Befehl Motor 1 Motor 2

vor

zurueck

links

rechts

links drehen

rechts drehen

Danach pausiert das Programm für 2 Sekunden, während sich die Motoren drehen. Wenn

die Zeit vergangen ist werden alle Pins werden wieder auf „low“ gesetzt und die Motoren

stoppen.

Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis das Programm beendet wird.

Ansteuerung per Tastatur Eine angenehme Steuerung bietet die Steuerung über die Konsole allerdings noch nicht.

Eine bessere Möglichkeit bietet die Steuerung über die Tasten der Tastatur.

import java.awt.event.KeyEvent;

import java.awt.event.KeyListener;

import javax.swing.JFrame;






publicclass Tastatursteuerung{

static GpioPinDigitalOutput[] pins = new

GpioPinDigitalOutput[4];



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Tabelle 4-1: Motoransteuerung


pins[0] = gpio.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin

.GPIO_00, "Motor1Pin2", PinState.LOW);

//Board-Nr=11,GPIO=17, links vor



//Board-Nr=13,GPIO=21, links zurueck



//Board-Nr=19,GPIO=10, rechts zurueck



//Board-Nr=21,GPIO=9, rechts vor

JFrame jf = newJFrame(“Fenstertitel”);

jf.setVisible(true);

jf.setSize(500, 300);

jf.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);

jf.setLocationRelativeTo(null);

jf.setResizable(true);

jf.addKeyListener(new Keyhandler());

jf.setFocusable(true);

}

privateclass KeyHandler implements KeyListener {

publicvoid keyPressed(KeyEvent e) {

if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_W) {

pins[0].high();

pins[3].high();

}

if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_S) {

pins[1].high();

pins[2].high();

}

if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_A) {

pins[3].high();

}

if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_D) {

pins[0].high();

}

if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_Q) {

pins[1].high();

pins[3].high();

}

if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_E) {

pins[0].high();

pins[2].high();

}

}

publicvoid keyReleased(KeyEvent e) {

if (e.getKeyCode()== KeyEvent.VK_W

||e.getKeyCode() ==KeyEvent.VK_S

||e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_A

||e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_D

||e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_Q

||e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_E) {

for (int i = 0; i <pins.length; i++) {

pins[i].low();

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}

}

}

publicvoid keyTyped(KeyEvent e) {

}

}

}

Für die Abfrage ob und wenn ja, welche Taste gedrückt ist verwenden wir das Interface

KeyListener. Dieses implementieren wir in die innere Klasse KeyHandler. Das Interface

KeyListener besteht aus drei Methoden: keyPressed(KeyEvent e), keyReleased(KeyEvent e)

und keyTyped(KeyEvent e). Wir benötigen jedoch nur die Methoden keyPressed() und

keyReleased(). Die Methode keyPressed() wird ausgeführt wenn eine Taste gedrückt wird.

Jetzt müssen wir nur noch herausfinden, weche Taste gedrückt wird. Dies machen wir,

indem wir die Methode getKeyCode() auf den Paramter e anwenden. Die Schaltung der

Motoren erfolgt wieder nach der Tabelle 4-1, nur dass die Befehle jetzt durch die Tasten

ersetzt werden. Der vor-Befehl entspricht der Taste W, der zurueck-Befehl der Taste S, links

entspricht A, rechts D, rechts drehen E und links drehen Q.

Die Methode keyReleased() wird ausgeführt wird ausgeführt wenn eine Taste losgelassen

wird. Wird eine der Tasten W, A, S, D, Q, E losgelassen so sollen die Motoren stoppen.

Jetzt müssen wir noch dafür sorgen, dass die Methoden auch ausgeführt werden. Dafür

müssen wir einem JFrame ein Objekt unserer KeyHandler-Klasse als KeyListener

übergeben, indem wir die Methode addKeyListener() aufrufen (Zeile 44). Unser KeyListener

funktioniert allerdings nur, wenn der Fokus auf dem JFrame ist. Dies ist standartmäßig nicht

der Fall. Deshalb setzen wir in Zeile 45 noch den Fokus auf den JFrame.

Nun können wir den Legoroboter per Tastatur steuern. Wichtig ist dabei, dass wir das

Programm mit dem Remote Desktop ausführen, da PuTTY nur Zugriff auf die Konsole hat.

Haben wir alles richtig gemacht so sollten wir jetzt ein leeres Fenster sehen.

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Kapitel 5: Server und Client | 33

Kapitel 5

Server und Client

Weder das Ansteuern mit der Konsole, noch das Ansteuern per Tastatur über den

Remotedesktop sind wirklichelegante Lösungen. Bei der Konsoleneingabe könnte man zwar

noch einiges verbessern, wie zum Beispiel die Zeit mit eingeben, wie lange sich der Motor

drehen soll. Jedoch würde eine Konsoleneingabe auf die Dauer nicht wirklich schnell sein,

da immer wieder Befehle eingegeben werden müssen. Das Tastaturansteuern via

Remotedesktop kann man wegen der geringen Leistung des Raspberry Pis vergessen.

Da kam uns die Idee, dass man auf dem Raspberry Pi ein Programm laufen lassen könnte,

das darauf wartet von einem anderen Programm einen Befehl zu bekommen. Daraus soll so

ein Art „Server und Client“ entstehen.

Server und Client Beispiel Für unser Vorhaben wollen wir mit Socket und ServerSocket arbeiten. Zum besseren

Verständnis, werden wir das Prinzip an einem bzw. zwei Programme, die miteinander

kommunizieren, erläutern. Der Client (Socket) wird eine Nachricht an den Server

(ServerSocket) senden und dieser wird sie dann auf der Konsole ausgeben.

Server:

//Hier darf kein Package genannt werden

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.io.PrintWriter;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

publicclass ServerBeispiel {


try {

//Server erzeugt mit dem Port 5555

ServerSocket server = new ServerSocket(5555);

System.out.println("Server gestartet!");

System.out.println("Warten auf Client");

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//Client erstellen und Server erwartet einen Client

Socket client = server.accept();

System.out.println("Client akzeptiert");

//Streams

OutputStream out = client.getOutputStream();

PrintWriter writer = new PrintWriter(out);//In

unserem Fall unnoetig da nur der Inputstream genutzt wird

InputStream in = client.getInputStream();

BufferedReader reader = new BufferedReader(new

InputStreamReader(in));

//----------------------------------------------

//InputStream auslesen

String s = null;

while ((s = reader.readLine()) != null) {

System.out.println(s);

}

reader.close();

writer.close();

} catch (IOException e) {


}

}

}

Client:








import java.net.UnknownHostException;


publicclass Client {


String ip = IOTools.readString("Bitte die IP-Adresse

eingeben: ");

try {

//Client erstellen

Socket client = new Socket(ip , 5555);

System.out.println("Client wurde gestartet!");

//Streams

OutputStream out = client.getOutputStream();

PrintWriter writer = new PrintWriter(out);

InputStream in = client.getInputStream();

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InputStreamReader(in));//In unserem Fall unoetig,

da nut OutputStream genutzt wird

//----------------------------------------------

//Nachricht schreiben

String text = IOTools.readLine("Bitte geben sie die

Nachricht ein: ");

writer.write(text + "\n");

//Writer aktualisieren

writer.flush();

//Writer und Reader beendet

writer.close();

reader.close();

} catch (UnknownHostException e) {




}

}

}

Zunächst wird der Server gestartet. Es wird ein Server mit dem Port 5555 erstellt. Nun wartet

das Programm, dass es vom Client angesprochen wird. Der Client wird nun gestartet und der

Server merkt, dass der Client gerne eine Verbindung mit ihm eingehen würde. Der Server

akzeptiert den Client und wartet nun auf eine Nachricht. Nun kann der User des Clients auf

die Frage nach der Nachricht etwas eingeben und der Server liest diese aus. Für diesen

Vorgang wird der Input- und Outputstream benötigt. Beim Client ist der Inputstream unnötig,

genauso wie der Outpustream beim Server. Da es hier aber nur ums Prinzip geht, haben wir

die Angesprochenen Stream einfach erst einmal im Programm gelassen.

Server-Anpassungen Nun haben wir den Server für unsere Bedürfnisse angepasst:
















import com.pi4j.system.NetworkInfo;

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publicclass Server {

static GpioPinDigitalOutput[] pins = new

GpioPinDigitalOutput[4];

publicstaticvoid main(String[] args) throws

InterruptedException{

//GPIO Controller erzeugen


//Pins dem Array zuweisen und auf low stellen

pins[0] =

gpio.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin.GPIO_00,

"Motor1Pin2", PinState.LOW); //Board-Nr=11, links vor

pins[1] =


"Motor1Pin2", PinState.LOW); //Board-Nr=13, links zurueck

pins[2] =


"Motor1Pin2", PinState.LOW); //Board-Nr=19,rechts zurueck

pins[3] =


"Motor1Pin2", PinState.LOW); //Board-Nr=21, rechts vor

try {

System.out.println("Server gestartet . . .");

//Port fuer den Server waehlen

int port = IOTools.readInteger("Bitte waehlen Sie

einen Port: ");

//Server erstellt mit dem Port 5555

ServerSocket host = new ServerSocket(port);

System.out.println("Server gehostet . . .");

for (String ipAddress :

NetworkInfo.getIPAddresses())

System.out.println("Der Server ist nun unter der IP

" + ipAddress + " und dem Port " + port + "

erreichbar . . .");

System.out.println("Warte auf Client . . .");

//Auf Client warten und akzeptieren

Socket client = host.accept();

System.out.println("Client akzeptiert . . .");

//Streams

OutputStream out = client.getOutputStream();//Zum

senden an den Client

PrintWriter writer = new PrintWriter(out);

InputStream in = client.getInputStream();//Zum

Empfangen vom Server



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while (true) {

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switch (reader.read()) {

//Befehl verarbeiten

case 1: //VOR

System.out.println("Faehrt vor . . .");

pins[0].high();

pins[3].high();

while (reader.read() == 1) {

}

break;

case 2: //Zurueck

System.out.println("Faehrt zurueck . .

.");

pins[1].high();

pins[2].high();


}

break;

case 3: //Links

System.out.println("Faehrt nach links .

. .");

pins[3].high();


}

break;

case 4: //Rechts

System.out.println("Faehrt nach rechts .

. .");

pins[0].high();


}

break;

case 5://LinksDrehen

System.out.println("Dreht sich nach

links . . .");

pins[1].high();

pins[3].high();


}

break;

case 6://RechtsDrehen

System.out.println("Dreht sich nach

rechts . . .");

pins[0].high();

pins[2].high();


}

break;

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System.out.println("Gestoppt . . .");

for (int i = 0; i <pins.length; i++) {

pins[i].low();

}


}

break;

}

}



}

}

}

Das Programm ist ähnlich, wie das Programm „Steuern mit Konsole“, aufgebaut. Jedoch bekommt es die Befehle nicht mehr über die Konsoleneingaben des Benutzers, sondern von dem Client. Die Auswertung finden genau gleich statt, wie in dem eben genannten Programm.

Der Client Nun haben wir einen etwas aufwendigen Client begonnen. Zunächst werden hier die

Anfänge gezeigt. Später wird der Client noch durch eine Webcam und einen Joystick

erweitert.

Launcher:


import javax.swing.JPanel;

import javax.swing.border.EmptyBorder;

import javax.swing.ImageIcon;

import javax.swing.JTextField;

import javax.swing.JLabel;

import java.awt.EventQueue;

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;



import javax.swing.JButton;

import java.awt.Color;

publicclass Launcher extends JFrame implements ActionListener,

KeyListener{

private JPanel contentPane;

private JButton btnVerbinden;

private JTextField txtIp;

private JTextField txtPort;

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private JLabel lblHintergrundLauncher;

private JLabel lblIpadresse;

private JLabel lblPort;

privatestatic Launcher launcher;


//Launcher aufrufen

EventQueue.invokeLater(new Runnable() {

publicvoid run() {

try {

launcher = new Launcher();

launcher.setVisible(true);

} catch (Exception e) {


}

}

});

}

public Launcher() {

//Erschafft die GUI

setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

setBounds(100, 100, 450, 328);

setLocationRelativeTo(null);

setResizable(false);

setTitle("Launcher");

contentPane = new JPanel();

contentPane.setBorder(new EmptyBorder(5, 5, 5, 5));

setContentPane(contentPane);

contentPane.setLayout(null);

txtIp = new JTextField();

txtIp.setBounds(10, 268, 197, 20);

contentPane.add(txtIp);

txtIp.addKeyListener(this);

txtIp.setColumns(10);

txtPort = new JTextField();

txtPort.setBounds(217, 268, 113, 20);

contentPane.add(txtPort);

txtPort.addKeyListener(this);

txtPort.setColumns(10);

lblIpadresse = new JLabel("IP-Adresse");

lblIpadresse.setForeground(Color.WHITE);

lblIpadresse.setBounds(10, 249, 197, 14);

contentPane.add(lblIpadresse);

lblPort = new JLabel("Port");

lblPort.setForeground(Color.WHITE);

lblPort.setBounds(217, 249, 46, 14);

contentPane.add(lblPort);

btnVerbinden = new JButton("Verbinden");

btnVerbinden.setBounds(335, 265, 99, 23);

btnVerbinden.addActionListener(this);

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contentPane.add(btnVerbinden);

lblHintergrundLauncher = new JLabel();

lblHintergrundLauncher.setBounds(0, 0, 450, 300);

lblHintergrundLauncher.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/HintergrundLauncher.png"))

);

contentPane.add(lblHintergrundLauncher);

}

//---KeyListener---


if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ENTER){

btnVerbinden.doClick();

}

}


}


}

//-------------------

//---ActionListener---

publicvoid actionPerformed(ActionEvent e) {

if (e.getSource() == btnVerbinden) {

//Launcher schließen

launcher.dispose();

//GUI starten


publicvoid run() {

try {

Hauptfenster frame = new

Hauptfenster(txtIp.getText(),txtPort.getText());

frame.setVisible(true);



}

}

});

}

}

//----------------------

}

Hauptfenster:







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import javax.swing.JMenu;

import javax.swing.JMenuBar;

import javax.swing.JMenuItem;

import javax.swing.JOptionPane;



publicclass Hauptfenster extends JFrame{

finaldoubleversion = 1.0;

privatestatic JPanel contentPane;

private JButton btnVor;

private JButton btnZurueck;

private JButton btnLinks;

private JButton btnRechts;

private JButton btnLinksDrehen;

private JButton btnRechtsDrehen;

private JLabel hintergrund;

private JLabel roterPfeil1;


private JLabel gruenerPfeil1;


private JLabel lblVersion;

private JMenuBar menuBar;

private JMenu mnDatei;

private JMenu mnOptionen;

private JMenu mnInfo;

private JMenuItem mntmBeenden;

private JMenuItem mntmKeyOptionen;

private JMenuItem mntmCredits;

private Verbindung verbindung;

privatestatic Key keyVor; //1 beim Senden

privatestatic Key keyZurueck; //2 beim Senden

privatestatic Key keyLinks; //3 beim Senden

privatestatic Key keyRechts; //4 beim Senden

privatestatic Key keyLinksDrehen; //5 beim Senden

privatestatic Key keyRechtsDrehen;//6 beim Senden

//Getter & Setter von den Keys

publicstaticvoid setKeyVor(Key newKey){

Hauptfenster.keyVor = newKey;

}

publicstatic Key getKeyVor(){

returnkeyVor;

}

publicstatic Key getKeyZurueck() {

returnkeyZurueck;

}

publicstaticvoid setKeyZurueck(Key keyZurueck) {

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Hauptfenster.keyZurueck = keyZurueck;

}

publicstatic Key getKeyLinks() {

returnkeyLinks;

}

publicstaticvoid setKeyLinks(Key keyLinks) {

Hauptfenster.keyLinks = keyLinks;

}

publicstatic Key getKeyRechts() {

returnkeyRechts;

}

publicstaticvoid setKeyRechts(Key keyRechts) {

Hauptfenster.keyRechts = keyRechts;

}

publicstatic Key getKeyLinksDrehen() {

returnkeyLinksDrehen;

}

publicstaticvoid setKeyLinksDrehen(Key keyLinksDrehen) {

Hauptfenster.keyLinksDrehen = keyLinksDrehen;

}

publicstatic Key getKeyRechtsDrehen() {

returnkeyRechtsDrehen;

}

publicstaticvoid setKeyRechtsDrehen(Key keyRechtsDrehen) {

Hauptfenster.keyRechtsDrehen = keyRechtsDrehen;

