NXShield API的功能擴充-加入Hitechnic IRReceiver裝置

NXShield API中提供了多款NXT類比式與I2C數位感應器的Device Class，幾乎涵蓋了Mindsensors所有上市中的產品，而如果要運用其他沒有預先提供Device Class的裝置，如Hitechnic、Dexter的產品，特別是I2C裝置，也可以透過以下兩種方式來建立使用的功能：

(1)  在Arduino sketch中使用NXShieldI2C class的通用I2C access methods，對於該裝置的registers進行存取或寫入指令，以實現所需要的控制功能。

(2)  製作該裝置的Device class加入NXShield _AVR程式庫中，後續就可以比照預設Device class的用法，在Arduino sketch中使用相關methods或properties。

以下以Hitechnic的IRReceiver sensor為範例，整理以上兩種運用方式。


(NXShield API架構參考：NXShield Arduino API摘要整理)

IRReceiver I2C registers摘要：

Hitechnic的IRReceiver sensor(I2C address: 0x02)，是一個實用又好玩的感應器，它可以接收與解碼PFIR的四個頻道Port A與Port B的IR信號。而IR信號的發送來源除了L8885與L8879兩款PF 遙控器之外，
(PF RC)

也可以是Mindsensors的PFMate與Hitechnic IRLink等IR信號發送裝置。
(PF IRSensor)
IRReceiver sensor會將偵測到的PF IR信號解碼後，分別將4 channels 2 ports的8的值存放在0x42 - 0x49暫存器中，所以，使用方式就是持續讀取這幾個暫存器中的值，再套用所需要的應用中，例如：NXT 馬達speed的設定。(參考文章：測試Hitechnic IRReceiver的回傳狀態及行為)

方式一：使用NXShieldI2C I2C methods

在NXShield API中NXShieldI2C是作為所有I2C device classes的父類別，所以也可以直接在Arduino sketch中透過建立NXShieldI2C物件然後運用它的通用I2C methods來讀寫裝置的暫存器。
以下為範例程式：(程式碼：HT_IRReceiver_NSI2C.pde)

/* **************************** */
#define IRRECV_CH_1A         0x42
#define IRRECV_CH_1B         0x43
#define IRRECV_CH_2A         0x44
#define IRRECV_CH_2B         0x45
#define IRRECV_CH_3A         0x46
#define IRRECV_CH_3B         0x47
#define IRRECV_CH_4A         0x48
#define IRRECV_CH_4B         0x49

#include ＜Wire.h＞
#include ＜NXShield.h＞
// 使用NXShieldI2C通用I2C class
#include ＜NXShieldI2C.h＞
NXShield  nxshield;
//建立NXShieldI2C物件(I2C位址)
NXShieldI2C ir_rcv(0x02);

void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   delay(500);
   Serial.println ("Initializing the devices ...");
   nxshield.init( SH_HardwareI2C );
   Serial.println ("Press GO button to continue");
   nxshield.waitForButtonPress(BTN_GO);
   //接在那一個port
   ir_rcv.init(&nxshield, SH_BAS2 );
}

void loop()
{
   char aa[80], str[256];
   char resultA, resultB;
   char result[8];
   strcpy(aa, ir_rcv.getDeviceID());
   sprintf(str, "ir_rcv: DeviceID:%s", aa);
   Serial.println(str);

   //使用NXshieldI2C method

   resultA = ir_rcv.readByte(IRRECV_CH_1A);
   resultB = ir_rcv.readByte(IRRECV_CH_1B);   sprintf (str, "Channel 1 Port A: %d   Port B: %d", resultA, resultB);
   Serial.println(str);
   Serial.println("-------------" );
   delay (200);
}

方式二：建立IRReceiver Device class

NXShield_AVR程式庫中Device classes使用的是C++語言，IDE除了Visual Studio之外也可以下載免費的Code::Block。
(CodeBlock IDE)


每一個Device Class包含兩個檔案：
IRReceiver.h - 宣告Class properties與methods。
IRReceiver.cpp - 實作methods的功能，亦即methods的程式碼。
將這兩個檔案存放在 Arduino的libraries\NXShield_AVR路徑。
在IRReceiver的Device Class中定義了三個methods：
(1) 讀取指定之channel與port的值：
   char getPortPowerLevel(uint8_t channel, char port);

(2) 讀取指定之channel的兩個port的值：
   void getChannelPowerLevel(uint8_t channel, char &portA_PowerLevel, char &portB_PowerLevel);

(3) 讀取全部channels的8個ports的值：
    void getAllPortsPowerLevel(char *port_PowerLevel);

以下為範例程式：(程式碼：HT_IRReceiver_DevClass.pde)

/* **************************** */
#include ＜Wire.h＞
#include ＜NXShield.h＞
// 使用IRReceiver Device Class
#include ＜IRReceiver.h＞
NXShield  nxshield;
//建立IRReceiver物件
IRReceiver ir_rcv;
void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   delay(500);
   Serial.println ("Initializing the devices ...");
   nxshield.init( SH_HardwareI2C );
   Serial.println ("Press GO button to continue");
   nxshield.waitForButtonPress(BTN_GO);

   //接在那一個port
   ir_rcv.init(&nxshield, SH_BAS2 );
}
void loop()
{
   char aa[80], str[256];
   char resultA, resultB;
   char result[8];
   strcpy(aa, ir_rcv.getDeviceID());
   sprintf(str, "ir_rcv: DeviceID:%s", aa);
   Serial.println(str);
   //使用IRReceiver class method
   resultA = ir_rcv.getPortPowerLevel(1, ‘A’); 
   resultB = ir_rcv.getPortPowerLevel(1, ‘B’);   sprintf (str, "Channel 1 Port A: %d   Port B: %d", resultA, resultB);
   Serial.println(str);
   Serial.println("-------------" );
   delay (200);
}

比較兩個範例程式中的用法，主要的差異在於後者可以依據對於Device Class應用功能的規劃，建立一些實用的methods，有利於程式碼的再運用與分享。