Questa pagina descrive le funzionalità di programmazione di Thymio.
Elenca le differenti variabili e funzioni esistenti e indica a quali elementi fisici del robot si riferiscono. Questa pagina si riferisce alla versione 3 e successive del firmware del robot.
Funzionalità e variabili hanno convenzionalmente un nome in Inglese, per garantire la portabilità del software sviluppato.
Bottoni
Thymio ha 5 bottoni capacitivi (sensibili al tocco) corrispondenti alle frecce e al bottone circolare centrale presenti sulla faccia superiore del robot. Cinque variabili predefinite contengono lo stato di questi bottoni (1 = premuto, 0 = rilasciato):
- button.backward : freccia indietro
- button.left : freccia a sinistra
- button.center : bottone centrale
- button.forward : freccia in avanti
- button.right : freccia a destra
Thymio aggiorna queste variabili campionando ad una frequenza di 20 Hz lo stato reale dei bottoni e genera l'evento buttons dopo ogni effettivo cambiamento di almeno una delle variabili. In oltre per la variazione di stato di ognuno di questi bottoni viene generato un evento con lo stesso nome della variabile corrispondente.
Sensori di distanza
Orizzontali
Thymio ha 7 sensori di prossimità al suo contorno. Un array di 7 variabili prox.horizontal, contiene il valore di prossimità rilevato da questi sensori:
- prox.horizontal[0] : anteriore sinistro
- prox.horizontal[1] : anteriore centrale sinistro
- prox.horizontal[2] : anteriore centrale
- prox.horizontal[3] : anteriore centrale destro
- prox.horizontal[4] : anteriore destro
- prox.horizontal[5] : posteriore sinistro
- prox.horizontal[6] : posteriore destro
I valori contenuti in questo array possono variare da 0 (il sensore del robot non rilleva alcun ostacolo) a diverse migliaia (il robot è molto vicino ad un ostacolo). Thymio aggiorna questo array alla frequenza di 10 Hz, e genera l'evento prox dopo ciascuna modifica.
Inferiori
Thymio ha due sensori di prossimità inferiori. Questi sensori sono collocati anteriormente sulla faccia inferiore del robot e possono essere usati per seguire una traccia ad alto contrasto presente sul terreno. Tre arrays consentono di leggere i valori misurati da questi sensori :
- prox.ground.ambiant : intensità della luce ambientale sul terreno, varia tra 0 (assenza di luce) e 1023 (massima luce)
- prox.ground.reflected : intensità della luce infrarossi riflessa quando il sensore la emette, varia tra 0 (nessuna luce riflessa) e 1023 (massima luce riflessa)
- prox.ground.delta : difference tra la la luce riflessa e la luce ambientale, legata alla distanza e al colore del terreno.
Per ciascun array, l'indice 0 corrisponde al sensore di sinistra e l'indice 1 al sensore di destra. Come per i sensori di prossimità orizzontali Thymio aggiorna questo array alla frequenza di 10 Hz.
Accelerometri
Thymio contiene un accellerometro a 3 assi. Un array di tre variabili, acc contiene i valori proporzionali all'accellerazione lungo questi tre assi:
- acc[0] : asse x (da destra a sinistra, positivo verso sinistra)
- acc[1] : asse y (da davanti a dietro, positivo verso dietro)
- acc[2] : asse z (da sopra a sotto, positivo verso il terreno)
I valori in questo array variano da -32 a 32, con 1 g (accellerazione pari a quella di gravità terrestre: 9.822 m/s2 o 9.822 N/kg) corrispondente a 23, e quindi una unità corresponde a 0.45 N/Kg. Thymio aggiorna questo array alla frequenza di 16 Hz e genera l'evento acc dopo ogni aggiornamento, se in presenza di variazioni. In oltre quando viene rilevato un urto, viene emsso un evento tap.
Sensore di temperatura
La variabile temperature contiene la temperatura corrente misurata in decimi di grado Celsius. Thymio campiona questo valore con la frequenza di 1 Hz, e genera l'evento temperature quando rileva una modifica del valore.
LED
Thymio ha parecchi LED sparsi nel proprio corpo. Molti di questi sono associati a sensori e possono mostrare la loro attivazione: in questo caso la luminosità del LED è legata al valore rilevato dal sensore. Tuttavia quando il LED viene pilotato dal codice il progranmmatore prende il controllo e il LED non rispecchia più il valore del sensore.
Le funzioni native consentono ai vari LED di essere controllati. Per tutti i LED i valori di intensità variano da 0 (spento) a 32 (massima luminosità).