}

public Hauptfenster(String ip, String port){

//GUI aufrufen

creatGUI();

//Keys erzeugen

keyVor = new Key(87, "W");

keyZurueck = new Key(83, "S");

keyLinks = new Key(65, "A");

keyRechts = new Key(68, "D");

keyLinksDrehen = new Key(81, "Q");

keyRechtsDrehen = new Key(69, "E");

//Verbindung zum Server

verbindung = new Verbindung(ip,Integer.parseInt(port));

addKeyListener(new Tastatursteuerung());

}

publicvoid creatGUI(){

//Fensteroptionen


setSize(869, 537);

setVisible(true);


setFocusable(true);

setTitle("Raspberry Pi Roboter");

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contentPane.setVisible(true);




//Buttons

btnVor = new JButton("\r\n");

btnVor.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeileVor.png")));

btnVor.setBounds(547, 68, 88, 57);

btnVor.setFocusable(false);

contentPane.add(btnVor);

btnZurueck = new JButton("");

btnZurueck.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeileZurueck.png")));

btnZurueck.setBounds(547, 135, 88, 57);

btnZurueck.setFocusable(false);

contentPane.add(btnZurueck);

btnRechts = new JButton("");

btnRechts.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeileRechts.png")));

btnRechts.setBounds(641, 68, 88, 57);

btnRechts.setFocusable(false);

contentPane.add(btnRechts);

btnLinks = new JButton("");

btnLinks.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeileLinks.png")));

btnLinks.setBounds(641, 135, 88, 57);

btnLinks.setFocusable(false);

contentPane.add(btnLinks);

btnRechtsDrehen = new JButton("");

btnRechtsDrehen.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeilRechtsDrehen.png")));

btnRechtsDrehen.setBounds(735, 68, 83, 57);

btnRechtsDrehen.setFocusable(false);

contentPane.add(btnRechtsDrehen);

btnLinksDrehen = new JButton("");

btnLinksDrehen.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeilLinksDrehen.png")));

btnLinksDrehen.setBounds(735, 135, 83, 57);

btnLinksDrehen.setFocusable(false);

contentPane.add(btnLinksDrehen);

//Richtungspfeile

gruenerPfeil1 = new JLabel("");

gruenerPfeil1.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/GrünerPfeil.png")));

gruenerPfeil1.setEnabled(false);

gruenerPfeil1.setBounds(543, 235, 52, 82);

contentPane.add(gruenerPfeil1);







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roterPfeil1 = new JLabel("");

roterPfeil1.setBounds(543, 343, 52, 82);

roterPfeil1.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/RoterPfeil.png")));

roterPfeil1.setEnabled(false);

contentPane.add(roterPfeil1);







lblVersion = new JLabel("Version " + version);

lblVersion.setBounds(750, 11, 68, 14);

contentPane.add(lblVersion);

//Hintergrund

hintergrund = new JLabel("");

hintergrund.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/gui1.png")));

hintergrund.setBounds(0, 0, 854, 476);

contentPane.add(hintergrund);

//MenuBar

menuBar = new JMenuBar();

setJMenuBar(menuBar);

mnDatei = new JMenu("Datei");

menuBar.add(mnDatei);

mntmBeenden = new JMenuItem("Beenden");

mntmBeenden.addActionListener(new Menu());

mnDatei.add(mntmBeenden);

mnOptionen = new JMenu("Optionen");

menuBar.add(mnOptionen);

mntmKeyOptionen = new JMenuItem("Tastenbelegung");

mntmKeyOptionen.addActionListener(new Menu());

mnOptionen.add(mntmKeyOptionen);

mnInfo = new JMenu("Info");

menuBar.add(mnInfo);

mntmCredits = new JMenuItem("Credits");

mntmCredits.addActionListener(new Menu());

mnInfo.add(mntmCredits);

}

//Steuerung des Menu

privateclass Menu implements ActionListener{


//Menü

if (e.getActionCommand().equals("Beenden")) {

System.exit(1);

}

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if (e.getActionCommand().equals("Tastenbelegung"))

{

new KeyOptionen(keyVor,keyZurueck,

keyLinks,keyRechts,keyLinksDrehen,

keyRechtsDrehen);

}

if (e.getActionCommand().equals("Credits")) {

Object[] options = {"OK"};

JOptionPane.showOptionDialog(null, "Entwickelt

von Andre Mönnich & Eric Ritter", "Credits",

JOptionPane.DEFAULT_OPTION,

JOptionPane.PLAIN_MESSAGE, null, options, options[0]);

}

}

}

privateclass Tastatursteuerung implements KeyListener {


if (e.getKeyCode() == keyVor.getKeycode()) {

btnVor.setBackground(Color.green);

gruenerPfeil1.setEnabled(true);


verbindung.senden(1);

}

if (e.getKeyCode() == keyZurueck.getKeycode()) {

btnZurueck.setBackground(Color.green);

roterPfeil1.setEnabled(true);



}

if (e.getKeyCode() == keyLinks.getKeycode()) {

btnLinks.setBackground(Color.green);



}

if (e.getKeyCode() == keyRechts.getKeycode()) {

btnRechts.setBackground(Color.green);



}

if (e.getKeyCode() == keyLinksDrehen.getKeycode())

{

btnLinksDrehen.setBackground(Color.green);




}

if (e.getKeyCode() == keyRechtsDrehen.getKeycode())

{

btnRechtsDrehen.setBackground(Color.green);




}

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}


if (e.getKeyCode() == keyVor.getKeycode()||

e.getKeyCode() == keyZurueck.getKeycode()||

e.getKeyCode() == keyLinks.getKeycode()||

e.getKeyCode() == keyRechts.getKeycode()||

e.getKeyCode() ==

keyLinksDrehen.getKeycode()||

e.getKeyCode() ==

keyRechtsDrehen.getKeycode()) {

btnVor.setBackground(null);

btnZurueck.setBackground(null);

btnLinks.setBackground(null);

btnRechts.setBackground(null);

btnLinksDrehen.setBackground(null);

btnRechtsDrehen.setBackground(null);






}

}


}

}

}

Verbindung:









publicclass Verbindung{

private Socket verbindung;

private OutputStream out;

private InputStream in;

private PrintWriter writer;

private BufferedReader reader;

privateintnachricht;

/**

* Erstellt einen Socket

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* @param ip IP des Socket

* @param port Port des Socket

*/

public Verbindung(String ip, int port){

try {

verbindung = new Socket(ip,port);


//Streams

out = verbindung.getOutputStream();//Zum Senden an

den Client

writer = new PrintWriter(out);

in = verbindung.getInputStream();//Zum Empfangen

vom Server

reader = new BufferedReader(new


//----------------------------------------------





}

//SendenThread der Nachrichten an Server sendet

Thread sendenThread = new Thread(){

publicvoid run() {

while (true) {

writer.write(nachricht);

writer.flush();

}

}

};

sendenThread.start();

}

/**

*

* 0 = stopp;

* 1 = vor;

* 2 = zurueck;

* 3 = links;

* 4 = rechts;

* 5 = links-drehen;

* 6 = rechts-drehen;

*

*/

publicvoid senden(int wert){

nachricht = wert;

}

}

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Key:

publicclass Key {

privateintkeycode;

private String keyBezeichnung;

/**

* Einen Key erstellen

* @param keycode Keycode der Taste

* @param keyBezeichnung Keybezeichnung der Taste

*/

public Key(int keycode, String keyBezeichnung){

this.keycode = keycode;

this.keyBezeichnung = keyBezeichnung;

}

publicvoid setKeycode(int newKeyCode){

keycode = newKeyCode;

}

publicint getKeycode(){

returnkeycode;

}

public String getKeyBezeichnung(){

returnkeyBezeichnung;

}

}

KeyOptionen:

import java.awt.Font;











publicclass KeyOptionen extends JFrame implements ActionListener{


private JLabel lblMomentanVor;

private JLabel lblMomentanZurueck;

private JLabel lblMomentanLinks;

private JLabel lblMomentanRechts;

private JLabel lblMomentanLinksDrehen;

private JLabel lblMomentanRechtsDrehen;

private JLabel lblNeueZuweisungen;

private JLabel lblMomentan;

private JLabel lblButtons;

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private JLabel lblVor;

private JLabel lblZurueck;

private JLabel lblLinks;

private JLabel lblRechts;

private JLabel lblLinksDrehen;

private JLabel lblRechtsDrehen;

private JButton btnVorNeuZuweisen;

private JButton btnZurueckNeuZuweisen;

private JButton btnLinksNeuZuweisen;

private JButton btnRechtsNeuZuweisen;

private JButton btnLinksDrehenNeuZuweisen;

private JButton btnRechtsDrehenNeuZuweisen;

public KeyOptionen(Key keyVor, Key keyZurueck, Key keyLinks,

Key keyRechts, Key keyLinksDrehen, Key

keyRechtsDrehen){

creatGUI(keyVor,keyZurueck, keyLinks, keyRechts,

keyLinksDrehen, keyRechtsDrehen);

}

publicvoid creatGUI(Key keyVor, Key keyZurueck, Key keyLinks,

Key keyRechts, Key keyLinksDrehen, Key

keyRechtsDrehen){

setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);

setSize(450, 300);


setVisible(true);

setTitle("Tastenbelegung");





btnVorNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnVorNeuZuweisen.setBounds(283, 27, 115, 23);

btnVorNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnZurueckNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnZurueckNeuZuweisen.setBounds(283, 68, 115, 23);

btnZurueckNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnLinksNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnLinksNeuZuweisen.setBounds(283, 109, 115, 23);

btnLinksNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnLinksDrehenNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnLinksDrehenNeuZuweisen.setBounds(283, 191, 115, 23);

btnLinksDrehenNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnRechtsDrehenNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnRechtsDrehenNeuZuweisen.setBounds(283, 232, 115, 23);

btnRechtsDrehenNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnRechtsNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnRechtsNeuZuweisen.setBounds(283, 150, 115, 23);

btnRechtsNeuZuweisen.addActionListener(this);

lblVor = new JLabel("Vor");

lblVor.setBounds(52, 29, 35, 14);

lblVor.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

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lblZurueck = new JLabel("Zur\u00FCck");

lblZurueck.setBounds(32, 70, 55, 14);

lblZurueck.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblLinks = new JLabel("Links");

lblLinks.setBounds(36, 111, 51, 14);

lblLinks.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblRechts = new JLabel("Rechts");

lblRechts.setBounds(32, 152, 71, 14);

lblRechts.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblLinksDrehen = new JLabel("Links Drehen");

lblLinksDrehen.setBounds(14, 193, 115, 14);

lblLinksDrehen.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN,

18));

lblRechtsDrehen = new JLabel("Rechts Drehen");

lblRechtsDrehen.setBounds(10, 234, 129, 14);

lblRechtsDrehen.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN,

18));

lblMomentanVor = new JLabel(keyVor.getKeyBezeichnung());

lblMomentanVor.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 13));

lblMomentanVor.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanVor.setBounds(148, 30, 100, 14);

lblMomentanLinks = new

JLabel(keyLinks.getKeyBezeichnung());

lblMomentanLinks.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD,

13));

lblMomentanLinks.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanLinks.setBounds(148, 112, 100, 14);

lblMomentanRechts = new

JLabel(keyRechts.getKeyBezeichnung());

lblMomentanRechts.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD,

13));

lblMomentanRechts.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanRechts.setBounds(148, 153, 100, 14);

lblMomentanLinksDrehen = new

JLabel(keyLinksDrehen.getKeyBezeichnung());

lblMomentanLinksDrehen.setFont(new Font("Arial",

Font.BOLD, 13));

lblMomentanLinksDrehen.setHorizontalAlignment(JLabel.

CENTER);

lblMomentanLinksDrehen.setBounds(148, 194, 100, 14);

lblMomentanRechtsDrehen = new

JLabel(keyRechtsDrehen.getKeyBezeichnung());

lblMomentanRechtsDrehen.setFont(new Font("Arial",

Font.BOLD, 13));

lblMomentanRechtsDrehen.setHorizontalAlignment(JLabel.

CENTER);

lblMomentanRechtsDrehen.setBounds(148, 235, 100, 14);

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lblMomentanZurueck = new

JLabel(keyZurueck.getKeyBezeichnung());

lblMomentanZurueck.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD,

13));

lblMomentanZurueck.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanZurueck.setBounds(148, 71, 100, 14);

lblNeueZuweisungen = new JLabel("Neue Zuweisungen:");

lblNeueZuweisungen.setBounds(269, 2, 139, 23);

lblNeueZuweisungen.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD |

Font.ITALIC, 15));

contentPane.add(lblNeueZuweisungen);

lblMomentan = new JLabel("Momentan:");

lblMomentan.setBounds(159, 2, 89, 23);

lblMomentan.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD |

Font.ITALIC, 15));

contentPane.add(lblMomentan);

lblButtons = new JLabel("Buttons:");

lblButtons.setBounds(32, 2, 89, 23);

lblButtons.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD |

Font.ITALIC, 15));

contentPane.add(lblButtons);


contentPane.add(lblVor);

contentPane.add(lblZurueck);

contentPane.add(lblLinks);

contentPane.add(lblRechts);

contentPane.add(lblLinksDrehen);

contentPane.add(lblRechtsDrehen);

contentPane.add(lblMomentanVor);

contentPane.add(lblMomentanZurueck);

contentPane.add(lblMomentanLinks);

contentPane.add(lblMomentanRechts);

contentPane.add(lblMomentanRechtsDrehen);

contentPane.add(lblMomentanLinksDrehen);

contentPane.add(btnVorNeuZuweisen);

contentPane.add(btnZurueckNeuZuweisen);

contentPane.add(btnLinksNeuZuweisen);

contentPane.add(btnRechtsNeuZuweisen);

contentPane.add(btnLinksDrehenNeuZuweisen);

contentPane.add(btnRechtsDrehenNeuZuweisen);

}


if (e.getSource() == btnVorNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("vor");

}

if (e.getSource() == btnZurueckNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("zurueck");

}

if (e.getSource() == btnLinksNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("links");

}

if (e.getSource() == btnRechtsNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("rechts");

}

if (e.getSource() == btnLinksDrehenNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("linksdrehen");

}

if (e.getSource() == btnRechtsDrehenNeuZuweisen) {

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new KeyZuweisung("rechtsdrehen");

}

}

publicclass KeyZuweisung extends JFrame{


public JLabel lblZugewiesen;

private JPanel panel;

private JPanel panel_1;

private JLabel lblBitteZuweisen;

private String gedrueckterButton;

private String [] keyCodeString = new String [222];

Hauptfenster h;

public KeyZuweisung(String button) {

//String Array füllen

keyCodeString();

gedrueckterButton = button;


setSize(300, 150);

addKeyListener(new KeyHandler());

setFocusable(true);

setVisible(true);

setTitle("Zuweisung");







panel_1 = new JPanel();

panel_1.setBounds(10, 11, 274, 99);

contentPane.add(panel_1);

panel_1.setLayout(null);

lblBitteZuweisen = new JLabel("Auswahl treffen . .

