Rust - Load Cell Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Rust API Bindings für das Load Cell Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Load Cell Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die Rust API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung. Zusätzliche Dokumentation findet sich auf docs.rs.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (example_simple.rs)

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use std::{error::Error, io};

use tinkerforge::{ip_connection::IpConnection, load_cell_bricklet::*};

const HOST: &str = "localhost";
const PORT: u16 = 4223;
const UID: &str = "XYZ"; // Change XYZ to the UID of your Load Cell Bricklet.

fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let ipcon = IpConnection::new(); // Create IP connection.
    let lc = LoadCellBricklet::new(UID, &ipcon); // Create device object.

    ipcon.connect((HOST, PORT)).recv()??; // Connect to brickd.
                                          // Don't use device before ipcon is connected.

    // Get current weight.
    let weight = lc.get_weight().recv()?;
    println!("Weight: {} g", weight);

    println!("Press enter to exit.");
    let mut _input = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut _input)?;
    ipcon.disconnect();
    Ok(())
}

Callback

Download (example_callback.rs)

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use std::{error::Error, io, thread};
use tinkerforge::{ip_connection::IpConnection, load_cell_bricklet::*};

const HOST: &str = "localhost";
const PORT: u16 = 4223;
const UID: &str = "XYZ"; // Change XYZ to the UID of your Load Cell Bricklet.

fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let ipcon = IpConnection::new(); // Create IP connection.
    let lc = LoadCellBricklet::new(UID, &ipcon); // Create device object.

    ipcon.connect((HOST, PORT)).recv()??; // Connect to brickd.
                                          // Don't use device before ipcon is connected.

    let weight_receiver = lc.get_weight_callback_receiver();

    // Spawn thread to handle received callback messages.
    // This thread ends when the `lc` object
    // is dropped, so there is no need for manual cleanup.
    thread::spawn(move || {
        for weight in weight_receiver {
            println!("Weight: {} g", weight);
        }
    });

    // Set period for weight receiver to 1s (1000ms).
    // Note: The weight callback is only called every second
    //       if the weight has changed since the last call!
    lc.set_weight_callback_period(1000);

    println!("Press enter to exit.");
    let mut _input = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut _input)?;
    ipcon.disconnect();
    Ok(())
}

Threshold

Download (example_threshold.rs)

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use std::{error::Error, io, thread};
use tinkerforge::{ip_connection::IpConnection, load_cell_bricklet::*};

const HOST: &str = "localhost";
const PORT: u16 = 4223;
const UID: &str = "XYZ"; // Change XYZ to the UID of your Load Cell Bricklet.

fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let ipcon = IpConnection::new(); // Create IP connection.
    let lc = LoadCellBricklet::new(UID, &ipcon); // Create device object.

    ipcon.connect((HOST, PORT)).recv()??; // Connect to brickd.
                                          // Don't use device before ipcon is connected.

    // Get threshold receivers with a debounce time of 1 second (1000ms).
    lc.set_debounce_period(1000);

    let weight_reached_receiver = lc.get_weight_reached_callback_receiver();

    // Spawn thread to handle received callback messages.
    // This thread ends when the `lc` object
    // is dropped, so there is no need for manual cleanup.
    thread::spawn(move || {
        for weight_reached in weight_reached_receiver {
            println!("Weight: {} g", weight_reached);
        }
    });

    // Configure threshold for weight "greater than 200 g".
    lc.set_weight_callback_threshold('>', 200, 0);

    println!("Press enter to exit.");
    let mut _input = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut _input)?;
    ipcon.disconnect();
    Ok(())
}

API

Um eine nicht-blockierende Verwendung zu erlauben, gibt fast jede Funktion der Rust-Bindings einen Wrapper um einen mpsc::Receiver zurück. Um das Ergebnis eines Funktionsaufrufs zu erhalten und zu blockieren, bis das Gerät die Anfrage verarbeitet hat, können die recv-Varianten des Receivers verwendet werden. Diese geben entweder das vom Gerät gesendete Ergebnis, oder einen aufgetretenen Fehler zurück.

Funktionen die direkt ein Result zurückgeben, blockieren bis das Gerät die Anfrage verarbeitet hat.

Alle folgend aufgelisteten Funktionen sind Thread-sicher, diese, die einen Receiver zurückgeben, sind Lock-frei.