Il cerchio di LED sulla sommità del robot
8 LED gialli creano un cerchio sulla faccia superiore del robot attorno ai bottoni.
Attivazione predefinita: riflettere i valori dell'accellerometro. Tutti i LED sono spenti quando il robot è orizzontale. Quando il robot si inclina un singolo LED mostra la direzione di inclinazione, con una lumnosità proporzionale all'angolo di inclinazione.
- la funzione a 8 argomenti leds.circle(led 0, led 1, led 2, led 3, led 4, led 5, led 6, led 7) imposta la luminosità dei vari LED, dove led 0 imposta l'intensità luminosa del LED posto sul davanti del robot e gli altri seguendo una numerazione oraria.
I LED RGB
Ci sono due LED RGB sulla parte suepriore del robot comamndati insieme. Questi LED sono normalmente utilizzati dal firmware del robot per mostrare tramite un colore il comportamento preselezionato del robot. Ci sono altri due LED RGB sulla parte inferiore del robot che possono essere comandati separatamente.
Attivazione predefinita: spenti quando in modalità Aseba.
- la funzione leds.top(rosso, verde, blu) imposta l'intensità luminosa dei vari colori dei due LED RGB superiori.
- la funzione leds.bottom.left(rosso, verde, blu) imposta l'intensità luminosa dei vari colori del LED inferiore sinistro.
- la funzione leds.bottom.right(rosso, verde, blu) imposta l'intensità luminosa dei vari colori del LED inferiore destro.
I LED dei sensori di prossimità.
Ogni sensore di prossimità ha almeno un LED rosso a lato (i sensori frontali hanno due LED, uno epr ciascun lato).
Attivazione predefinita: i LED si accendono quando un oggetto è vicino al sensore associato, con una intensità inversamente proporzionale alla distanza.
- la funzione leds.prox.h(led 1, led 2, led 3, led 4, led 5, led 6, led 7, led 8) attiva i LED dei sensori orizzontali anteriori e posteriori . Da led 1 a led 6 corrispondono i LED frontali, da sinistra a destra, mentre led 7 e led 8 corrispondono al LED posteriore sinistro e destro.
- la funzione leds.prox.v(led 1, led 2) attiva i LED associati con i sensori inferiori, rispettivamente sinistro e destro.
I LED dei bottoni
Quattro LED rossi si trovano vicino ai bottoni capacitivi.
Attivazione predefinita: Per ciascuno dei bottoni a freccia si accende un LED quando il bottone viene premuto. Quando il bottone centrale viene premuto si accendono tutti e quattro i LED.
- la funzione leds.buttons(led 1, led 2, led 3, led 4) controlla questi LED, con led 1 corrispondente al LED frontale, con numerazione oraria degli altri LED.
Il LED del ricevitore Infrarossi
Questo LED è collocato vicino al ricevitore del telecomando a infrarossi.
Attivazione predefinita: lampeggia quando il robot riceve un codice RC5.
- la funzione leds.rc(led) controlla questo LED.
I LED del sensore di temperatura
Questi due LEDs (uno rosso e uno blu) sono collocati vicino al sensore di temperatura.
Attivazione predefinita: rosso se la temperatura è superiore a 28°C, rosso e blu tra 28° e 15°, blu se la temperatura è sotto 15°.
- la funzione leds.temperature(red, blue) controlla questi LED.
Il LED del microfono
Questo led blu è collocato vicino al microfono.
Attivazione predefinita: spento.
- leds.sound(led) controlla questo LED.
Ci sono anche altri LED che l'utente non può controllarel:
- 3 LED verdi al centro della faccia superiore del robot che mostrano il livello di carica della batteria.
- un LED blu e uno rosso sulla faccia posteriore del robot che mostrano lo stato di ricarica della batteria (rosso= in carica, blu= carica completata)
- un LED rosso sul retro del robot vicino alla sede della memoria SD che si accende quando la scheda viene letta.
Motori
Potete modificare la velocità delle ruote scrivendo in queste variabili:
- motor.left.target: velocità richiesta per la ruota sinistra
- motor.right.target: velocità richiesta per la ruota destra
Potete leggere la velocità reale delle ruote da queste variabili:
- motor.left.speed : velocità reale della ruota sinistra
- motor.left.speed : velocità reale ruota destra
I valori vanno da -500 a 500. Un valore di 500 approssimativamente coorrisponde a una velocità lineare di 20 cm/s. Potete leggere i valori dei comandi ai motori dalle variabili motor.left.pwm e motor.right.pwm.