.");

lblBitteZuweisen.setIcon(new

ImageIcon(KeyZuweisung.class.getResource("/RotesKreuz.png")));

lblBitteZuweisen.setFont(new Font("Arial",

Font.BOLD | Font.ITALIC, 24));

lblBitteZuweisen.setBounds(0, 0, 274, 99);

panel_1.add(lblBitteZuweisen);

panel = new JPanel();

panel.setBounds(10, 11, 274, 99);

panel.setVisible(false);

contentPane.add(panel);

panel.setLayout(null);

lblZugewiesen = new JLabel("Zugewiesen . . .");

lblZugewiesen.setBounds(10, 11, 259, 77);

panel.add(lblZugewiesen);

lblZugewiesen.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD |

Font.ITALIC, 24));

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lblZugewiesen.setIcon(new

ImageIcon(KeyZuweisung.class.getResource("/Haekchen1.png")));

}

privateclass KeyHandler implements KeyListener{


setFocusable(false);

panel_1.setVisible(false);

panel.setVisible(true);

switch (gedrueckterButton) {

case"vor":

if (keyCodeString[e.getKeyCode()] !=

null) {

Hauptfenster.setKeyVor(new

Key(e.getKeyCode(), keyCodeString[e.getKeyCode()].toUpperCase()));

}else{

Hauptfenster.setKeyVor(new

Key(e.getKeyCode(), String.valueOf(e.getKeyChar()).toUpperCase()));

}

lblMomentanVor.setText(Hauptfenster.getKeyVor().getKeyBezeichnung());

break;

case"zurueck":


null) {

Hauptfenster.setKeyZurueck(new


}else{

Hauptfenster.setKeyZurueck(new


}

lblMomentanZurueck.setText(Hauptfenster.getKeyZurueck().getKeyBezeich

nung());

break;

case"rechts":


null) {

Hauptfenster.setKeyRechts(new


}else{

Hauptfenster.setKeyRechts(new


}

lblMomentanRechts.setText(Hauptfenster.getKeyRechts().getKeyBezeichnu

ng());

break;

case"links":


null) {

Hauptfenster.setKeyLinks(new


}else{

Hauptfenster.setKeyLinks(new


}

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lblMomentanLinks.setText(Hauptfenster.getKeyLinks().getKeyBezeichnung

());

break;

case"rechtsdrehen":


null) {

Hauptfenster.setKeyRechtsDrehen(new

Key(e.getKeyCode(),

keyCodeString[e.getKeyCode()].toUpperCase()));

}else{

Hauptfenster.setKeyRechtsDrehen(newKey(e.getKeyCode(),

String.valueOf(e.getKeyChar()).toUpperCase()));

}

lblMomentanRechtsDrehen.setText(Hauptfenster.getKeyRechtsDrehen().get

KeyBezeichnung());

break;

case"linksdrehen":

if (keyCodeString[e.getKeyCode()]

!= null) {

Hauptfenster.setKeyLinksDrehen(new


}else{

Hauptfenster.setKeyLinksDrehen(new


}

lblMomentanLinksDrehen.setText(Hauptfenster.getKeyLinksDrehen().getKe

yBezeichnung());

break;

}

}


}


}

}

//KeyCode to String

publicvoid keyCodeString(){

keyCodeString[10]="Enter";

keyCodeString[32]="SPACE";

keyCodeString[17]="STRG";

keyCodeString[16]="Shift";

keyCodeString[37]="Pfeil Links";

keyCodeString[38]="Pfeil Oben";

keyCodeString[39]="Pfeil Rechts";

keyCodeString[40]="Pfeil Unten";

keyCodeString[18]="ALT";

keyCodeString[103]="NUM 7";





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Abbildung 5-1: Launcher

Abbildung 5-2: Hauptfenster






keyCodeString[96]="NUM .";

keyCodeString[107]="NUM +";

keyCodeString[109]="Num -";

keyCodeString[106]="NUM *";

keyCodeString[111]="NUM /";

}

}

}

Beim Programmstart in der Klasse Launcher

wird zunächst der Konstruktor ausgeführt, der

die GUI des Launchers erstellt. Nun muss der

Benutzer den Server auf dem Raspberry Pi

starten und einen Port wählen. Wenn er dies

gemacht hat muss er in die beiden Textfelder

die IP-Adresse des Pis und den eben

gewählten Port eingeben. Nun muss nur noch

auf „Verbinden“ geklickt werden, damit das

eigentliche Programm startet. Im Code ist

hierfür ein ActionListener vorgesehen.

(Launcher Z.: 129-150). Der KeyListener hat in

dieser Klasse nur die Aufgabe, wenn der

Benutzer Enter auf der Tastatur betätigt, dasselbe zu tun, als hätte man mit der Maus auf

den Button Verbinden gedrückt. Bei der Ausführung des ActionListeners wird der Konstruktor

der Klasse „Hauptfenster“ aufgerufen. Dem Konstruktor werden die Einträge in den beiden

Feldern mitgegeben.

Im Konstruktor der Klasse

„Hauptfenster“ wird zunächst die

GUI erstellt. (Hauptfenster Z.: 124).

Danach werden mit der Klasse

„Key“ sechs Tasten für die

Steuerung erzeugt. Dann wird mit

der Klasse „Verbindung“ eine

Verbindung zum Pi hergestellt. Als

letztes wird noch der KeyListener

für die Steuerung, was in der

internen Klasse Tastatursteuerung

abgehalten wird, hinzugefügt.

Springen wir doch zunächst erst mal in den Konstruktor der „Verbindung“-Klasse. Es wird der

String „ip“ und der Integer „port“ übergeben. Mit diesen zwei Parametern wird ein Socket

erstellt. Nun werden noch die Stream zum Übermitteln von Werten zwischen Server und

Client erstellt. Sollte das Verbinden mit dem Server nicht funktionieren läuft das Ganze in

eine Exception. Schließlich wird noch der Thread „sendenThread“ gestartet (Verbindung Z.:

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Abbildung 5-3: Taste W wurde gedrückt

Abbildung 5-4: Menüeintrag

Tastenbelegung

65) Dieser Thread sendet durchgehend Integer „nachricht“ an den Server, den der Server

verarbeitet.

Nun schauen wir uns weiter die Klasse „Hauptfenster“ an. Hier gehen wir zur inneren Klasse

„Tastatursteuerung“ (Hauptfenster Z.: 278). Hier werden die Tastatureingaben verarbeitet.

Der KeyListener verlangt drei Methoden, die wir überschreiben. Das sind die Methoden

„keyPressed“, „keyReleased“ und „keyTyped“. Die Methode „keyPressed“ ist dafür zuständig,

was passiert, wenn eine Taste

gedrückt wird. „keyReleased“ sagt

aus, was passiert, wenn ein Button

wieder losgelassen wird und die

Methode wird dann ausgeführt,

wenn auf eine Taste getippt wird.

Wir nutzen in unserem Fall nur die

zwei zuerst genannten Methoden,

da wir mit der Methode „keyTyped“

nichts anfangen können. Widmen

wir uns der „keyPressed“ Methode

zu. Hier finden wir If-Verzweigungen.

Je nachdem welche Taste gedrückt

wird, werden andere Vorgehen verlangt. Wenn zum Beispiel die Taste „W“ drücken, die

momentan für das Vorfahren zuständig ist, wird die erste If-Verzweigung ausgeführt.

(Hauptfenster Z.: 202) Welche Taste gerade für das Vorfahren zuständig ist, bekommt das

Programm aus der Klasse Key mit dem Punktoperator „getKeycode()“.

Zunächst wird der Hintergrund der Button „btnVor“ auf Grün gesetzt, um zu symbolisieren,

dass das Fahrzeug nach Vorne fährt. Dann werden die Pfeile, die den Lauf der Kette

anzeigen sollen, enabled. Da die zwei Pfeile nach vorne grün sind, gehen die Pfeile von grau

(disabled) auf grün (enabled). Am Ende wird an den Server noch die Nachricht „1“, die die

Anweisung Vorfahren symbolisiert, gesendet. Gehen wir kurz zur der dort verwendenden

Methode „senden()“ (Verbindung Z.:80).

In dieser Methode wird der Parameter „wert“ übergeben. Dieser wird dann in den Integer

„nachricht“ abgespeichert. Dieser Integer wird wie oben beschrieben durch den

„sendenThread“ an den Server gesendet. Schauen wir uns nun an, was passiert, wenn die

Taste wieder losgelassen wird. (Hauptfenster Z.:326)

Hier wird abgefragt, ob eine Taste losgelassen wurde. Wenn dies der Fall ist, werden

zunächst die Hintergründe aller Buttons auf „null“ gesetzt. So verlieren alle wieder ihre grüne

Farbe. Danach werden alle Richtungspfeile wieder disabled, damit sie wieder grau sind. Zum

Schluss wird an den Server noch die Nachricht „0“ gesendet, die für das Stoppen steht.

Damit ist alles wieder zurück gesetzt und das Fahrzeug ist im

Stillstand.

Nun müssen wir uns nur noch ansehen, was passiert, wenn

wie in der Menübar den Eintrag Tastenbelegung betätigen.

(Hauptfenster Z.:260)

Hier wird der Konstruktor der Klasse KeyOptionen aufgerufen.

Dabei werden die sechs Key-Objekte „keyVor“, „keyZurueck“,


Abbildung 5-5: Tastenbelegung

Abbildung 5-6: Auswahl treffen…

Abbildung 5-7: Zugewiesen…

„keyLinks“, „keyRechts“, „keyLinksDrehen“ und „keyRechtsDrehen“ übergeben. Gehen wir

nun in den Konstruktor (KeyOptionen Z.: 41). Hier wird lediglich die GUI erzeugt. Hierfür

müssen die eben genannten Key-Objekte weitergegeben werden.

Die momentan ausgewählten Tasten bekommt

die Klasse von den Key-Objekten, die

unteranderem einen String „bezeichnung“

besitzen. (z.B. KeyOptionen Z.:123)

Wenn nun auf einen Button „Neu zuweisen“

gedrückt, merkt das der ActionListener und

führt die jeweiligen Befehle aus. Schauen wir

uns hier wieder das Beispiel mit der Taste für

das Vorfahren an. Wenn wir auf den

danebenliegenden Button drücken geht das

Programm in Zeile 199. Hier ruft es den Konstruktor der inneren Klasse KeyZuweisung auf.

(KeyOptionen Z.:262) Es wird übergeben, von welchem Key die Taste umgeändert werden

soll.

Zunächst füllt der Konstruktor das Array

„keyCodeString“. Wofür dieses Array notwendig ist,

erklären wir gleich. Danach wird der Parameter

„button“ in die lokale Variable „gedrueckterButton“

abgespeichert. Darauf folgt das Erzeugen der GUI

„Auswahl treffen…“. Nun wartet das Programm auf

eine Tastatureingabe. Drückt der Benutzer nun eine

Taste, so merkt der KeyListener diesen

Tastendruck (KeyOptionen Z.:293) und setzt den Focus auf false. Damit kann der Benutzer

keine weitere Taste mehr drücken, da für den KeyListener das Fenster fokussiert sein muss.

Danach ändert er die GUI: Er setzt das

„panel_1“(„Auswahl treffen..“) auf unsichtbar und

das „panel“ („Zugewiesen…“) sichtbar.

Nun entscheidet das Programm nach der Variablen

„gedrueckterButton“, welcher Key nun umgeändert

werden muss. Jetzt kommt das Array ins Spiel. Das

Array kennt die Beschreibung des KeyCodes. Wenn

kein String für den KeyCode im Array vorhanden ist,

nutzt das Programm den KeyChar. Das ist notwendig, da manche Tasten, wie z.B. Enter

keinen KeyChar besitzen und dann ein leeres Feld bei den KeyOptionen vorhanden wär.

Mit dem X-Button können die Fenster ganz normal geschlossen werden und der Key ist nun

umgeändert. Man könnte an dieser Stelle das Programm noch so erweitern, dass es selber

merk, dass eine Taste schon für einen Key verwendet wird.

Kapitel 6: Webcam | 58

Kapitel 6

Webcam

Nun wollen wir noch ein Live-Bild vom Roboter haben. Dazu müssen wir zunächst ein

Webcam-Stream auf den Raspberry Pi einrichten und das Live-Bild in unser Programm

einbinden.

Webcamstream-Software installieren Um einen Webcamstream einzurichten benötigen wir zunächst die Software MJPG-

Streamer. Um die auf unserem Raspberry Pi zu installieren, müssen wir zunächst ein Tool

installieren. Das machen wir mit folgendem Befehl:

sudo apt-get install subversion-tools libjep8-dev imagemagick

Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, können wir nun die erforderlichen Dateien für den

Stream downloaden und installieren.

svn co https://svn.code.sf.net/p/mjpg-streamer/code/

cd code/mjpg-streamer/mjpg-streamer

make

Nun haben wir die Einrichtung des Webcamstreams erfolgreich abgeschlossen.

Webcamstream starten Um den Webcamstream zu starten müssen wir zunächst eine USB-Webcam an den Pi

anschließen. In unserem Fall nutzen wir die im 1.Kaptiel beschriebene Webcam C170 von

Logitech. Dann muss zu dem Ordner mit den MJPG-Dateien navigiert werden. Das wird mit

folgendem Befehl gemacht:

cd code/mjpg-streamer

Anschließend muss der Stream lediglich nur noch gestartet werden. Das geschieht mit

diesem Befehl:

./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -n -y -f 15 -r 489x248" -o

"./output_http.so -n -w ./www -p 8040"

Bei dem Befehl werden dem Stream einige Eigenschaften konfiguriert. Zunächst kann mit

dem Wert hinter „-f“ die Framerate festgelegt. Desweiteren wird hinter „-r“ eine Auflösung der

Aufnahme mitgegeben. Bei dem letzen Wert im Befehl handelt es sich um den Port, auf dem

der Stream läuft.


Abbildung 6-1: WebcamPanel

Webcampanel Für die nachfolgenden Programme werden zusätzliche Jars benötigt. Diese kann man unter

folgender Adresse im Internet finden:https://github.com/sarxos/webcam-capture 25.05.2014 |

18:00

Ausßerdem benötigen wir noch die slf4j-simple-1.7.6.jar aus dem Verzeichnis, welches man

sich unter folgendem Link herunterladen kann: http://www.slf4j.org/dist/slf4j-1.7.7.zip

(12.06.14 12:29)

Des Weiteren benötigen wir die webcam-capture-driver-ipcam-0.3.10-RC6.jar aus dem

Verzeichnis, das man sich unter folgendem Link herunterladen kann:

http://www.sarxos.pl/repo/maven2/com/github/sarxos/webcam-capture-driver-ipcam/0.3.10-

RC6/webcam-capture-driver-ipcam-0.3.10-RC6-dist.zip (12.06.14 12:29), sowie alle Jars, die

sich in dem Unterverzeichnis lib befinden.

Auch hier müssen wir wieder die Jars zum Buildpath hinzufügen.

Zunächst möchten wir ein einfaches Beispiel zeigen, wie man in Java eine Webcam

einbinden kann.


import com.github.sarxos.webcam.Webcam;

import com.github.sarxos.webcam.WebcamPanel;

publicclass WebcamPanelExample {


InterruptedException {

//Webcam des Rechners in der Variabelen Webcam speichern

Webcam webcam = Webcam.getDefault();

//Das Webcambild dem WebcamPanbel übergeben

WebcamPanel panel = new WebcamPanel(webcam);

panel.setFPSDisplayed(true);//FPS-Zahl auf dem Panel

JFrame window = new JFrame("Test webcam panel");

window.add(panel);

window.setResizable(false);

window.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

window.pack();//Dieser Befehl muss aufgerufen werden

window.setVisible(true);

}

}

Der Variablen webcam vom Typ Webcam wird die Kamera

des Rechners zugewiesen. Diese Variablen kann man nun

einem WebcamPanel übergeben. Dies hat die gleichen

Eigenschaften, wie ein „normales“ JPanel, jedoch kann

dieses Panel bewegte Bilder enthalten. Zu erwähnen ist noch,

dass das Fenster mit der Methode „.pack()“ aktualisiert

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https://github.com/sarxos/webcam-capture

http://www.slf4j.org/dist/slf4j-1.7.7.zip

http://www.sarxos.pl/repo/maven2/com/github/sarxos/webcam-capture-driver-ipcam/0.3.10-RC6/webcam-capture-driver-ipcam-0.3.10-RC6-dist.zip

http://www.sarxos.pl/repo/maven2/com/github/sarxos/webcam-capture-driver-ipcam/0.3.10-RC6/webcam-capture-driver-ipcam-0.3.10-RC6-dist.zip


Abbildung 6-2: Webcamstream im Client

werden muss, ansonsten bleibt das Fenster leer.

Webcam in den Client einbinden Nun müssen wir die Webcam des Pis ansprechen und das Bild auf einem WebcamPanel

einbinden. Dazu haben wir eine neue Klasse WebcamStream geschrieben und das

WebcamPanel in der Hauptfenster-Klasse hinzugefügt. Weitere Erläuterungen finden sich

nach dem Programmcode.