Grundfunktionen

pub fn LoadCellBricklet::new(uid: &str, ip_connection: &IpConnection) → LoadCellBricklet
Parameter:
  • uid – Typ: &str
  • ip_connection – Typ: &IPConnection
Rückgabe:
  • load_cell – Typ: LoadCellBricklet

Erzeugt ein neues LoadCellBricklet-Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid und fügt es der IP-Connection ip_connection hinzu:

let load_cell = LoadCellBricklet::new("YOUR_DEVICE_UID", &ip_connection);

Dieses Geräteobjekt kann benutzt werden, nachdem die IP-Connection verbunden.

pub fn LoadCellBricklet::get_weight(&self) → ConvertingReceiver<i32>
Rückgabe:
  • weight – Typ: i32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Gibt das aktuell gemessene Gewicht zurück.

Wenn das Gewicht periodisch abgefragt werden soll, wird empfohlen den LoadCellBricklet::get_weight_callback_receiver Callback zu nutzen und die Periode mit LoadCellBricklet::set_weight_callback_period vorzugeben.

pub fn LoadCellBricklet::led_on(&self) → ConvertingReceiver<()>

Aktiviert die LED.

pub fn LoadCellBricklet::led_off(&self) → ConvertingReceiver<()>

Deaktiviert die LED.

pub fn LoadCellBricklet::is_led_on(&self) → ConvertingReceiver<bool>
Rückgabe:
  • on – Typ: bool, Standardwert: false

Gibt true zurück wenn die LED aktiviert ist, false sonst.

pub fn LoadCellBricklet::tare(&self) → ConvertingReceiver<()>

Setzt das aktuell gemessene Gewicht als Leergewicht.

Fortgeschrittene Funktionen

pub fn LoadCellBricklet::set_moving_average(&self, average: u8) → ConvertingReceiver<()>
Parameter:
  • average – Typ: u8, Wertebereich: [1 bis 40], Standardwert: 4

Setzt die Länge eines gleitenden Mittelwerts für den Gewichtswert.

Wenn die Länge auf 1 gesetzt wird, ist das Averaging aus. Desto kleiner die Länge des Mittelwerts ist, desto mehr Rauschen ist auf den Daten.

pub fn LoadCellBricklet::get_moving_average(&self) → ConvertingReceiver<u8>
Rückgabe:
  • average – Typ: u8, Wertebereich: [1 bis 40], Standardwert: 4

Gibt die Länge des gleitenden Mittelwerts zurück, wie von LoadCellBricklet::set_moving_average gesetzt.

pub fn LoadCellBricklet::calibrate(&self, weight: u32) → ConvertingReceiver<()>
Parameter:
  • weight – Typ: u32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Zum Kalibrieren des Load Cell Bricklet müssen die folgenden zwei Schritte durchgeführt werden:

  • Die Waage leeren und die Funktion mit 0 aufrufen.
  • Eine bekanntes Gewicht auf die Waage legen und die Funktion mit dem Gewicht aufrufen.

Die Kalibrierung wird auf dem EEPROM des Bricklets gespeichert und muss nur einmal gesetzt werden.

Wir empfehlen die Kalibrierung über den Brick Viewer zu setzen, diese Funktion muss nicht im Quelltext genutzt werden.

pub fn LoadCellBricklet::set_configuration(&self, rate: u8, gain: u8) → ConvertingReceiver<()>
Parameter:
  • rate – Typ: u8, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0
  • gain – Typ: u8, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0

Für die Messungen sind Rate und Gain konfigurierbar.

Die Rate kann auf 10Hz oder 80Hz gesetzt werden. Eine schnellere Rate erzeugt mehr Störungen. Zusätzlich ist es möglich einen gleitenden Mittelwert auf die Werte anzuwenden (siehe LoadCellBricklet::set_moving_average).

Der Gain kann zwischen 128x, 64x und 32x konfiguriert werden. Er repräsentiert einen Messbereich von ±20mV, ±40mV und ±80mV respektive. Das Load Cell Bricklet nutzt eine Erregerspannung (Excitation Voltage) von 5V und die meisten Wägezellen haben eine Ausgabe von 2mV/V. Dies bedeutet, der Spannungsbereich ist ±15mV für die meisten Wägezellen (d.h. ein Gain von 128x ist am geeignetsten). Falls nicht klar ist was dies alles bedeutet, ein Gain von 128x ist höchstwahrscheinlich korrekt.

Die Konfiguration wird auf dem EEPROM des Bricklets gespeichert und muss nur einmal gesetzt werden.

