5.4 JavaScript
JavaScript byl vyvinut ve společnosti NetScape kolem roku 1996. S původním názvem LiveScript, který byl za nějakou dobu změněn na JavaScript, Java v té do-bě byla poměrně nová a oblíbená, a tak se asi v marketingu společnosti rozhodli trochu toho využít. Java byla využívaná ve webových prohlížečích, ale měla ne-výhodu v tom, že se musel nejdříve načíst „plug-in“, což způsobovalo zpomalení v prohlížení, nebyl to jediný problém. V závislosti na problémech Java utrpěla a s ní i JavaScript. Nakonec se však trochu z tohoto spojování vyprostil a začal být opět využívaný. Jeho využití je široké, od prostého rozšíření interaktivy a rozšíření mož-ností vzhledu webových stránek až ke složitým simulacím a grafickému zobrazování.
Díky JavaScriptu může například klient kontrolovat data bez nutnosti odesílat je na server, což značně urychluje některé aplikace. Webové stránky navíc mohou být mnohem responzivnější. V roce 1997 se Microsoft a Netscape pustili do spolupráce, z níž vzešla první verze ECMAScriptu. V roce 1999 vyšel standard ECMA-262, což byla poslední verze ECMAScritu. Od té doby všechny webové prohlížeče implemen-tují jednotlivé verze, a jelikož se ECMAScript špatně vyslovuje a nezní to zrovna moc pěkně, uchytilo se jméno JavaScript. Přestože je ECMA-262 standard, tvůrci prohlížečů si ho vykládali a stále vykládají každý trochu jinak, a tak i dnes se může stát, že se setkáme s nekompatibilitou [13].
Nekompatibilita způsobuje, že se stránka v každém prohlížeči chová jinak, může dojít i k plně nefunkčním provedením. Většina webdesignerů poté uvádí, ve kterých prohlížečích je jejich web plně funkční. Ovládání pásového robota neboli webová stránka, přes kterou lze robota řídit, byla primárně testována na prohlížeči Google Chrome v PC, na ostatních prohlížečích testována nebyla, je tedy možné, že nebude kompatibilní.
JavaScript má oproti některým jiným programovacím jazykům dvě zásadní výho-dy. Za prvé nemusí se kompilovat, takže jde opět psát kdekoliv. A za druhé používá
lze zapsat vlastně cokoliv a není nutné řešit, jestli ukládáte do proměnné číslo celé nebo s desetinou čárkou, nebo jestli do ní ukládáte řetězec. Kvůli tomu však může dojít i ke špatné interpretaci. Ku příkladu je veliký rozdíl mezi tím, jestli číslem násobíte textový řetězec, nebo jestli násobíte čísla mezi sebou. Je tedy i tak důležité vědět, jak jednotlivé proměnné zapsat.
Ve vytvořené ovládací webové stránce však není implementován JavaScript kvů-li počítání. Jeho hlavní funkcí je komunikace se serverem. K té je využit AJAX (Asynchronnous JavaScript and XML). AJAX kombinuje JavaScript s přístupem k serveru. V podstatě dovoluje klientovi nechat uživatele dále pracovat, zatímco klient vyřizuje komunikaci se serverem. AJAX je na ovládacím webu například na-staven, aby se každých x sekund dotazoval na úhel natočení robota. Původně bylo využito i jQuery, později se však ukázalo, že jQuery není dobrá volba v případech, kdy se má robot ovládat přes zařízení připojené na AP (bez přístupu k internetu), protože je tato knihovna moc velká na uložení do paměti, a pokud není v pamě-ti a chceme využít její interentovou variantu, je bez přístupu k sípamě-ti nedosažitelná.
Byla tedy nakonec využita jen část AJAXu obsahující XMLhttpRequest. Jeho sou-částí jsou právě funkce, díky kterým lze na pozadí webové stránky komunikovat se serverem.
Samozřejmě je JavaScript využit i ke zlepšení dynamiky webové stránky. V Ja-vaScriptu je vytvořena změna barvy tlačítek řízení, otevírání bloku nastavení, po-tvrzování změn na slidebaru, popo-tvrzování formulářů v nastavení či rotace „střelky“
kompasu. Také je pro počítač přidána funkce eventů klávesnice, je tedy možné ovlá-dat robota pomocí klávesnice.
Hlavním důvodem implementace JavaScriptu ve webovém ovládání je ale právě posílání dat zpět webovému serveru na ESP.
Pro efektivní použití JavaScriptu je dobré do tagu přidat parametr Id a tag si tak označit. Následně je možné si v kódu JavaScriptu daný element uložit do pro-měnné var proměnná = document.getElementById(”Id”);, pak je možné přistupovat k jednotlivým atributům elementu a jejich změnami nastavovat jeho vlastnosti, na-příklad je možné mu měnit barvy proměnná.style.color = ”#00ff00” (změna barvy na zelenou). To je kupříkladu využito u ovládacích tlačítek, která mění svou barvu v závislosti na zvoleném směru. Obdobným způsobem se dá přistupovat k textu v textových polích a dají se tak odesílat uživatelem vyplněná data na server. K ode-sílání je tedy použit AJAX a jeho součást XMLhttpRequest.