WebcamStream:

import java.awt.Dimension;

import java.net.MalformedURLException;


import com.github.sarxos.webcam.ds.ipcam.IpCamDevice;

import com.github.sarxos.webcam.ds.ipcam.IpCamDriver;

import com.github.sarxos.webcam.ds.ipcam.IpCamMode;

publicclass WebcamStream {

private IpCamDevice ipcam;

private Dimension d;

public WebcamStream(String ip, String port){

try {

ipcam = new IpCamDevice("B7210", "http://" + ip +

":" + port + "/?action=stream",IpCamMode.PUSH);

} catch (MalformedURLException e) {


}

IpCamDriver driver = new IpCamDriver();

driver.register(ipcam);

Webcam.setDriver(driver);

d = new Dimension(506,255);

}

public Dimension getDimension(){

returnd;

}

}

Hauptfenster:

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… … … … … …




… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

privatestatic WebcamStream stream;

privatestatic WebcamPanel webcamPane;

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… … … … … …

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… … … … … …

public Hauptfenster(String ip, String port, JCheckBox webcam){

//GUI aufrufen

creatGUI();

//Keys erzeugen

keyVor = new Key(87, "W");

keyZurueck = new Key(83, "S");

keyLinks = new Key(65, "A");

keyRechts = new Key(68, "D");

keyLinksDrehen = new Key(81, "Q");

keyRechtsDrehen = new Key(69, "E");



//Webcam

if (webcam.isSelected()) {

try {

createStream(ip, "8040");


webcamDurchgestrichen.setVisible(true);

}

}else{


}


}

publicstaticvoid createStream(String ip, String port) {

stream = new WebcamStream(ip, port);

webcamPane = new

WebcamPanel(Webcam.getDefault(),stream.getDimension(),true);

webcamPane.setFillArea(true);

webcamPane.setLayout(null);

webcamPane.setBounds(22,177,489,248);

webcamPane.setVisible(true);

contentPane.add(webcamPane);

}


… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

webcamDurchgestrichen = new JLabel();

webcamDurchgestrichen.setBounds(90,177,489,248);

webcamDurchgestrichen.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource

("/WebcamDurchgestrichen.png")));

webcamDurchgestrichen.setVisible(false);

contentPane.add(webcamDurchgestrichen);

… … … … … …

… … … … … …

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}



… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

}

}

Launcher:

… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

import javax.swing.JCheckBox;

publicclass Launcher extends JFrame implements ActionListener,

KeyListener{

… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

private JCheckBox chckbxWebcam;

… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …


//Launcher aufrufen

… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

}

public Launcher() {

… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

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chckbxWebcam = new JCheckBox("");

chckbxWebcam.setBackground(new Color(255,255,255,0));

chckbxWebcam.setBounds(10, 219, 21, 23);

contentPane.add(chckbxWebcam);

… … … … … …

… … … … … …

… … … … … …

}


… … … … … …

}


}


}




launcher.dispose();

//GUI starten


publicvoid run() {

try {


Hauptfenster(txtIp.getText(),txtPort.getText(), chckbxWebcam);




}

}

});

}

}

}

Zunächst widmen wir uns der Klasse WebcamStream. Im Konstruktor wird versuchtein

IpCamDevicezu erzeugen. Dieser wird dann inder Variablen „ipcam“ abgespeichert. Hierfür

werden die zwei Parameter „ip“ und „port“ gebraucht, die den URL vervollständigen. Der

URL für den Webcamstream lautet: http://[IP]:[Port]/?action=stream.

Wenn ein IpCamDevice gefunden wurde, wird das Gerät zum IpCamDriver „driver“

hinzugefügt. Der Treiber wird als Standarttreiber für „Webcam“ festgelegt. Mit diesem Treiber

kann man nun das Bild auf das WebcamPanel bringen.

Schauen wir uns hierfür die Klasse Hauptfenster an. Nun wird es erst einmal um die

Methode „createStream“ gehen. (Hauptfenster Z.:58-68) Hier wird der Konstruktor der

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Abbildung 6-3: Checkbox

Abbildung 6-4: Webcamstream Abbildung 6-5: durchgestrichene

Webcam

WebcamStream-Klasse aufgerufen, wozu es die Parameter „ip“ und „port“nutzt. Dann wird

dem WebcamPanel „webcamPane“ die Defaultwerte der Webcam, die wir eben geändert

haben, und die Dimensionen, die ebenfalls in der Klasse WebcamStream festgelegt wurden,

übergeben. In den folgenden Zeilen wird noch das Bild auf die Panelgröße skaliert und das

Panel auf der GUI platziert.

Da das Programm immer versucht einen Webcamstream

zu finden, auch wenn es keinen finden kann, kann es sehr

lange dauern, bis die GUI geladen ist. Daher haben wir uns

dazu entschieden auf dem Launcher einfach eine

Checkbox einzubinden, wo der Benutzer entscheiden

kann, ob er einen Stream mit angezeigt haben möchte

oder nicht. Dazu muss die JCheckbox auf dem Launcher

platziert werden und der Status dem Programm übermittelt

werden. Dies passiert in dem Auszug der Launcher-

Klasse. Und je nachdem, für was sich der Benutzer entscheidet, reagiert das Programm.

(Hauptfenster, Z.:44-55) Setzt er kein Hacken in das Kästchen wird eine durchgestrichene

Webcam sichtbar. Wenn er den Hacken setzt erschafft er den Webcamstream. Sollte dies

Fehlschlagen erscheint ebenfalls die durchgestrichene Webcam.

Kapitel 7: Joystick | 66

Abbildung7-1: Koordinatensysteme im Vergleich

Kapitel 7

Joystick

Die Steuerung per Tastatur ist eine praktikable und angenehme Möglichkeit den Roboter zu

steuern. Dennoch wollen wir eine alternative Steuerungsmöglichkeit bieten. Unsere Wahl ist

auf eine Steuerung per Joystick gefallen.

Der Joystick, den wir verwenden ist der Extreme™ 3D Pro von Logitech. Mehr Informationen

darüber befinden sich im 1. Kapitel. Es ist natürlich auch möglich einen anderen Joystick zu

verwenden. Es ist nicht nötig einen Joystick zu verwenden, der ebenfalls so viele Funktionen

hat, wie der Extreme™ 3D Pro. Es ist auch möglich das Programm ohne Joystick

auszuführen. Allerdings muss man dann auf die Steuerung per Joystick verzichten und die

Steuerung per Tastatur oder die Steuerung über die Buttons nutzen.

Die Steuerung erfolgt über die Auslenkung der verschiedenen Achsen. Dabei ist zu

beachten, dass die Achsen des Joysticks nicht mit den Achsen des mathematischen

Koordinatensystems übereinstimmen. Die Y- und Z-Achse des Joysticks sind im Vergleich

zum mathematischen Koordinatensystem vertauscht. Abbildung 7.1 stellt dies nochmal

grafisch dar. Rechts ist das Koordinatensystem des Joysticks zusehen und links das

mathematische Koordinatensystem.

In der Normalstellung liefert die Abfrage der Achsen 0 zurück. Bei maximaler Auslenkung 1

oder -1, je nach der Richtung der Auslenkung.

Damit nicht schon bei der Kleinsten Auslenkung bereits ein Befehl an den Server gesendet

wird richten wir eine „Deadzone“, also eine Toleranzzone, in der Nichts passiert, ein.


Abbildung 6-1: WebcamPanel

Abbildung 7-2: Aufrufen der Einstellungen

Abbildung 7-3: Festlegen des Native-Pfads

Demnach ergibt sich also folgende Tabelle:

X < 0-deadzone Links

X > 0+deadzone Rechts

Y < 0-deadzone Zurück

Y > 0+deadzone Vor

Z < 0-deadzone Links drehen

Z > 0+deadzone Rechts drehen

Für die Einbindung in unser Programm benutzen wir die jinput-Bibliothek, welche in der

LWJGL-Bibliothek (Lightweight Java Game Library) eingebunden ist. Man kann sie unter

folgendem Link herunterladen: http://sourceforge.net/projects/java-game-

lib/files/Official%20Releases/LWJGL%202.9.1/ 2.6.2014 13:00.

Nach hinzufügen der lwjgl.jar und der jinput.jar zum “Buidpath”, muss man noch die Native –

Dateien zum mit LWJGL verbinden. Dazu öffnet man die Einstellungen von LWJGL indem

man nach einem Rechtsklick auf die lwjgl.jar „Properties“ auswählt (siehe Abbildung 7.2). In

dem sich daraufhin öffnenden Menü (Abbildung 7.3) wählt man dann den Punkt „Native

Library“ aus. Dort wählt man das Verzeichnis der Native-Dateien aus. Die Native Dateien

befinden sich in dem in dem von dem obigen Link gedownloadeten Verzeichnis.

http://sourceforge.net/projects/java-game-lib/files/Official%20Releases/LWJGL%202.9.1/

http://sourceforge.net/projects/java-game-lib/files/Official%20Releases/LWJGL%202.9.1/


Kommen wir nun zum Programm: Wir erstellen eine Klasse JoystickController mit dem folgenden Code: import org.lwjgl.LWJGLException;

import org.lwjgl.input.Controller;

import org.lwjgl.input.Controllers;

/**

* Ermöglicht die Steuerung mit Joystick

* Zum starten bitte die Methode start() aufrufen

*

* !!!LWJGL-Native-Pfad muss eingestellt sein!!!

*

* @author Andre

*

*/

publicclass JoystickController {

private Controller controller;

privatefloatdeadzone;


privatebooleanjoystickAktivitaet;

//Getter & Setter

publicvoid setController(int index){

controller = Controllers.getController(index);

}

/**

* Standertkonstruktor index = 0, deadzone = 0.5

*/

public JoystickController(Verbindung client, boolean

joystickAktivitaet){

this.verbindung = client;

this.joystickAktivitaet = joystickAktivitaet;

setDeadzone(0.5f);

try {

Controllers.create();

} catch (LWJGLException e) {

}

controller = Controllers.getController(6);//?

}

/**

*

* @param index (index des gewünschten Controller)

* @param deadzone

*/

public JoystickController(int index, float deadzone, Verbindung

client, boolean joystickAktivitaet){



setDeadzone(deadzone);

try {



}


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}

/**

* Setzt die Deadzone neu

* @param deadzone

*/

publicvoid setDeadzone(float deadzone){

if (deadzone<=1) {

if (deadzone>=0) {

this.deadzone=deadzone;

}else{

deadzone*=-1;


}

}else{

deadzone=0.5f;

}

}

/**

* Angeben ob der Joystick aktiv ist

*/

publicvoid setJoystickAktivitaet(boolean aktivitaet){

joystickAktivitaet = aktivitaet;

}

/**

* Erzeugt und startet einen neuen Thread der die Daten des

Joysticks auswertet und entsprechende Befehle an den Server

sendet

*/

publicvoid start(){

Loop loop = new Loop();

loop.setName("JoystickController");

loop.setDaemon(true);

loop.start();

}

privateclass Loop extends Thread{

publicvoid run(){

float x;

float y;

float z;

while (joystickAktivitaet) {

controller.poll();

x=controller.getXAxisValue();

y=controller.getYAxisValue();

z=controller.getRZAxisValue();

if (x>-deadzone&&x<deadzone&& y>-

deadzone&&y<deadzone&& z>-

deadzone&&z<deadzone) {

verbindung.senden(0);//Stopp

}

elseif (x>deadzone){

verbindung.senden(4);//Rechts

}

elseif (x<-deadzone){

verbindung.senden(3);//Links

}

elseif (y>deadzone){

verbindung.senden(2);//Zurueck

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}

elseif (y<-deadzone){

verbindung.senden(1);//Vor

}

elseif (z>deadzone){

verbindung.senden(6);//RechtsDrehen

}

elseif (z<-deadzone){//LinksDrehen


}

}

Controllers.destroy();

}

}

}

Das Controllerobjekt (Zeile 15) benötigen wir um auf die Methoden, mit denen wir die Achsen

des Joysticks, aufzurufen. Der Konstruktor erwartet einen Index als Parameter. Dieser steht

für das gewünschte Gerät.

Damit die Abfrage der Achsen nicht das ganze Programm blockiert muss das Abfragen

parallel zum Hauptprogramm stattfinden. Dies geschieht durch einen neuen Thread. In der

inneren Klasse Loop wird dieser definiert. Mit der Methode start() wird er gestartet. Der

Thread selbst besteht aus einer Dauerschleife, in der die Achsen abgefragt und ausgewertet

werden und ein entsprechender Befehl zum Server gesendet wird.

Damit die andern Steuerungsmöglichkeiten nicht überdeckt werden soll der soll die

Joysticksteuerung ein- und abschaltbar sein. Dazu fügen wir dem Hauptfenster zwei neue

JButtons hinzu, welche die Joysticksteuerung ein- und ausschalten.

Wenn die Joysticksteuerung gestartet werden soll, wird ein neuer Joystick Controller erzeugt,

und ein neuer Thread gestarted. Soll die Joysticksteuerung beendet werden, wird der

laufende Thread beendet.

Nun haben wir nur noch ein Problem: welchen Index übergeben wir dem Konstruktor? Da

der Benutzer nicht wissen kann welcher Index für welches Gerät steht, müssen wir ihm die

Namen der Geräte zur Auswahl stellen, und daraus dann den Index bestimmen. Damit der

Benutzer jedoch irgendetwas auswählen kann bedarf es einer weiteren Benutzerobberfläche:

Wir programmieren ein neues Fenster Joystickeinstellungen, welches man über die Menübar

auswählen kann.




import javax.swing.JComboBox;









publicclassJoystickEinstellungextends JFrame implements

ActionListener{


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privateJComboBoxcomboBoxController;


private JLabel lblDeadzone;

private JTextField txtDeadzone;

/**

* Create the frame.

*/

public JoystickEinstellung() {


setBounds(100, 100, 429, 156);

setVisible(true);






String[] namen = new

String[Controllers.getControllerCount()];

for (int i = 0; i < namen.length; i++) {

controller = Controllers.getController(i);

namen[i]=controller.getName();

}

comboBoxController = new JComboBox(namen);

comboBoxController.setSelectedIndex(0);

comboBoxController.setBounds(57, 11, 352, 27);

contentPane.add(comboBoxController);

JLabel lblGert = new JLabel("Ger\u00E4t:");

lblGert.setFont(new Font("Tahoma", Font.PLAIN, 14));

lblGert.setBounds(10, 11, 54, 21);

contentPane.add(lblGert);

lblDeadzone = new JLabel("Deadzone:");

lblDeadzone.setFont(new Font("Tahoma", Font.PLAIN, 14));

lblDeadzone.setBounds(10, 54, 79, 21);

contentPane.add(lblDeadzone);

txtDeadzone = new JTextField();

txtDeadzone.setText("0.5");

txtDeadzone.setBounds(80, 56, 33, 20);

contentPane.add(txtDeadzone);

txtDeadzone.setColumns(10);

JButton btnAbbrechen = new JButton("Abbrechen");

btnAbbrechen.setBounds(290, 94, 119, 23);

btnAbbrechen.setActionCommand("Abbrechen");

btnAbbrechen.addActionListener(this);

contentPane.add(btnAbbrechen);

JButton btnOk = new JButton("OK");

btnOk.setBounds(168, 94, 112, 23);

btnOk.setActionCommand("OK");

btnOk.addActionListener(this);

contentPane.add(btnOk);

}

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if (e.getActionCommand().equals("Abbrechen")) {

dispose();

}

if (e.getActionCommand().equals("OK")) {

try{

Hauptfenster.setJoystickController(

Float.parseFloat(txtDeadzone.getText()),

comboBoxController.getSelectedIndex());

dispose();

}catch (NumberFormatException exc){


JOptionPane.showOptionDialog(null, "Ungültige

Zahl", "", JOptionPane.DEFAULT_OPTION,

JOptionPane.PLAIN_MESSAGE, null,

options, options[0] );

}

}

}

}

Das Fenster verfügt über eine JComboBox in der die Namen aller verfügbaren Geräte

angezeigt werden. Den Namen eines Gerätes erhalten wir mit dem Methodenaufruf

getName(). Mit der Methode Controllers.getControllerCount() erhalten wir die

Anzahl der Geräte. So können wir mit einer Schleife die Namen herausfinden (Zeile 38 – 43)

und an die JComboBox übergeben.

Des Weiteren verfügt das Fenster über ein JTextField in dem man einen Wert für die

Deadzone eintragen kann.

Mit einem Klick auf OK wird ein neuer Joystickcontroller erzeugt. Als Index können wir

einfach den ausgewählten Index der JComboBox verwenden, da wir die Reihenfolge ja nicht

verändert haben.

Zu guter Letzt müssen wir in der Klasse Hauptfenster noch eine Variable für ein

JoystickController-Objekt anlegen und eine dazugehöhrige Setter-Methode. Außerdem

müssen wir dem Menü mnOptionen(Hauptfenster Zeile 41) ein weiteres JMenuItem

hinzufügen, mit welchem ein JoystickEinstellungen-Fenster erzeugt wird.

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Kapitel 8: Ultraschallsensor | 73

Abbildung 8-1: Pins des

Ultraschalsensors

VCC

TRIG ECHO GND

Abbildung 8-2: Zeitdiagramm der Messung

Kapitel 8

Ultraschallsensor

Als kleines Feature bauen wir nun noch einen Ultraschallsensor an den Roboter. Dieser soll

den Freiraum vor dem Roboter messen und an den Client senden.Technische Daten zum

Ultraschallsensor finden sich in Kapitel Nr.1.