Wir empfehlen die Konfiguration über den Brick Viewer zu setzen, diese Funktion muss nicht im Quelltext genutzt werden.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für rate:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_RATE_10HZ = 0
  • LOAD_CELL_BRICKLET_RATE_80HZ = 1

Für gain:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_GAIN_128X = 0
  • LOAD_CELL_BRICKLET_GAIN_64X = 1
  • LOAD_CELL_BRICKLET_GAIN_32X = 2
pub fn LoadCellBricklet::get_configuration(&self) → ConvertingReceiver<Configuration>
Rückgabeobjekt:
  • rate – Typ: u8, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0
  • gain – Typ: u8, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0

Gibt die Konfiguration zurück, wie von LoadCellBricklet::set_configuration gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für rate:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_RATE_10HZ = 0
  • LOAD_CELL_BRICKLET_RATE_80HZ = 1

Für gain:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_GAIN_128X = 0
  • LOAD_CELL_BRICKLET_GAIN_64X = 1
  • LOAD_CELL_BRICKLET_GAIN_32X = 2
pub fn LoadCellBricklet::get_identity(&self) → ConvertingReceiver<Identity>
Rückgabeobjekt:
  • uid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • connected_uid – Typ: String, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: char, Wertebereich: ['a' bis 'h', 'z']
  • hardware_version – Typ: [u8; 3]
    • 0: major – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmware_version – Typ: [u8; 3]
    • 0: major – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
  • device_identifier – Typ: u16, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die UID, die UID zu der das Bricklet verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.

Die Position ist 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss). Ein Bricklet hinter einem Isolator Bricklet ist immer an Position 'z'.

Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Es gibt auch eine Konstante für den Device Identifier dieses Bricklets.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

pub fn LoadCellBricklet::set_weight_callback_period(&self, period: u32) → ConvertingReceiver<()>
Parameter:
  • period – Typ: u32, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

Setzt die Periode mit welcher der LoadCellBricklet::get_weight_callback_receiver Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 deaktiviert den Callback.

Der LoadCellBricklet::get_weight_callback_receiver Callback wird nur ausgelöst, wenn sich das Gewicht seit der letzten Auslösung geändert hat.

pub fn LoadCellBricklet::get_weight_callback_period(&self) → ConvertingReceiver<u32>
Rückgabe:
  • period – Typ: u32, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0

Gibt die Periode zurück, wie von LoadCellBricklet::set_weight_callback_period gesetzt.

pub fn LoadCellBricklet::set_weight_callback_threshold(&self, option: char, min: i32, max: i32) → ConvertingReceiver<()>
Parameter:
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 'x'
  • min – Typ: i32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: i32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0

Setzt den Schwellwert für den LoadCellBricklet::get_weight_reached_callback_receiver Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

Option Beschreibung
'x' Callback ist inaktiv
'o' Callback wird ausgelöst, wenn das Gewicht außerhalb des min und max Wertes ist
'i' Callback wird ausgelöst, wenn das Gewicht innerhalb des min und max Wertes ist
'<' Callback wird ausgelöst, wenn das Gewicht kleiner als der min Wert ist (max wird ignoriert)
'>' Callback wird ausgelöst, wenn das Gewicht größer als der min Wert ist (max wird ignoriert)

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_OFF = 'x'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_OUTSIDE = 'o'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_INSIDE = 'i'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_SMALLER = '<'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_GREATER = '>'
pub fn LoadCellBricklet::get_weight_callback_threshold(&self) → ConvertingReceiver<WeightCallbackThreshold>
Rückgabeobjekt:
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 'x'
  • min – Typ: i32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: i32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0

Gibt den Schwellwert zurück, wie von LoadCellBricklet::set_weight_callback_threshold gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_OFF = 'x'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_OUTSIDE = 'o'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_INSIDE = 'i'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_SMALLER = '<'
  • LOAD_CELL_BRICKLET_THRESHOLD_OPTION_GREATER = '>'
pub fn LoadCellBricklet::set_debounce_period(&self, debounce: u32) → ConvertingReceiver<()>
Parameter:
  • debounce – Typ: u32, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100

Setzt die Periode mit welcher die Schwellwert Callback

ausgelöst wird, wenn der Schwellwert

weiterhin erreicht bleibt.

pub fn LoadCellBricklet::get_debounce_period(&self) → ConvertingReceiver<u32>
Rückgabe:
  • debounce – Typ: u32, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 100

Gibt die Entprellperiode zurück, wie von LoadCellBricklet::set_debounce_period gesetzt.

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit der entsprechenden get_*_callback_receiver-Function durchgeführt werden, welche einen Receiver für Callback-Events zurück gibt.