Eseguire e registrare suoni
Se avete installato una micro-SD card formattata come FAT, potete registrare ed eseguire i vostri propri suoni. I file sono memorizzati nella micro-SD card, in formato wave (.wav), 8-bit senza segno, a 8 kHz.
Registrare
Potete registrare suoni usando la funzione nativa sound.record. Questa funzione prende come parametro un numero da 0 a 32767 che viene associato alla registrazione. I file risultanti vengono memorizzati nella scheda di memoria micro-SD con il nome rX.wav dove X è il parametro passato alla funzione sound.record. Per smettere di registrare chiamare la funzione sound.record con il valore -1.
Creare suoni sul proprio computer
Potete creare suoni per Thymio utilizzando il vostro computer. Un modo efficiente di fare questo è utilizzare il software Audacity, versione 1.3, che esiste per vari sistemi operativi. Qui ci sono i passi per creare un suono compatibile con Thymio:
- Una volta che Audacity è partito, modificare il project rate da 44100 Hz (default) a 8000 Hz. Questo parametro è collocato in basso a sinistra nella finestra di Audacity.
- Registrate il vostro suono con il tasto di registrazione rosso in alto a sinistra della finestra. Dovreste vedere il cursore avanzare e il grafico dell'onda sonora cambiare. Arrestare con il tasto di stop.
- Il suono deve essere Mono (mettere Tracks->Stereo a Mono)
- Andare al menu File sotto Export…
- Dare un nome di file, per esempio p0.wav come primo file da eseguire utilizzando la funzione nativa sound.play.
- Scegliere other uncompressed files come format.
- Sotto options, scegliere come header l'opzione WAV (Microsoft) e come Encoding, scegliere Unsigned 8 bit PCM.
- Assicurarsi che i metadati del file non siano valorizzati.
- Salvare una copia del file sulla micro-SD card.
Per fare un rapido test potete salvare questo file con il nome s0.wav. Thymio riprodurrà il suono contenuto nel file all'avvio.
Esecuzione
Potete rieseguire un suono da voi prodotto utilizzando la funzione nativa sound.play, che prende un numero di registrazione da 0 a 32767 come parametro. Il file deve essere disponibile nella scheda micro-SD con il nome pX.wav dove X è il parametro passato alla funzione sound.play. Per interrompere l'esecuzione di un suono chiamare la funzione sound.play con il valore -1. Gli utenti possono condividere i loro suoni prodotti per Thymio nella libreria dei suoni.
Suoni disistema
Potete eseguire un suono di sistema utilizzando la funzione nativa sound.system, che prende un numero di registrazione da 0 a 32767 come parametro. Alcuni suoni sono già disponibili nel firmware (vedere tabella sotto), ma potete sovrascrivere questi suoni e aggiungerne dei nuovi utilizzando la memoria SD-card. In questo caso il file si deve chiamare sX.wav dove X è il parametro passato alla funzione sound.system. Per interrompere l'esecuzione di un suono, chiamare la funzione sound.system con il valore -1.
Nel firmware di Thymio sono disponibili i seguenti suoni di sistema:
| parametro | descrizione |
|---|---|
| -1 | interrompe l'esecuzione di un suono |
| -2 | suono di avvio |
| -3 | suono di arresto (questo suono non è configurabile) |
| -4 | suono dei bottoni a freccia |
| -5 | suono di caduta libera (spaventoso) |
| -6 | suono di collisione |
| -7 | suono del bottone centrale |
| -8 | suono per inseguimento del muro |
| -9 | riconoscimento obiettivo per inseguimento del muro |
Controllo remoto
Thymio contiene un ricevitore per telecomandi ad infrarossi compatibile con il protocollo RC5. Quando Thymio riceve un codice RC5, genera l'evento rc5. In questo caso, le variabili rc5.address e rc5.command vengono aggiornate.
Tabella degli eventi locali
| eventi | descrizione | frequenza (Hz) | risultato |
|---|---|---|---|
| buttons | I valori dei bottoni sono stati verificati | 20 | buttons.binary[0-4] |
| acc | l'accellerometro è stato letto | 16 | acc[0-2] |
| prox | i sensori di prossimità sono stati letti | 10 | prox.horizontal[0-7], prox.ground.ambiant[0-1], prox.ground.reflected[0-1] and prox.ground.delta[0-1] |
| temperature | la temperatura viene letta | 1 | temperature |
| rc5 | il ricevitore infrarossi ha ricevuto un comando RC5 | su ricevimento di un segnale | rc5.address e rc5.command |