Der Sensor besitzt vier Pins: VCC, Trig, Echo und

Ground. VCC ist die Stromzufuhr und wird mit dem

5V-Pin (Pin 2) des Raspberry Pis verbunden. Mit

dem Groundanschluss wir der Sensor geerdet.

Diesen schließen wir natürlich auch an die Ground

(Pin 6) des Raspberry Pins. Den Trig-Pin müssen

wir an einen GPIO-Out Pin anschließen, da hiermit

ein Signal gesendet wird. Der Echo-Pin muss mit

einem GPIO-In Pin verbunden werden, weil dieser

Pin das Signal des Trig empfängt und verarbeitet.

Funktionsweise Auf dem Pin „Trig“ wird ein 10 us langes High-Signal gelegt. Dieser Impuls löst 8 40 kHz Ultraschall Impulse aus.Die gemessene Entfernung ist proportional zur Echo-Puls-Weite am Signal Pin. Wenn die Impulse reflektiert werden misst der Echo die Zeit für das Zurücklegen der Impulese.


Abbildung 8-3: Beispielmessung

Schauen wir uns dem Vorgang an einem Beispiel an. Wir wollen die Entfernung zwischen dem Ultraschallsensor und des Objekts berechnen:

Der Anschluss Nun kommen wir zum anschließen an den Raspberry Pi. Für diesen Anschluss haben wir

uns ein kleines Steckboard zugelegt.

d Objekt Ultraschall-

sensor

Schallgeschwindigkeit:

v = 340 m/s

Formel für das Berechnen der

Geschwindigkeit

Mit der Schallgeschwindigkeit

ergibt sich folgendes: (Gemessen

wird die Schrecke hin und zurück)

Umgestellt:

Abbildung 8-4: Schaltplan


Der Ultraschallsensor wird wie oben im Schema gezeigt an den Raspberry Pi

angeschlossen. Da wir hier mit 5V arbeiten, könnte es den Pin 18 beschädigen. Daher

müssen wir hier durch das Einsetzen von Widerständen die Spannung verringern. Auf der

Steckplatine sieht das Nun folgendermaßen aus:

Python-Programm Nun muss die Messung noch mit einem Programm durchgeführt werden. Wir haben uns mit

Absicht für ein Python-Programm entschieden, da die Zeitmessung bei Java zu ungenau ist.

# Import required Python libraries

import time

import RPi.GPIO as GPIO

# Use BCM GPIO references

# instead of physical pin numbers

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# Define GPIO to use on Pi

GPIO_TRIGGER = 23

GPIO_ECHO = 24

# Set pins as output and input

GPIO.setup(GPIO_TRIGGER,GPIO.OUT) # Trigger

GPIO.setup(GPIO_ECHO,GPIO.IN) # Echo

# Set trigger to False (Low)

GPIO.output(GPIO_TRIGGER, False)

# Allow module to settle

time.sleep(0.5)

# Send 10us pulse to trigger

GPIO.output(GPIO_TRIGGER, True)

time.sleep(0.00001)

GPIO.output(GPIO_TRIGGER, False)

start = time.time()

while GPIO.input(GPIO_ECHO)==0:

start = time.time()

while GPIO.input(GPIO_ECHO)==1:

Abbildung 8-5: Schaltplan auf der Steckplatine

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stop = time.time()

# Calculate pulse length

elapsed = stop-start

# Distance pulse travelled in that time is time

# multiplied by the speed of sound (cm/s)

distance = elapsed * 17150

print distance

# Reset GPIO settings

GPIO.cleanup()

Zunächst müssen die entsprechenden Libraries

importiert werden. (Zeile 1-3) Danach folgt das

Initialisieren der GPIO-Pins. Hierbei ist zu beachten,

dass bei Python eine andere Pinauswahl vorliegt. Das

bedeutet, dass die GPIO-Pins nicht nach den

Pinnummern vom Raspberry Pi, sondern in unserem

Fall über die GPIO-Bezeichnung angesprochen

werden. Als Trigger wird der GPIO 23 initialisiert und

als Output-Pin festgelegt. Danach folgt der Selbe

Schritt mit dem Echo. Dies wird auf GPIO 24 als Input-

Pin gelegt. Dann wird Trigger noch auf „low“ gesetzt

und eine halbe Sekunde gewartet, damit auch wirklich

alles fertig festgelegt wurde.

Nun beginnt die Messung (Zeile 28), indem auf Trigger

ein 10 µs „High“-Signal gelegt wird. Das Programm

wartet nun so lange, bis das Echo ein „High“-Signal

Empfängt. Ist dies der Fall wird die Zeit genommen

und gewartet, bis das „High“-Signal zu Ende ist. Wenn

das „High“-Signal vorüber ist, wird ein weiteres Mal die Zeit abgespeichert.

Die Zeit errechnet sich aus der Startzeit minus der Endzeit. Die Geschwindigkeit des Schalls

beträgt bei 20° etwa 343 m/s. Da wir das Ganze in cm ausrechnen wollen, rechnen wir auf

34300cm/s um. Dies müssen wir noch durch Zwei teilen, da wir beide Strecken (hin und

zurück) messen aber nur eine haben wollen. Danach wird die Strecke in cm ausgegeben.

In den Client einbinden Wir werden auch beim Einbinden in den Client das eben Vorgestellte Python-Programm

nutzen. Dafür müssen wir unseren Server anpassen und dort das Programm aufrufen und

die Konsolenausgabe auslesen.

ServermitUltraschallsensor (Server):





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Abbildung 8-6: GPIO-Bezeichnungen

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import java.util.Timer;

import java.util.TimerTask;







import com.pi4j.system.NetworkInfo;

publicclass ServermitUltraschallsensor {

GpioPinDigitalOutput[] pins = new GpioPinDigitalOutput[4];

BufferedReader reader;

Timer timer;

PrintWriter writer;


InterruptedException{

new ServermitUltraschallsensor();

}

public ServermitUltraschallsensor(){

//GPIO Controller erzeugen


//Pins dem Array zuweisen und auf low stellen

pins[0] =


PinState.LOW); //Board-Nr=11, links vor

pins[1] =


PinState.LOW); //Board-Nr=13, links zurueck

pins[2] =


PinState.LOW); //Board-Nr=19, rechts zurueck

pins[3] =


PinState.LOW); //Board-Nr=21, rechts vor

try {

System.out.println("Server gestartet . . .");

//Port fuer den Server waehlen

int port = IOTools.readInteger("Bitte waehlen Sie

einen Port: ");

//Server erstellt mit dem Port 5555

ServerSocket host = new ServerSocket(port);

System.out.println("Server gehostet . . .");

for (String ipAddress :

NetworkInfo.getIPAddresses())

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System.out.println("Der Server ist nun unter

der IP " + ipAddress + " und dem Port " + port

+ " erreichbar . . .");

System.out.println("Warte auf Client . . .");

//Auf Client warten und akzeptieren

Socket client = host.accept();

System.out.println("Client akzeptiert . . .");

//Streams

OutputStream out = client.getOutputStream();//Zum

senden an den Client


InputStream in = client.getInputStream();//Zum

Empfangen vom Server



//---------------------------------------

timer = new Timer();

timer.schedule(new

Ultraschallsensor("ultrasonic_1.py"), 0, 500);



}

Thread empfangen = new Thread(){

publicvoid run() {

while (true) {

try {


switch (reader.read()) {

… … …

… … …

… … …



}

}

};

};

empfangen.start();

}

class Ultraschallsensor extends TimerTask{

Process ultrasonic;

String datei;

public Ultraschallsensor(String datei){

this.datei = datei;

}

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publicvoid run() {

try {

ultrasonic = Runtime.getRuntime().exec("sudo

python /home/pi/Programme/Ultraschallsensor/" +

datei);

BufferedReader output = new BufferedReader(new

InputStreamReader(ultrasonic.getInputStream()));

String s = null;

s = output.readLine();

double weitetemp = Double.parseDouble(s);

int weite = (int)(Math.round(weitetemp));

writer.write(weite);

writer.flush();

System.out.println(weite);



}

}

}

}

Der Server wird wie in Kapitel 5 beschrieben gestartet und eine Verbindung aufgebaut. Auch der Thread zum Empfangen der Nachrichten zur Steuerung sind gleich geblieben. Für uns sind die Zeilen 89-91, sowie die neue innere Klasse „Ultraschallsensor“ interessant. In Zeile 89-91 wird ein neuer Timer erstellt, der die run()-Methode der Klasse „Ultraschallsensor“ alle halbe Sekunde startet, bis das Programm abgebrochen wird. Dabei wird der Dateiname des Python-Programms als Parameter übergeben. Schauen wir uns nun die run()-Methode der Klasse „Ultraschallsensor“ an. (Zeile 132)

Zunächst wird mit Runtime.getRuntime().exec() der Befehl zum Starten des Programms ausgeführt. Danach wird ein BufferedReader angelegt, um die Konsolenausgabe des Programms auszulesen. Da hier die Kommazahl als String ausgelesen wird, muss das Ganze noch in einen double-Wert umgewandelt werden. Um den Wert an den Client zu senden, runden wir den Wert und weißen diesen einer int-Variablen zu. Diese Variable wird nun mit writer.write() an den Client gesendet.

Verbindung (Client):










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privateintweite;

/**




*/


try {



//Streams

out = verbindung.getOutputStream();//Zum Senden an

den Client


in = verbindung.getInputStream();//Zum Empfangen

vom Server



//----------------------------------------------





}



publicvoid run() {

while (true) {


writer.flush();

}

}

};

//Vom Server Nachrichten empfangen

Thread empfangenThread = new Thread(){

publicvoid run() {

while (true) {

try {

weite = reader.read();

weite -= 5;//Webcam abziehen

Hauptfenster.setWeiteNachVorne

(weite);


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}

}

}

};


empfangenThread.start();

}

/**

*

* 0 = stopp;

* 1 = vor;

* 2 = zurueck;

* 3 = links;

* 4 = rechts;

* 5 = links-drehen;


*

*/


nachricht = wert;

}

publicint weiteVorne(){

returnweite;

}

}

In der Klasse „Verbindung“ des Clients muss noch ein Thread hinzugefügt werden, damit der

Client auch die Nachrichten des Servers empfängt. Schauen wir uns den Thread

„empfangenThread“ an. Hier wird der Wert mit reader.read() ausgelesen und der int-

Variablen „weite“ zugewiesen. Im Hauptfenster muss nun ein neues JLabel erstellt werden,

welches den Wert ausgibt. Desweiteren wird einer weitere Setter Methode

„setWeiteNachVorne“ hinzugefügt, die den Text des JLabel erneuert. So kann man nun im

Thread die Methode aufrufen und als Parameter die Weite übergeben.

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Kapitel 9: Verbesserungen | 82

Kapitel 9

Verbesserungen

In diesem Kapitel stellen wir noch ein paar kleine Verbesserungen an unserem Programm

vor.

Speichern der Einstellungen Wir machen uns die Mühe, dass man das Programm anpassen kann, zu Beispiel, dass man

die Tastenbelegung ändern kann oder die Deadzone des Joysticks festlegen kann. Aber dies

muss man bei jedem Programmstart wiederhohlen - nicht so toll. Deswegen wollen wir die

Einstellungen in einer Datei abspeichern und beim Programmstart die Einstellungen aus

dieser Datei laden.

Dazu erstellen wir eine Klasse Einstellungen.


import java.io.BufferedWriter;

import java.io.FileNotFoundException;

import java.io.FileReader;

import java.io.FileWriter;


publicclass Einstellungen {

privatestatic String pfad = "einstellungen.txt";

//Keys







//Joystick

privatestatic String controllerName;

privatestaticfloatdeadzone;

/**

* Läd die Einstellungen.

*/

publicstaticvoid laden(){

try {


FileReader(pfad));

String zeile = reader.readLine();

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while( !(zeile =

reader.readLine()).equals("ENDE")){

if (zeile.startsWith("keyVor")) {

String inhalt[]=inhalt(zeile);

keyVor = new Key(Integer.parseInt

(inhalt[0]), inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("keyZurueck")) {


keyZurueck = new Key(Integer.parseInt


}

if (zeile.startsWith("keyLinks")) {


keyLinks = new Key(Integer.parseInt


}

if (zeile.startsWith("keyRechts")) {


keyRechts = new Key(Integer.parseInt


}

if (zeile.startsWith("keyLinksDrehen")) {


keyLinksDrehen = new Key(Integer

.parseInt(inhalt[0]), inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("keyRechtsDrehen")) {


keyRechtsDrehen = new Key(Integer

.parseInt(inhalt[0]), inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("controllerName")) {

String[] inhalt = inhalt(zeile);

controllerName = inhalt[0];

}

if (zeile.startsWith("deadzone")) {


deadzone = Float.parseFloat(inhalt[0]);

}

}

reader.close();

} catch (FileNotFoundException e) {


} catch (IOException e){


} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

// TODO: handle exception

}

System.out.println("Einstellungen geladen");

}

/**

* Speichert die Einstellungen.

*/

publicstaticvoid speichern(){

try {

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new

FileWriter(pfad));

bw.write(pfad);

bw.newLine();

bw.newLine();

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bw.write("ANFANG");

bw.newLine();

bw.write("keyVor = "+keyVor.getKeycode()+",

"+keyVor.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyZurueck = "+keyZurueck.getKeycode()+",

"+keyZurueck.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyLinks = "+keyLinks.getKeycode()+",

"+keyLinks.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyRechts = "+keyRechts.getKeycode()+",

"+keyRechts.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyLinksDrehen =

"+keyLinksDrehen.getKeycode() +",

"+keyLinksDrehen.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyRechtsDrehen =

"+keyRechtsDrehen.getKeycode()+",

"+keyRechtsDrehen.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("controllerName = " + controllerName);

bw.newLine();

bw.write("deadzone = " + deadzone);

bw.newLine();

bw.write("ENDE");

bw.close();



}

}

/**

* Setzt die Einstellungen auf die Standertwerte zurück.

*/

publicstaticvoid zuruecksetzen(){

try {


FileWriter("einstellungen.txt"));

bw.write("einstellungen.txt");

bw.newLine();

bw.newLine();

bw.write("ANFANG");

bw.newLine();

bw.write("keyVor = 87, W");

bw.newLine();

bw.write("keyZurueck = 83, S");

bw.newLine();

bw.write("keyLinks = 65, A");

bw.newLine();

bw.write("keyRechts = 68, D");

bw.newLine();

bw.write("keyLinksDrehen = 81, Q");

bw.newLine();

bw.write("keyRechtsDrehen = 69, E");

bw.newLine();

bw.write("controlleName = null");

bw.newLine();

bw.write("deadzone = 0.5");

bw.write("ENDE");

bw.close();


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}

pfad = "einstellungen.txt";

laden();

}

/**

* Setzt den Pfad der Datei die beim Laden und Speichern

* verwendet wird auf das Argument.

* @param pfad

*/

publicstaticvoid setPfad(String pfad){

Einstellungen.pfad = pfad;

}

//Getter und Setter

//Einstellungen

//Keys


keyVor = newKey;

}


returnkeyVor;

}


returnkeyZurueck;

}


keyZurueck = keyZurueck;

}


returnkeyLinks;

}


keyLinks = keyLinks;

}


returnkeyRechts;

}


keyRechts = keyRechts;

}



}


keyLinksDrehen = keyLinksDrehen;

}



}


keyRechtsDrehen = keyRechtsDrehen;

}

publicstatic String getControllerName() {

returncontrollerName;

}

publicstaticfloat getDeadzone() {

returndeadzone;

}

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publicstaticvoid setControllerName(String controllerName) {

Einstellungen.controllerName = controllerName;

}

publicstaticvoid setDeadzone(float f) {

Einstellungen.deadzone = f;

}

privatestatic String[] inhalt(String zeile){

String inhalt = zeile.split("=", 2)[1];

inhalt = inhalt.replace(" ", "");

return inhalt.split(",");

}

}

Außerdem erzeugen wir eine Textdatei, die folgendermaßen aussieht:

einstellungen.txt

ANFANG

keyVor = 87, W

keyZurueck = 83, S

keyLinks = 81, Q

keyRechts = 69, E

keyLinksDrehen = 81, Q

keyRechtsDrehen = 69, E

controllerName = Logitech Extrem 3D

deadzone = 0.5

ENDE

Doch nun zur Erklärung der Klasse. Als erstes fügen wir alle Variablen die gespeichert

werden sollen (Zeile 12-22). Da wir sie auf private gesezt haben müssen wir auch die Getter

und Setter einfügen (Zeile 184-232). Natürlich müssen wir nun an allen Stellen an denen die

Variablen aufgerufen werden die Getter-Methoden verwenden. Des Weiteren haben wir eine

Variable in der der Pfad der Datei angegeben ist.