Bemerkung

Callbacks für wiederkehrende Ereignisse zu verwenden ist immer zu bevorzugen gegenüber der Verwendung von Abfragen. Es wird weniger USB-Bandbreite benutzt und die Latenz ist erheblich geringer, da es keine Paketumlaufzeit gibt.

pub fn LoadCellBricklet::get_weight_callback_receiver(&self) → ConvertingCallbackReceiver<i32>
Event:
  • weight – Typ: i32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Receiver die mit dieser Funktion erstellt werden, empfangen Weight-Events.

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit LoadCellBricklet::set_weight_callback_period, ausgelöst. Der empfangene Variable ist das Gewicht wie von der Wägezelle gemessen.

Der LoadCellBricklet::get_weight_callback_receiver Callback wird nur ausgelöst, wenn sich das Gewicht seit der letzten Auslösung geändert hat.

pub fn LoadCellBricklet::get_weight_reached_callback_receiver(&self) → ConvertingCallbackReceiver<i32>
Event:
  • weight – Typ: i32, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Receiver die mit dieser Funktion erstellt werden, empfangen Weight Reached-Events.

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von LoadCellBricklet::set_weight_callback_threshold gesetzt, erreicht wird. Der empfangene Variable ist das Gewicht wie von der Wägezelle gemessen.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Callback mit der Periode, wie mit LoadCellBricklet::set_debounce_period gesetzt, ausgelöst.

Virtuelle Funktionen

Virtuelle Funktionen kommunizieren nicht mit dem Gerät selbst, sie arbeiten nur auf dem API Bindings Objekt. Dadurch können sie auch aufgerufen werden, ohne das das dazugehörige IP Connection Objekt verbunden ist.

pub fn LoadCellBricklet::get_api_version(&self) → [u8; 3]
Rückgabeobjekt:
  • api_version – Typ: [u8; 3]
    • 0: major – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: u8, Wertebereich: [0 bis 255]

Gibt die Version der API Definition zurück, die diese API Bindings implementieren. Dies ist weder die Release-Version dieser API Bindings noch gibt es in irgendeiner Weise Auskunft über den oder das repräsentierte(n) Brick oder Bricklet.

pub fn LoadCellBricklet::get_response_expected(&mut self, function_id: u8) → bool
Parameter:
  • function_id – Typ: u8, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • response_expected – Typ: bool

Gibt das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktions IDs zurück. Es ist true falls für die Funktion beim Aufruf eine Antwort erwartet wird, false andernfalls.

Für Getter-Funktionen ist diese Flag immer gesetzt und kann nicht entfernt werden, da diese Funktionen immer eine Antwort senden. Für Konfigurationsfunktionen für Callbacks ist es standardmäßig gesetzt, kann aber entfernt werden mittels LoadCellBricklet::set_response_expected. Für Setter-Funktionen ist es standardmäßig nicht gesetzt, kann aber gesetzt werden.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für function_id:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_WEIGHT_CALLBACK_PERIOD = 2
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_WEIGHT_CALLBACK_THRESHOLD = 4
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 6
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_MOVING_AVERAGE = 8
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_LED_ON = 10
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_LED_OFF = 11
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_CALIBRATE = 13
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_TARE = 14
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_CONFIGURATION = 15
pub fn LoadCellBricklet::set_response_expected(&mut self, function_id: u8, response_expected: bool) → ()
Parameter:
  • function_id – Typ: u8, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • response_expected – Typ: bool

Ändert das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktion IDs. Diese Flag kann nur für Setter-Funktionen (Standardwert: false) und Konfigurationsfunktionen für Callbacks (Standardwert: true) geändert werden. Für Getter-Funktionen ist das Flag immer gesetzt.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für function_id:

  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_WEIGHT_CALLBACK_PERIOD = 2
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_WEIGHT_CALLBACK_THRESHOLD = 4
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_DEBOUNCE_PERIOD = 6
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_MOVING_AVERAGE = 8
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_LED_ON = 10
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_LED_OFF = 11
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_CALIBRATE = 13
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_TARE = 14
  • LOAD_CELL_BRICKLET_FUNCTION_SET_CONFIGURATION = 15
pub fn LoadCellBricklet::set_response_expected_all(&mut self, response_expected: bool) → ()
Parameter:
  • response_expected – Typ: bool

Ändert das Response-Expected-Flag für alle Setter-Funktionen und Konfigurationsfunktionen für Callbacks diese Gerätes.

Konstanten

pub const LoadCellBricklet::DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Load Cell Bricklet zu identifizieren.

Die LoadCellBricklet::get_identity Funktion und der IpConnection::get_enumerate_callback_receiver Callback der IP Connection haben ein device_identifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

pub const LoadCellBricklet::DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Load Cell Bricklet dar.