Nejdříve si vytvoříme instanci objektu var xhttp = new XMLHtmlRequest();
přes tuto instanci poté voláme jednotlivé metody. Hlavní použitou metodou je xhttp.open(metoda otevření nejčastěji ”GET” , url cíle, asynchronní/synchronní komunikace); . Poté stačí jen zavolat metodu pro odeslaní dotazu k serveru xhttp.send();. Pokud je očekávána odpověď, je nutné ji číst v čase, kdy dorazí, a k tomu jsou připraveny metody a eventy kontrolující stav komunikace. Event xhttp.onreadystatechange se vyvolá pokaždé, když se změní stav komunikace ulo-žený ve vlastnosti xhttp.readyState. Ten má pět stavů. První stav je nastaven po nastavení metody open a má hodnotu 0. Druhý má hodnotu 1 a odpovídá mu zavo-lání metody send. Další s hodnotou 2 odpovídá stavu po přijetí hlavičky, ale ještě před přenosem celé vyžádané informace. Stav s hodnotou 3 odpovídá načítání
při-jímaných dat a poslední stav s hodnotou 4 je úspěšně dokončená komunikace. Po odeslání požadavku pomocí metody send ESP reaguje obsluhou webserveru a od-poví, co má nastvano jako reakci na dotaz na zadanou adresu. Pro pohyb reaguje pouze uvnitř ESP a zpět neposílá údaj o úspěchu či neúspěchu, aby se zvýšila rych-lost komunikace. Pokud se však klient dotazuje na natočení robota, odesílá mu zpět úhel natočení ve formě textu. Tato přijatá hodnota je ve formě malého čísla vložena ke kompasu, aby měl řidič možnost vidět s větší přesností natočení. Tuto hodnotu natočení následně script přepočte a pootočí střelku kompasu.
Schopnosti JavaScriptu jsou mnohonásobně větší, ale v práci jsou využity jen základní funkce a příkazy, hlavně z důvodů omezené paměti ESP. Pokud ESP pracuje jen v režimu AP, připojený klient nemá přístup k internetu, a tedy i k většině rozšiřujících funkcí JavaScriptu.
Otáčení střelky kompasu je zprostředkováno asi nejsložitější funkcí, která je na stránce použita, ale i tak je poměrně jednoduchá. Nedříve si vytvoříme v HTML stránce canvas, „prostředí“ pro render 2D a 3D obrazů a načteme si soubory obráz-ků obrázek = new Image(); obrázek.src = ”soubor-obrázku.png”; , kterými následně budeme otáčet a po dokončení načtení obrázku spustíme volání funkce pro překres-lování obrázek.onload(){setInterval(překreslení, čas v milisekundách);}. Překreslo-vání probíhá tak, že se nejdříve vyčistí canvas, ctx.clearRect(0,0,200,200);, tím, že překreslí obdélník o rozměrech 200 na 200 pixelů s počátkem v bodě [0,0]. Uloží-me si výchozí transformaci ctx.save();, abychom mohli vždy otáčet vůči počátku a ne vůči poslední pozici. Posuneme si počátek o 100x100 pixelů (polovina rozlišení obrázku) ctx.translate(100,100);, pootočíme souřadnicový systém o přečtený úhel ctx.rotate(úhel * (Math.PI/ 180), vezmeme obrázek a vložíme ho posunutý opačně vůči posunu souřadnic o 100x100 pixelů ctx.drawImage(obrázek, -100,-100); , aby se vložil na střed, a nakonec obnovíme původní transformaci ctx.restore();. Pokaž-dé, když se klient zeptá na natočení robota a dostane odpověď, přepíše JavaScript hodnotu natočení. Díky pravidelnému volání překreslení se obrázek točí.
6 Hardwarové úpravy a vylepšení
Během práce se kromě programu ladil a upravoval také samotný robot. Stavebnice, ze které je postaven, umožňuje změny stavby robota, ale tím také dovoluje dělat při jeho stavbě chyby. Chyby, které udělal původní vlastník, bylo potřeba opravit, a to se stalo již během projektu, ze kterého práce vychází. Problémem bylo špatné umístění baterií, které způsobovaly, že těžiště bylo v zadní části robota. Baterie byly umístěny nad zadní nápravou, kde jsou zároveň i motory a převody k hnaným kolům [6.1D,E].
Na obrázku [6.1] je patrné, že má robot vpředu připevněn Bluetooth modul [6.1 B]
a za ním jsou připevněny řídicí deska [6.1 A] a starý H-můstek [6.1 C].