Die die Methoden laden(), speichern() und zuruecksetzen() bilden den Kern der Klasse.

Mit der Methode laden() laden wir die Einstellungen aus einer Datei. Dazu nutzen wir einen

BufferedReader (Zeile 29-30). Indem wir auf das BufferedReader-Objekt (in unserem Fall

reader) die Methode readLine() aufrufen erhalten wir einen String mit der ersten Zeile der

Datei. Rufen wir die Methode ein zweites Mal auf erhalten wir zweite Zeile der Datei. Rufen

wir die Methode nochmal auf erhalten wir die nächste Zeile. In unserem Programm rufen wir

die Methode solange auf, wie in der Zeile nicht ENDE steht (Zeile 37, 38). Nach dem wir die

Zeile augerufen haben überprüfen wir um welche Variable es sich bei der Zeile handelt.

Dazu benutzen wir die Methode startsWidth() der Klasse String (Zeile .39, 44, 49, 54, 59, 64,

69 und 73). Nach dem wir herrausgefunden haben welcher Variable wir die Zeile zuordenen

sollen müssen wir jetzt den Wert der Variable herrausfinden. Dazu rufen wir unsere Methode

inhalt() auf (Zeile 234 -239). Diese liefert uns ein String-Array zurück mit den einzelnen

Werten der Variable. Danach weisen wir der Variable den Wert zu. Im Fall der Keys rufen wir

den Konstruktor auf und übergeben die Werte. Zu beachten ist jedoch dass die

nummerischen Werte noch als String gespeichert sind und noch in einen nummerischen

Wert mit Hilfe der Methoden parseInt() der Klasse Integer bzw. parseFloat der Klasse Float

umgewandelt werden müssen. Da bei Dateien immer Fehler auftreten können müssen wir

mögliche Fehler abfagen. Zum schluss rufen wir noch die Methode close() auf unseren

reader auf um den Lesevorgang zu beenden.

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Mit der Methode speichern() können wir die Werte der Variablen verwunderlicher Weise

abspeichern. Dazu benutzen wir einen BufferedWriter (94-95). Mit der Method write() können

wir einen übergebenen String in eine Datei schreiben. Mit der Methode newLine() erzeugen

wir eine neue Zeile. In die Datei Schreiben wir müssen wir nun nurnoch den Namen der

Variablen und den Wert hineinschreiben. Damit sich die Datei als Mensch besser lesen lässt

fügen wir noch ein = Zeichen zwischen den Namen und dem Wert ein. Zeile 96 – 126. Hier

müssen wir zum Schluss noch die Methode close() auf unseren BufferedeWriter aufrufen,

damit der Schreibvorgang beendet wird und die Datei gespeichert wird.

Die Methode zuruecksetzen() macht im Grunde nichts anderes, als die Methode

speicheren(). Jedoch wird hier nicht der aktuelle Wert der Variable abgespeichert, sondern

ein von uns Vordefinierter. Damit dies auch sofort wirkt, wird nach dem zurücksetzen der

Datei die Methode laden aufgerufen.

Eine Besonderheit stellt der controller für den Joystick dar. Wir können nicht den Index

verwenden, da sich dieser beim nächsten Programmstart verändert haben könnte.

Deswegen speichern wir den Namen der Joysticks ab und überprüfen beim nächsten

erzeugen des controllers, ob es ein Gerät gibt, das den abgespeicherten Namen trägt.

Damit die Einstellungen auch beim Programmstart geladen werden, müssen wir ledeglich die

Methode laden() aufrufen. Wir rufen die Methode im Konstruktor des Haupfensters auf. Da

alles in der Klasse statisch ist müssen wir vorher kein Objekt erzeugen. Wir können sie

einfach mit Einstellungen.laden(); aufrufen. Damit eine Änderung auch beim nächsten

Programmstart wirksam ist rufen wir nach jeder Änderung die Methode speichern auf. Die

Methode zuruecksetzen() lässt sich über die Menübar aufrufen.

: Fazit | 88

Fazit

Zum Vollenden unser Umfangreichen Dokumentation wollen wir noch ein kurzes Fazit

geben.

Wir haben uns mit dem Legoroboter ein großartiges, aber auch sehr umfangreiches Thema

ausgesucht. Die Entwicklung des Legoroboters hat uns viel Freude bereitet und hat gezeigt,

dass der Informatikzweig der ARS genau das Richtige für uns ist.

Wir haben in den Legoroboter viel Zeit und Engagement investiert, wobei auch nicht alles

beim ersten Mal funktioniert hat. Die Mühe hat sich dennoch gelohnt. Wir haben das Projekt

mit großem Erfolg abgeschlossen und sind mit dem Ergebnis weitaus zufrieden.

Bei dem Projektarbeiten eigneten wir uns viel neues Wissen an und hatten viel Gelegenheit

unser vorhandenes Wissen einzusetzen. Schon allein deswegen können wir das Projekt als

einen Erfolg ansehen. Wir hoffen, dass wir einen Teil dieses Wissens mit dieser

Dokumentation weitergeben können.

Mit dem Raspberry Pi werden wir uns auch in Zukunft noch beschäftigen, denn die

Möglichkeiten sind mit unserem Legoroboter längst nicht ausgereizt. Leider ist das Projekt so

schnell vergangen. Wir hätten noch viele weitere Dinge, wie z.B. eine APP entwickeln

können.

: Anhang | 89

Anhang

Das gesamte Programm Launcher: import javax.swing.JFrame;






import java.awt.EventQueue;








publicclass Launcher extends JFrame implements ActionListener, KeyListener{


private JButton btnVerbinden;

private JTextField txtIp;

private JTextField txtPort;

private JCheckBox chckbxWebcam;

private JLabel lblHintergrundLauncher;

private JLabel lblIpadresse;

private JLabel lblPort;

private JLabel lblWebcam;

privatestatic Launcher launcher;


//Launcher aufrufen


publicvoid run() {

try {

launcher = new Launcher();

launcher.setVisible(true);



}

: Anhang | 90

}

});

}

public Launcher() {


setBounds(100, 100, 450, 328);



setTitle("Launcher");





txtIp = new JTextField();

txtIp.setBounds(10, 268, 197, 20);

contentPane.add(txtIp);

txtIp.addKeyListener(this);

txtIp.setColumns(10);

txtPort = new JTextField();

txtPort.setBounds(217, 268, 113, 20);

contentPane.add(txtPort);

txtPort.addKeyListener(this);

txtPort.setColumns(10);

chckbxWebcam = new JCheckBox("");

chckbxWebcam.setBackground(new Color(255,255,255,0));

chckbxWebcam.setBounds(10, 219, 21, 23);

contentPane.add(chckbxWebcam);

lblWebcam = new JLabel("Webcam");

lblWebcam.setForeground(Color.WHITE);

lblWebcam.setBounds(32, 224, 56, 14);

contentPane.add(lblWebcam);

lblIpadresse = new JLabel("IP-Adresse");

lblIpadresse.setForeground(Color.WHITE);

lblIpadresse.setBounds(10, 249, 197, 14);

contentPane.add(lblIpadresse);

lblPort = new JLabel("Port");

lblPort.setForeground(Color.WHITE);

lblPort.setBounds(217, 249, 46, 14);

contentPane.add(lblPort);

btnVerbinden = new JButton("Verbinden");

btnVerbinden.setBounds(335, 265, 99, 23);

btnVerbinden.addActionListener(this);

contentPane.add(btnVerbinden);

lblHintergrundLauncher = new JLabel();

lblHintergrundLauncher.setBounds(0, 0, 450, 300);

lblHintergrundLauncher.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/HintergrundLauncher.png"))

);

contentPane.add(lblHintergrundLauncher);

}

: Anhang | 91


if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ENTER){

btnVerbinden.doClick();

}

}


}


}




launcher.dispose();

//GUI starten


publicvoid run() {

try {


Hauptfenster(txtIp.getText(),txtPort.getText(),

chckbxWebcam);




}

}

});

}

}

}

Hauptfenster: import java.awt.Color;









import javax.swing.JFileChooser;



import javax.swing.JMenu;

import javax.swing.JMenuBar;

import javax.swing.JMenuItem;





: Anhang | 92



finaldoubleversion = 5.0;

privatestatic JPanel contentPane;

private JButton btnVor;

private JButton btnZurueck;

private JButton btnLinks;

private JButton btnRechts;

private JButton btnLinksDrehen;

private JButton btnRechtsDrehen;

private JButton btnJoystickAn;

private JButton btnJoystickAus;

private JLabel hintergrund;





private JLabel lblJoystick;

private JLabel webcamDurchgestrichen;

private JLabel lblVersion;

private JLabel lblWeiteNachVorne;

privatestatic JLabel lblWeiteNachVorne2;

private JMenuBar menuBar;

private JMenu mnDatei;

private JMenu mnOptionen;

private JMenu mnInfo;

private JMenuItem mntmBeenden;

private JMenuItem mntmKeyOptionen;

private JMenuItem mntmJoystick;

private JMenuItem mntmEinstellungenZuruecksetzen;

private JMenuItem mntmCredits;

privatestatic JoystickController joystickController;

privatestatic WebcamStream stream;

privatestatic WebcamPanel webcamPane;


//Getter & Setter

publicstaticvoid setWeiteNachVorne(int weite){

lblWeiteNachVorne2.setText(weite + " cm");

}

publicstaticvoid setJoystickController(float deadzone, int

controllerIndex)

{

joystickController.setDeadzone(deadzone);

}

public Hauptfenster(String ip, String port, JCheckBox webcam){

: Anhang | 93

//Einstellungen laden

Einstellungen.laden();

//GUI aufrufen

creatGUI();



//Webcam

if (webcam.isSelected()) {

try {

createStream(ip, "8040");



}

}else{


}


joystickController = new JoystickController(verbindung, false);

}

publicstaticvoid createStream(String ip, String port) {

stream = new WebcamStream(ip, port);

webcamPane = new

WebcamPanel(Webcam.getDefault(),stream.getDimension(),true);

webcamPane.setFillArea(true);

webcamPane.setLayout(null);

webcamPane.setBounds(22,177,489,248);

webcamPane.setVisible(true);

contentPane.add(webcamPane);

}


//Fensteroptionen


setSize(869, 537);

setVisible(true);


setFocusable(true);

setTitle("Raspberry Pi Roboter");


contentPane.setVisible(true);




webcamDurchgestrichen = new JLabel();

webcamDurchgestrichen.setBounds(90,177,489,248);

webcamDurchgestrichen.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource

("/WebcamDurchgestrichen.png")));

webcamDurchgestrichen.setVisible(false);

contentPane.add(webcamDurchgestrichen);

//Buttons

btnVor = new JButton("\r\n");

btnVor.setIcon(newImageIcon(Hauptfenster.class.

getResource("/PfeileVor.png")));

: Anhang | 94

btnVor.setBounds(547, 68, 88, 57);

btnVor.setFocusable(false);

contentPane.add(btnVor);

btnZurueck = new JButton("");

btnZurueck.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeileZurueck.png")));

btnZurueck.setBounds(547, 135, 88, 57);

btnZurueck.setFocusable(false);

contentPane.add(btnZurueck);

btnRechts = new JButton("");

btnRechts.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeileRechts.png")));

btnRechts.setBounds(641, 68, 88, 57);

btnRechts.setFocusable(false);

contentPane.add(btnRechts);

btnLinks = new JButton("");

btnLinks.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeileLinks.png")));

btnLinks.setBounds(641, 135, 88, 57);

btnLinks.setFocusable(false);

contentPane.add(btnLinks);

btnRechtsDrehen = new JButton("");

btnRechtsDrehen.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeilRechtsDrehen.png")));

btnRechtsDrehen.setBounds(735, 68, 83, 57);

btnRechtsDrehen.setFocusable(false);

contentPane.add(btnRechtsDrehen);

btnLinksDrehen = new JButton("");

btnLinksDrehen.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/PfeilLinksDrehen.png")));

btnLinksDrehen.setBounds(735, 135, 83, 57);

btnLinksDrehen.setFocusable(false);

contentPane.add(btnLinksDrehen);

//Richtungspfeile















: Anhang | 95











//Joystickoptionen

lblJoystick = new JLabel("Joysticksteuerung");

lblJoystick.setBounds(193, 64, 110, 18);

contentPane.add(lblJoystick);

btnJoystickAn = new JButton("An");

btnJoystickAn.setFocusable(false);

btnJoystickAn.setBounds(313, 64, 60, 18);

btnJoystickAn.setActionCommand("tglbtnAn");

btnJoystickAn.addActionListener(new Menu());

contentPane.add(btnJoystickAn);

btnJoystickAus = new JButton("Aus");

btnJoystickAus.setFocusable(false);

btnJoystickAus.setBounds(370, 64, 68, 18);

btnJoystickAus.setBackground(Color.red);

btnJoystickAus.setActionCommand("tglbtnAus");

btnJoystickAus.addActionListener(new Menu());

contentPane.add(btnJoystickAus);

lblVersion = new JLabel("Version " + version);

lblVersion.setBounds(750, 11, 68, 14);

contentPane.add(lblVersion);

lblWeiteNachVorne = new JLabel("Weite nach Vorne");

lblWeiteNachVorne.setBounds(193, 104, 127, 14);

contentPane.add(lblWeiteNachVorne);

lblWeiteNachVorne2 = new JLabel("---");

lblWeiteNachVorne2.setFont(new Font("Tahoma", Font.BOLD, 11));

lblWeiteNachVorne2.setBounds(330, 104, 46, 14);

contentPane.add(lblWeiteNachVorne2);

//Hintergrund

hintergrund = new JLabel("");

hintergrund.setIcon(new

ImageIcon(Hauptfenster.class.getResource("/gui1.png")));

hintergrund.setBounds(0, 0, 854, 476);

contentPane.add(hintergrund);

//MenuBar

menuBar = new JMenuBar();

setJMenuBar(menuBar);

mnDatei = new JMenu("Datei");

menuBar.add(mnDatei);

mntmBeenden = new JMenuItem("Beenden");

mntmBeenden.addActionListener(new Menu());

mnDatei.add(mntmBeenden);

: Anhang | 96

mnOptionen = new JMenu("Optionen");

menuBar.add(mnOptionen);

mntmKeyOptionen = new JMenuItem("Tastenbelegung");

mntmKeyOptionen.addActionListener(new Menu());

mnOptionen.add(mntmKeyOptionen);

mntmJoystick = new JMenuItem("Joystick & co");

mntmJoystick.setActionCommand("Joystick");

mntmJoystick.addActionListener(new Menu());

mnOptionen.add(mntmJoystick);

mntmEinstellungenZuruecksetzen = new JMenuItem("Einstellungen

zurücksetzen");

mntmEinstellungenZuruecksetzen.setActionCommand("EinstellungenZurueck

setzen");

mntmEinstellungenZuruecksetzen.addActionListener(new Menu());

mnOptionen.add(mntmEinstellungenZuruecksetzen);

mnInfo = new JMenu("Info");

menuBar.add(mnInfo);

mntmCredits = new JMenuItem("Credits");

mntmCredits.addActionListener(new Menu());

mnInfo.add(mntmCredits);

}




//Menü

if (e.getActionCommand().equals("Beenden")) {

joystickController.setJoystickAktivitaet(false);

System.exit(1);

}

if (e.getActionCommand().equals("Tastenbelegung")) {

new KeyOptionen();

}

if (e.getActionCommand().equals("Joystick")){

new JoystickEinstellung();

}

if (e.getActionCommand().equals("Credits")) {


JOptionPane.showOptionDialog(null, "Entwickelt von

Andre Mönnich & Eric Ritter", "Credits",

JOptionPane.DEFAULT_OPTION,JOptionPane.PLAIN_MESSAGE, null,

options, options[0]);

}

if (e.getSource() == mntmEinstellungenZuruecksetzen) {

Einstellungen.zuruecksetzen();

}

//Togglebuttons

: Anhang | 97

If(e.getActionCommand().equals(btnJoystickAn.

getActionCommand())) {

joystickController.setJoystickAktivitaet(true);

joystickController.start();

btnJoystickAn.setSelected(true);

btnJoystickAus.setSelected(false);

btnJoystickAn.setBackground(Color.GREEN);

btnJoystickAus.setBackground(new

Color(240,240,240));

}

if

(e.getActionCommand().equals(btnJoystickAus.getActionCommand())) {

joystickController.setJoystickAktivitaet(false);

btnJoystickAus.setSelected(true);

btnJoystickAn.setSelected(false);

btnJoystickAus.setBackground(Color.red);

btnJoystickAn.setBackground(new

Color(240,240,240));

}

}

}

privateclass Tastatursteuerung implements KeyListener {


if (e.getKeyCode() ==

Einstellungen.getKeyVor().getKeycode()) {

btnVor.setBackground(Color.green);




}


Einstellungen.getKeyZurueck().getKeycode()) {

btnZurueck.setBackground(Color.green);




}


Einstellungen.getKeyLinks().getKeycode()) {

btnLinks.setBackground(Color.green);



}


Einstellungen.getKeyRechts().getKeycode()) {

btnRechts.setBackground(Color.green);



}


Einstellungen.getKeyLinksDrehen().getKeycode()) {

btnLinksDrehen.setBackground(Color.green);




: Anhang | 98

}


Einstellungen.getKeyRechtsDrehen().getKeycode()) {

btnRechtsDrehen.setBackground(Color.green);




}

}



Einstellungen.getKeyVor().getKeycode()||

e.getKeyCode() ==

Einstellungen.getKeyZurueck().getKeycode()||

e.getKeyCode() ==

Einstellungen.getKeyLinks().getKeycode()||

e.getKeyCode() ==

Einstellungen.getKeyRechts().getKeycode()||

e.getKeyCode() ==

Einstellungen.getKeyLinksDrehen().getKeycode()||

e.getKeyCode() ==

Einstellungen.getKeyRechtsDrehen().getKeycode()) {

btnVor.setBackground(null);

btnZurueck.setBackground(null);

btnLinks.setBackground(null);

btnRechts.setBackground(null);

btnLinksDrehen.setBackground(null);

btnRechtsDrehen.setBackground(null);






}

}


}

}

}

Verbindung: import java.io.BufferedReader;







: Anhang | 99









privateintweite;

/**




*/


try {



//Streams

out = verbindung.getOutputStream();//Zum Senden an den

Client


in = verbindung.getInputStream();//Zum Empfangen vom

Server

reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));

//----------------------------------------------





}



publicvoid run() {

while (true) {


writer.flush();

}

}

};

//Vom Server Nachrichten empfangen

Thread empfangenThread = new Thread(){

publicvoid run() {

: Anhang | 100

while (true) {

try {

weite = reader.read();

weite -= 5;//Webcam abziehen

Hauptfenster.setWeiteNachVorne(weite);




}

}

}

};


empfangenThread.start();

}

/**

*

* 0 = stopp;

* 1 = vor;

* 2 = zurueck;

* 3 = links;

* 4 = rechts;

* 5 = links-drehen;


*

*/


nachricht = wert;

}

publicint weiteVorne(){

returnweite;

}

}

Einstellungen: import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.FileNotFoundException;

import java.io.FileReader;

import java.io.FileWriter;


publicclass Einstellungen {

privatestatic String pfad = "einstellungen.txt";

//Keys







//Joystick

privatestatic String controllerName;

privatestaticfloatdeadzone;

/**

* Läd die Einstellungen.

: Anhang | 101

*/

publicstaticvoid laden(){

try {


FileReader(pfad));

String zeile = reader.readLine();

if (!zeile.equals("einstellungen.txt")) {

pfad = zeile;

laden();

return;

}

while( !(zeile = reader.readLine()).equals("ENDE")){

if (zeile.startsWith("keyVor")) {


keyVor = new Key(Integer.parseInt(inhalt[0]),

inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("keyZurueck")) {


keyZurueck = new

Key(Integer.parseInt(inhalt[0]), inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("keyLinks")) {


keyLinks = new

Key(Integer.parseInt(inhalt[0]),

inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("keyRechts")) {


keyRechts = new

Key(Integer.parseInt(inhalt[0]),inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("keyLinksDrehen")) {


keyLinksDrehen = new


inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("keyRechtsDrehen")) {


keyRechtsDrehen = new


inhalt[1]);

}

if (zeile.startsWith("controllerName")) {


controllerName = inhalt[0];

}

if (zeile.startsWith("deadzone")) {


deadzone = Float.parseFloat(inhalt[0]);

}

}

reader.close();

} catch (FileNotFoundException e) {


} catch (IOException e){


} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

// TODO: handle exception

}

System.out.println("Einstellungen geladen");

: Anhang | 102

}

/**

* Speichert die Einstellungen.

*/

publicstaticvoid speichern(){

try {


FileWriter(pfad));

bw.write(pfad);

bw.newLine();

bw.newLine();

bw.write("ANFANG");

bw.newLine();

bw.write("keyVor = "+keyVor.getKeycode()+",

"+keyVor.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyZurueck = "+keyZurueck.getKeycode()+",

"+keyZurueck.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyLinks = "+keyLinks.getKeycode()+",

"+keyLinks.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyRechts = "+keyRechts.getKeycode()+",

"+keyRechts.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyLinksDrehen =

"+keyLinksDrehen.getKeycode()+",

"+keyLinksDrehen.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("keyRechtsDrehen =

"+keyRechtsDrehen.getKeycode()+",

"+keyRechtsDrehen.getKeyBezeichnung());

bw.newLine();

bw.write("controllerName = " + controllerName);

bw.newLine();

bw.write("deadzone = " + deadzone);

bw.newLine();

bw.write("ENDE");

bw.close();



}

}

/**

* Setzt die Einstellungen auf die Standertwerte zurück.

*/

publicstaticvoid zuruecksetzen(){

try {


FileWriter("einstellungen.txt"));

bw.write("einstellungen.txt");

bw.newLine();

bw.newLine();

bw.write("ANFANG");

bw.newLine();

: Anhang | 103

bw.write("keyVor = 87, W");

bw.newLine();

bw.write("keyZurueck = 83, S");

bw.newLine();

bw.write("keyLinks = 65, A");

bw.newLine();

bw.write("keyRechts = 68, D");

bw.newLine();

bw.write("keyLinksDrehen = 81, Q");

bw.newLine();

bw.write("keyRechtsDrehen = 69, E");

bw.newLine();

bw.write("controlleName = null");

bw.newLine();

bw.write("deadzone = 0.5");

bw.write("ENDE");

bw.close();



}

pfad = "einstellungen.txt";

laden();

}

/**

* Setzt den Pfad der Datei die beim Laden und Speichern verwendet

wird auf das Argument.

* @param pfad

*/

publicstaticvoid setPfad(String pfad){

Einstellungen.pfad = pfad;

}

//Getter und Setter

//Einstellungen

//Keys


keyVor = newKey;

}


returnkeyVor;

}


returnkeyZurueck;

}


keyZurueck = keyZurueck;

}


returnkeyLinks;

}


keyLinks = keyLinks;

}


returnkeyRechts;

}


keyRechts = keyRechts;

}



}

: Anhang | 104


keyLinksDrehen = keyLinksDrehen;

}



}


keyRechtsDrehen = keyRechtsDrehen;

}

publicstatic String getControllerName() {

returncontrollerName;

}

publicstaticfloat getDeadzone() {

returndeadzone;

}

publicstaticvoid setControllerName(String controllerName) {

Einstellungen.controllerName = controllerName;

}

publicstaticvoid setDeadzone(float f) {

Einstellungen.deadzone = f;

}

privatestatic String[] inhalt(String zeile){

String inhalt = zeile.split("=", 2)[1];

inhalt = inhalt.replace(" ", "");

return inhalt.split(",");

}

}

Key: publicclass Key {

privateintkeycode;

private String keyBezeichnung;

/**

* Einen Key erstellen

* @param keycode Keycode der Taste

* @param keyBezeichnung Keybezeichnung der Taste

*/

public Key(int keycode, String keyBezeichnung){

this.keycode = keycode;

this.keyBezeichnung = keyBezeichnung;

}

publicvoid setKeycode(int newKeyCode){

keycode = newKeyCode;

}

publicint getKeycode(){

returnkeycode;

}

public String getKeyBezeichnung(){

returnkeyBezeichnung;

}

}

: Anhang | 105

KeyOptionen: import java.awt.Font;











publicclass KeyOptionen extends JFrame implements ActionListener{


private JLabel lblMomentanVor;

private JLabel lblMomentanZurueck;

private JLabel lblMomentanLinks;

private JLabel lblMomentanRechts;

private JLabel lblMomentanLinksDrehen;

private JLabel lblMomentanRechtsDrehen;

private JLabel lblNeueZuweisungen;

private JLabel lblMomentan;

private JLabel lblButtons;

private JLabel lblVor;

private JLabel lblZurueck;

private JLabel lblLinks;

private JLabel lblRechts;

private JLabel lblLinksDrehen;

private JLabel lblRechtsDrehen;

private JButton btnVorNeuZuweisen;

private JButton btnZurueckNeuZuweisen;

private JButton btnLinksNeuZuweisen;

private JButton btnRechtsNeuZuweisen;

private JButton btnLinksDrehenNeuZuweisen;

private JButton btnRechtsDrehenNeuZuweisen;

public KeyOptionen(){

creatGUI();

}



setSize(450, 300);


setVisible(true);

setTitle("Tastenbelegung");





btnVorNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnVorNeuZuweisen.setBounds(283, 27, 115, 23);

btnVorNeuZuweisen.addActionListener(this);

: Anhang | 106

btnZurueckNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnZurueckNeuZuweisen.setBounds(283, 68, 115, 23);

btnZurueckNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnLinksNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnLinksNeuZuweisen.setBounds(283, 109, 115, 23);

btnLinksNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnLinksDrehenNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnLinksDrehenNeuZuweisen.setBounds(283, 191, 115, 23);

btnLinksDrehenNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnRechtsDrehenNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnRechtsDrehenNeuZuweisen.setBounds(283, 232, 115, 23);

btnRechtsDrehenNeuZuweisen.addActionListener(this);

btnRechtsNeuZuweisen = new JButton("Neu zuweisen");

btnRechtsNeuZuweisen.setBounds(283, 150, 115, 23);

btnRechtsNeuZuweisen.addActionListener(this);

lblVor = new JLabel("Vor");

lblVor.setBounds(52, 29, 35, 14);

lblVor.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblZurueck = new JLabel("Zur\u00FCck");

lblZurueck.setBounds(32, 70, 55, 14);

lblZurueck.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblLinks = new JLabel("Links");

lblLinks.setBounds(36, 111, 51, 14);

lblLinks.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblRechts = new JLabel("Rechts");

lblRechts.setBounds(32, 152, 71, 14);

lblRechts.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblLinksDrehen = new JLabel("Links Drehen");

lblLinksDrehen.setBounds(14, 193, 115, 14);

lblLinksDrehen.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblRechtsDrehen = new JLabel("Rechts Drehen");

lblRechtsDrehen.setBounds(10, 234, 129, 14);

lblRechtsDrehen.setFont(new Font("Arial", Font.PLAIN, 18));

lblMomentanVor = new

JLabel(Einstellungen.getKeyVor().getKeyBezeichnung());

lblMomentanVor.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 13));

lblMomentanVor.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanVor.setBounds(148, 30, 100, 14);

lblMomentanLinks = new

JLabel(Einstellungen.getKeyLinks().getKeyBezeichnung());

lblMomentanLinks.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 13));

lblMomentanLinks.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanLinks.setBounds(148, 112, 100, 14);

lblMomentanRechts = new

JLabel(Einstellungen.getKeyRechts().getKeyBezeichnung());

lblMomentanRechts.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 13));

lblMomentanRechts.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanRechts.setBounds(148, 153, 100, 14);

: Anhang | 107

lblMomentanLinksDrehen = new

JLabel(Einstellungen.getKeyLinksDrehen().getKeyBezeichnung());

lblMomentanLinksDrehen.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD,

13));

lblMomentanLinksDrehen.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanLinksDrehen.setBounds(148, 194, 100, 14);

lblMomentanRechtsDrehen = new

JLabel(Einstellungen.getKeyRechtsDrehen().getKeyBezeichnung());

lblMomentanRechtsDrehen.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD,

13));

lblMomentanRechtsDrehen.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanRechtsDrehen.setBounds(148, 235, 100, 14);

lblMomentanZurueck = new

JLabel(Einstellungen.getKeyZurueck().getKeyBezeichnung());

lblMomentanZurueck.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 13));

lblMomentanZurueck.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

lblMomentanZurueck.setBounds(148, 71, 100, 14);

lblNeueZuweisungen = new JLabel("Neue Zuweisungen:");

lblNeueZuweisungen.setBounds(269, 2, 139, 23);

lblNeueZuweisungen.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD |

Font.ITALIC, 15));

contentPane.add(lblNeueZuweisungen);

lblMomentan = new JLabel("Momentan:");

lblMomentan.setBounds(159, 2, 89, 23);

lblMomentan.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD | Font.ITALIC,

15));

contentPane.add(lblMomentan);

lblButtons = new JLabel("Buttons:");

lblButtons.setBounds(32, 2, 89, 23);

lblButtons.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD | Font.ITALIC,

15));

contentPane.add(lblButtons);


contentPane.add(lblVor);

contentPane.add(lblZurueck);

contentPane.add(lblLinks);

contentPane.add(lblRechts);

contentPane.add(lblLinksDrehen);

contentPane.add(lblRechtsDrehen);

contentPane.add(lblMomentanVor);

contentPane.add(lblMomentanZurueck);

contentPane.add(lblMomentanLinks);

contentPane.add(lblMomentanRechts);

contentPane.add(lblMomentanRechtsDrehen);

contentPane.add(lblMomentanLinksDrehen);

contentPane.add(btnVorNeuZuweisen);

contentPane.add(btnZurueckNeuZuweisen);

contentPane.add(btnLinksNeuZuweisen);

contentPane.add(btnRechtsNeuZuweisen);

contentPane.add(btnLinksDrehenNeuZuweisen);

contentPane.add(btnRechtsDrehenNeuZuweisen);

}

: Anhang | 108


if (e.getSource() == btnVorNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("vor");

}

if (e.getSource() == btnZurueckNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("zurueck");

}

if (e.getSource() == btnLinksNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("links");

}

if (e.getSource() == btnRechtsNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("rechts");

}

if (e.getSource() == btnLinksDrehenNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("linksdrehen");

}

if (e.getSource() == btnRechtsDrehenNeuZuweisen) {

new KeyZuweisung("rechtsdrehen");

}

}

publicclass KeyZuweisung extends JFrame{


public JLabel lblZugewiesen;

private JPanel panel;

private JPanel panel_1;

private JLabel lblBitteZuweisen;

private String gedrueckterButton;

private String [] keyCodeString = new String [222];

Hauptfenster h;

public KeyZuweisung(String button) {

//String Array füllen

keyCodeString();

gedrueckterButton = button;


setSize(300, 150);

addKeyListener(new KeyHandler());

setFocusable(true);

setVisible(true);

setTitle("Zuweisung");







panel_1 = new JPanel();

panel_1.setBounds(10, 11, 274, 99);

contentPane.add(panel_1);

panel_1.setLayout(null);

lblBitteZuweisen = new JLabel("Auswahl treffen . . .");

: Anhang | 109

lblBitteZuweisen.setIcon(new

ImageIcon(KeyZuweisung.class.getResource("/RotesKreuz.png")));

lblBitteZuweisen.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD |

Font.ITALIC, 24));

lblBitteZuweisen.setBounds(0, 0, 274, 99);

panel_1.add(lblBitteZuweisen);

panel = new JPanel();

panel.setBounds(10, 11, 274, 99);

panel.setVisible(false);

contentPane.add(panel);

panel.setLayout(null);

lblZugewiesen = new JLabel("Zugewiesen . . .");

lblZugewiesen.setBounds(10, 11, 259, 77);

panel.add(lblZugewiesen);

lblZugewiesen.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD |

Font.ITALIC, 24));

lblZugewiesen.setIcon(new

ImageIcon(KeyZuweisung.class.getResource("/Haekchen1.png")));

}

privateclass KeyHandler implements KeyListener{


setFocusable(false);

panel_1.setVisible(false);

panel.setVisible(true);

switch (gedrueckterButton) {

case"vor":

if (keyCodeString[e.getKeyCode()] != null) {

Einstellungen.setKeyVor(new


}else{

Einstellungen.setKeyVor(new


}

lblMomentanVor.setText(Einstellungen.getKeyVor().getKeyBezeichnung())

;

break;

case"zurueck":


Einstellungen.setKeyZurueck(new

Key(e.getKeyCode(),


}else{

Einstellungen.setKeyZurueck(new

Key(e.getKeyCode(),

String.valueOf(e.getKeyChar()).toUpperCase()));

}

lblMomentanZurueck.setText(Einstellungen.getKeyZurueck().getKeyBezeic

hnung());

break;

case"rechts":


: Anhang | 110

Einstellungen.setKeyRechts(new


}else{

Einstellungen.setKeyRechts(new


}

lblMomentanRechts.setText(Einstellungen.getKeyRechts().getKeyBezeichn

ung ());

break;

case"links":


Einstellungen.setKeyLinks(new


}else{

Einstellungen.setKeyLinks(new


}

lblMomentanLinks.setText(Einstellungen.getKeyLinks().getKeyBezeichnun

g());

break;

case"rechtsdrehen":


Einstellungen.setKeyRechtsDrehen(new

Key(e.getKeyCode(),


}else{

Einstellungen.setKeyRechtsDrehen(new


}

lblMomentanRechtsDrehen.setText(Einstellungen.getKeyRechtsDrehen().ge

tKeyBezeichnung());

break;

case"linksdrehen":


Einstellungen.setKeyLinksDrehen(new


}else{

Einstellungen.setKeyLinksDrehen(new


}

lblMomentanLinksDrehen.setText(Einstellungen.getKeyLinksDrehen().getK

eyBezeichnung());

break;

}

System.out.println("KeyChar: " + e.getKeyChar());

System.out.println("KeyCode: " + e.getKeyCode());

Einstellungen.speichern();

}


}

@Override


: Anhang | 111

}

}

//KeyCode to String

publicvoid keyCodeString(){

keyCodeString[10]="Enter";

keyCodeString[32]="SPACE";

keyCodeString[17]="STRG";

keyCodeString[16]="Shift";

keyCodeString[37]="Pfeil Links";

keyCodeString[38]="Pfeil Oben";

keyCodeString[39]="Pfeil Rechts";

keyCodeString[40]="Pfeil Unten";

keyCodeString[18]="ALT";











keyCodeString[96]="NUM .";

keyCodeString[107]="NUM +";

keyCodeString[109]="Num -";

keyCodeString[106]="NUM *";

keyCodeString[111]="NUM /";

}

}

}

WebcamStream: import java.awt.Dimension;

import java.net.MalformedURLException;


import com.github.sarxos.webcam.ds.ipcam.IpCamDevice;

import com.github.sarxos.webcam.ds.ipcam.IpCamDriver;

import com.github.sarxos.webcam.ds.ipcam.IpCamMode;

publicclass WebcamStream {

private IpCamDevice ipcam;

private Dimension d;

public WebcamStream(String ip, String port){

try {

ipcam = new IpCamDevice("B7210", "http://" + ip + ":" +

port +"/?action=stream",IpCamMode.PUSH);

} catch (MalformedURLException e) {


}

IpCamDriver driver = new IpCamDriver();

driver.register(ipcam);

Webcam.setDriver(driver);

d = new Dimension(506,255);

}

: Anhang | 112

public Dimension getDimension(){

returnd;

}

}

JoystickController: import org.lwjgl.LWJGLException;



/**

* Ermöglicht die Steuerung mit Joystick

* Zum starten bitte die Methode start() aufrufen

*

*/

public class JoystickController {


private float deadzone;


private boolean joystickAktivitaet;

//Getter & Setter

public void setController(int index){


}

/**

* Standertkonstruktor index = 0, deadzone = 0.5

*/

public JoystickController(Verbindung client, boolean

joystickAktivitaet){



setDeadzone(0.5f);

try {



}

controller = Controllers.getController(1);//?

}

/**

*

* @param index (index des gewünschten Controller)

* @param deadzone

*/

public JoystickController(int index, float deadzone, Verbindung

client, boolean joystickAktivitaet){




try {



}


: Anhang | 113

}

/**

* Setzt die Deadzone neu

* @param deadzone

*/

public void setDeadzone(float deadzone){

if (deadzone<=1) {

if (deadzone>=0) {

this.deadzone=deadzone;

}else{

deadzone*=-1;


}

}else{

deadzone=0.5f;

}

}

/**

* Angeben ob der Joystick aktiv ist

*/

public void setJoystickAktivitaet(boolean aktivitaet){

joystickAktivitaet = aktivitaet;

}

/**

* Erzeugt und startet einen neuen Thread der die Daten des Joysticks

auswertet und entsprechende Befehle an den Server sendet

*/

public void start(){

Loop loop = new Loop();

loop.setName("JoystickController");

loop.setDaemon(true);

loop.start();

}

private class Loop extends Thread{

public void run(){

float x;

float y;

float z;

while (joystickAktivitaet) {

controller.poll();

x=controller.getXAxisValue();

y=controller.getYAxisValue();

z=controller.getRZAxisValue();

if (x>-deadzone&&x<deadzone && y>-

deadzone&&y<deadzone && z>-deadzone&&z<deadzone) {

verbindung.senden(0);//Stopp

}

else if (x>deadzone){

verbindung.senden(4);//Rechts

}

else if (x<-deadzone){

verbindung.senden(3);//Links

}

else if (y>deadzone){

verbindung.senden(2);//Zurueck

}

else if (y<-deadzone){

: Anhang | 114

verbindung.senden(1);//Vor

}

else if (z>deadzone){

verbindung.senden(6);//RechtsDrehen

}

else if (z<-deadzone){//LinksDrehen


}

}

Controllers.destroy();

}

}

}

JoystickEinstellungen: import javax.swing.JFrame;




import javax.swing.JComboBox;









publicclass JoystickEinstellung extends JFrame implements

ActionListener{


private JComboBox comboBoxController;


private JLabel lblDeadzone;

private JTextField txtDeadzone;

/**

* Create the frame.

*/

public JoystickEinstellung() {


setBounds(100, 100, 429, 156);

setVisible(true);






String[] namen = new

String[Controllers.getControllerCount()];

for (int i = 0; i < namen.length; i++) {

controller = Controllers.getController(i);

namen[i]=controller.getName();

: Anhang | 115

}

comboBoxController = new JComboBox(namen);

comboBoxController.setSelectedIndex(0);

comboBoxController.setBounds(57, 11, 352, 27);

contentPane.add(comboBoxController);

JLabel lblGert = new JLabel("Ger\u00E4t:");

lblGert.setFont(new Font("Tahoma", Font.PLAIN, 14));

lblGert.setBounds(10, 11, 54, 21);

contentPane.add(lblGert);

lblDeadzone = new JLabel("Deadzone:");

lblDeadzone.setFont(new Font("Tahoma", Font.PLAIN, 14));

lblDeadzone.setBounds(10, 54, 79, 21);

contentPane.add(lblDeadzone);

txtDeadzone = new JTextField();

txtDeadzone.setText("0.5");

txtDeadzone.setBounds(80, 56, 33, 20);

contentPane.add(txtDeadzone);

txtDeadzone.setColumns(10);

JButton btnAbbrechen = new JButton("Abbrechen");

btnAbbrechen.setBounds(290, 94, 119, 23);

btnAbbrechen.setActionCommand("Abbrechen");

btnAbbrechen.addActionListener(this);

contentPane.add(btnAbbrechen);

JButton btnOk = new JButton("OK");

btnOk.setBounds(168, 94, 112, 23);

btnOk.setActionCommand("OK");

btnOk.addActionListener(this);

contentPane.add(btnOk);

}

@Override


if (e.getActionCommand().equals("Abbrechen")) {

dispose();

}

if (e.getActionCommand().equals("OK")) {

try{

Hauptfenster.setJoystickController(Float.parseFloat(txtDeadzone.getTe

xt()), comboBoxController.getSelectedIndex());

Einstellungen.setDeadzone(Float.parseFloat(txtDeadzone.getText()));

Einstellungen.setControllerName((String)comboBoxController.getSelecte

dItem());

Einstellungen.speichern();

dispose();

}catch (NumberFormatException exc){


JOptionPane.showOptionDialog(null, "Ungültige

Zahl", "", JOptionPane.DEFAULT_OPTION,

JOptionPane.PLAIN_MESSAGE, null, options, options[0]);

}

}

: Anhang | 116

}

}

Der Motorenschaltplan

: Bildquellenverzeichnis | 117

Bildquellenverzeichnis

Abbildung 1-1:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/RaspberryPi.jpg | 25.05.2014; 11:59

Abbildung 1-2:

http://openhardware.pe/wp-content/uploads/2013/03/L298StepperController.jpg | 25.05.2014; 12:01

Abbildung 1-3:

http://cache.lego.com/upload/contentTemplating/PowerfunctionsElementSpecs/otherfiles/downloadC823E977D9

D008D5B83C6E77AFB7688D.jpg | 25.05.2014; 12:03

Abbildung 1-4:

http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm | 25.05.2014; 12:04

Abbildung 1-5:


Abbildung 1-6:


Abbildung 1-7:

http://i.computer-bild.de/imgs/1/9/2/8/3/4/7/Transcend-SDHC-Class-6-8GB-Speicherkarte-600x450-

1a3ceb942e384ec3.jpg | 25.05.2014; 12:08

Abbildung 1-8:

http://www.testberichte.de/imgs/p_imgs/Digitus+PowerRocket+4000-747277.jpg | 25.05.2014; 12:10

Abbildung 1-9:

http://www.conrad.de/medias/global/ce/9000_9999/9900/9930/9936/993655_LB_00_FB.EPS_1000.jpg |

25.05.2014; 12:11

Abbildung 1-10:

http://pro-jex.de/shop2/bilder/produkte/gross/Logitech-C170-Webcam-Kamera.jpg | 25.05.2014; 12:12

Abbildung 1-11:

http://www.conrad.com/medias/global/ce/9000_9999/9000/9020/9028/902815_RB_00_FB.EPS_1000.jpg |

24.06.2014; 21:59

Abbildung 1-12:

http://www.intorobotics.com/wp-content/uploads/2013/10/rsz_rty6789lojmne43556u67ukymhngfbrvf.png |

24.06.2014; 22:00

Abbildung 1-13:

http://www.amazon.de/Steckbrett-Breadboard-Experimentierboard-Steckplatine-

Kontakte/dp/B009P04XG8/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1403640229&sr=8-2&keywords=steckboard | 24.06.2014;

22:03

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/RaspberryPi.jpg

http://openhardware.pe/wp-content/uploads/2013/03/L298StepperController.jpg

http://cache.lego.com/upload/contentTemplating/PowerfunctionsElementSpecs/otherfiles/downloadC823E977D9D008D5B83C6E77AFB7688D.jpg

http://cache.lego.com/upload/contentTemplating/PowerfunctionsElementSpecs/otherfiles/downloadC823E977D9D008D5B83C6E77AFB7688D.jpg

http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm



http://i.computer-bild.de/imgs/1/9/2/8/3/4/7/Transcend-SDHC-Class-6-8GB-Speicherkarte-600x450-1a3ceb942e384ec3.jpg

http://i.computer-bild.de/imgs/1/9/2/8/3/4/7/Transcend-SDHC-Class-6-8GB-Speicherkarte-600x450-1a3ceb942e384ec3.jpg

http://www.testberichte.de/imgs/p_imgs/Digitus+PowerRocket+4000-747277.jpg

http://www.conrad.de/medias/global/ce/9000_9999/9900/9930/9936/993655_LB_00_FB.EPS_1000.jpg

http://pro-jex.de/shop2/bilder/produkte/gross/Logitech-C170-Webcam-Kamera.jpg


Abbildung 1-14:

https://simple-solutions.de/shop/images/product_images/popup_images/50_0.jpg| 24.06.2014; 22:05

Abbildung 1-15:

http://www.led-tech.de/images/products/resized/LT-362-1264685968.jpg | 24.06.2014; 22:05

Abbildung 1-16:

Eigenkreation mit Exel

Abbildung 2-1:

Screenshot SDFormatter V4.0

Abbildung 2-2:

Screenshot Windows Explorer

Abbildung 2-3:


Abbildung 2-4:


Abbildung 2-5:

Eigenes Bild

Abbildung 2-6:

Screenshot Installation NOOBS

Abbildung 2-7:

Screenshot Installation NOOBS

Abbildung 2-8:

Screenshot Installation Raspbian

Abbildung 2-9:

Screenshot Raspbian

Abbildung 2-10:

http://nxus.no-ip.org/main_sub/artikel/pictures/freeware/putty.png | 24.06.2014; 22:08

Abbildung 2-11:

Screenshot PuTTY

Abbildung 2-12:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/de/WinSCP_Logo.png | 24.06.2014; 22:10

Abbildung 2-13:

Screenshot WinSCP

Abbildung 2-14:

Screenshot WinSCP

Abbildung 2-15:

Screenshot WinSCP

Abbildung 2-16:

Screenshot Remotedesktop

Abbildung 2-17 :

Screenshot Remotedesktop


Abbildung 2-17 :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/WIFI_icon.svg/319px-WIFI_icon.svg.png |

25.06.2014; 12:57

Abbildung 2-18 :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/WIFI_icon.svg/319px-WIFI_icon.svg.png |

25.06.2014; 12:57

Abbildung 2-19 :

Screenshot Raspbian

Abbildung 2-20 :

Screenshot Raspbian

Abbildung 2-21 :

Screenshot Raspbian

Abbildung 3-1 :

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-2 :

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-3 :

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-4 :

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-5:

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-6:

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-7:

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-8:

Screenshot Eclipse

Abbildung 3-9:

Screenshot Eclipse

Abbildung 4-1:

Screenshot WinSCP

Abbildung 4-2:

Screenshot WinSCP

Abbildung 4-3:

http://lego.brandls.info/tt/pfnxtsens_pfcon.jpg | 25.06.2014; 13:07

Abbildung 4-4:

Eigenes Bild

Abbildung 4-5:

http://openhardware.pe/wp-content/uploads/2013/03/L298StepperController.jpg | 25.06.2014; 13:10

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/WIFI_icon.svg/319px-WIFI_icon.svg.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/WIFI_icon.svg/319px-WIFI_icon.svg.png

http://lego.brandls.info/tt/pfnxtsens_pfcon.jpg

http://openhardware.pe/wp-content/uploads/2013/03/L298StepperController.jpg


Abbildung 4-6:

Eigenkreation mit Fritzing (http://www.fritzing.org)

Abbildung 4-7:

http://pi4j.com/images/p1header-large.png | 25.06.2014; 13:10

Abbildung 5-1:

Screenshot Launcher

Abbildung 5-2:

Screenshot Hauptfenster

Abbildung 5-3:

Screenshot Hauptfenster

Abbildung 5-4:

Screenshot

Abbildung 5-5:

Screenshot Tastenbelegung

Abbildung 5-6:

Screenshot Auswahl treffen

Abbildung 5-7:

Screenshot Auswahl zugewiesen

Abbildung 6-1:

Screenshot Webcampanel

Abbildung 6-2:

Screenshot Webcamstream im Client

Abbildung 6-3:

Screenshot Checkbox

Abbildung 6-4:

Screenshot Webcamstream

Abbildung 6-5:

Screenshot Webcam

Abbildung 7-1:

Eigenkreation mit 1-11

Abbildung 7-2:

Screenshot Eclipse

Abbildung 7-3:

Screenshot Eclipse

Abbildung 8-1:

https://www.aimagin.com/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/h/c/hc-

sr04-02.jpg | 25.06.2014 18:09

Abbildung 8-2:

http://www.circuitstoday.com/wp-content/uploads/2012/12/HC-SR04-timing-diagram.png | 25.06.2014 18:09

Abbildung 8-5:

Eigenkreation

http://www.fritzing.org/

http://pi4j.com/images/p1header-large.png

https://www.aimagin.com/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/h/c/hc-sr04-02.jpg

https://www.aimagin.com/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/h/c/hc-sr04-02.jpg

http://www.circuitstoday.com/wp-content/uploads/2012/12/HC-SR04-timing-diagram.png


Abbildung 8-4:

https://www.circuitlab.com/circuit/4znzk9/screenshot/540x405/ | 25.06.2014 18:09

Abbildung 8-5:

http://www.hobbytronics.co.uk/image/data/tutorial/raspberry-pi/gpio-pinout.jpg | 25.06.2014 18:09

https://www.circuitlab.com/circuit/4znzk9/screenshot/540x405/

http://www.hobbytronics.co.uk/image/data/tutorial/raspberry-pi/gpio-pinout.jpg

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