MQTT - Load Cell Bricklet 2.0

Dies ist die Beschreibung der MQTT API Bindings für das Load Cell Bricklet 2.0. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Load Cell Bricklet 2.0 sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die MQTT API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (example-simple.txt)

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# Change XYZ to the UID of your Load Cell Bricklet 2.0

setup:
    # Get current weight
    subscribe to tinkerforge/response/load_cell_v2_bricklet/XYZ/get_weight
    publish '' to tinkerforge/request/load_cell_v2_bricklet/XYZ/get_weight

Callback

Download (example-callback.txt)

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# Change XYZ to the UID of your Load Cell Bricklet 2.0

setup:
    # Handle incoming weight callbacks
    subscribe to tinkerforge/callback/load_cell_v2_bricklet/XYZ/weight
    publish '{"register": true}' to tinkerforge/register/load_cell_v2_bricklet/XYZ/weight # Register weight callback
    
    # Set period for weight callback to 1s (1000ms) without a threshold
    publish '{"period": 1000, "value_has_to_change": false, "option": "off", "min": 0, "max": 0}' to tinkerforge/request/load_cell_v2_bricklet/XYZ/set_weight_callback_configuration

Threshold

Download (example-threshold.txt)

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# Change XYZ to the UID of your Load Cell Bricklet 2.0

setup:
    # Handle incoming weight callbacks
    subscribe to tinkerforge/callback/load_cell_v2_bricklet/XYZ/weight
    publish '{"register": true}' to tinkerforge/register/load_cell_v2_bricklet/XYZ/weight # Register weight callback
    
    # Configure threshold for weight "greater than 200 g"
    # with a debounce period of 1s (1000ms)
    publish '{"period": 1000, "value_has_to_change": false, "option": "greater", "min": 200, "max": 0}' to tinkerforge/request/load_cell_v2_bricklet/XYZ/set_weight_callback_configuration

API

Alle veröffentlichten Payloads an die und von den MQTT-Bindings sind im JSON Format.

Falls ein Fehler auftritt, veröffentlichen die Bindings ein JSON-Objekt, das die Fehlermeldung als _ERROR-Member enthält. Das Objekt wird auf dem zugehörigen Antwort-Topic veröffentlicht: .../response/... für .../request/... und .../callback/... für .../register/....

Grundfunktionen

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_weight
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • weight – Typ: int, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Gibt das aktuell gemessene Gewicht zurück.

Wenn der Wert periodisch benötigt wird, kann auch der register/load_cell_v2_bricklet/<UID>/weight Callback verwendet werden. Der Callback wird mit der Funktion request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_weight_callback_configuration konfiguriert.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_info_led_config
Anfrage:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 2
Antwort:
  • keine Antwort

Konfiguriert die Info-LED. Die LED kann ausgeschaltet, eingeschaltet oder im Herzschlagmodus betrieben werden.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • "off" = 0
  • "on" = 1
  • "show_heartbeat" = 2
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_info_led_config
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 2

Gibt die LED-Konfiguration zurück, wie von request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_info_led_config gesetzt.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • "off" = 0
  • "on" = 1
  • "show_heartbeat" = 2
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/tare
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt das aktuell gemessene Gewicht als Leergewicht.

Fortgeschrittene Funktionen

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_moving_average
Anfrage:
  • average – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 100], Standardwert: 4
Antwort:
  • keine Antwort

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.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_moving_average
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • average – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 100], Standardwert: 4

Gibt die Länge des gleitenden Mittelwerts zurück, wie von request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_moving_average gesetzt.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/calibrate
Anfrage:
  • weight – Typ: int, Einheit: 1 g, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
Antwort:
  • keine Antwort

Zum Kalibrieren des Load Cell Bricklet 2.0 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 Flash 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.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_configuration
Anfrage:
  • rate – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 0
  • gain – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 0
Antwort:
  • keine Antwort

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 request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/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 folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für rate:

  • "10hz" = 0
  • "80hz" = 1

Für gain:

  • "128x" = 0
  • "64x" = 1
  • "32x" = 2
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_configuration
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • rate – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 0
  • gain – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 0

Gibt die Konfiguration zurück, wie von request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_configuration gesetzt.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für rate:

  • "10hz" = 0
  • "80hz" = 1

Für gain:

  • "128x" = 0
  • "64x" = 1
  • "32x" = 2
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_spitfp_error_count
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • error_count_ack_checksum – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_message_checksum – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_frame – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_overflow – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Gibt die Anzahl der Fehler die während der Kommunikation zwischen Brick und Bricklet aufgetreten sind zurück.

Die Fehler sind aufgeteilt in

  • ACK-Checksummen Fehler,
  • Message-Checksummen Fehler,
  • Framing Fehler und
  • Overflow Fehler.

Die Fehlerzähler sind für Fehler die auf der Seite des Bricklets auftreten. Jedes Brick hat eine ähnliche Funktion welche die Fehler auf Brickseite ausgibt.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_bootloader_mode
Anfrage:
  • mode – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole
Antwort:
  • status – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole

Setzt den Bootloader-Modus und gibt den Status zurück nachdem die Modusänderungsanfrage bearbeitet wurde.

Mit dieser Funktion ist es möglich vom Bootloader- in den Firmware-Modus zu wechseln und umgekehrt. Ein Welchsel vom Bootloader- in der den Firmware-Modus ist nur möglich wenn Entry-Funktion, Device Identifier und CRC vorhanden und korrekt sind.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des Flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

  • "bootloader" = 0
  • "firmware" = 1
  • "bootloader_wait_for_reboot" = 2
  • "firmware_wait_for_reboot" = 3
  • "firmware_wait_for_erase_and_reboot" = 4

Für status:

  • "ok" = 0
  • "invalid_mode" = 1
  • "no_change" = 2
  • "entry_function_not_present" = 3
  • "device_identifier_incorrect" = 4
  • "crc_mismatch" = 5
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_bootloader_mode
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • mode – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_bootloader_mode.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

  • "bootloader" = 0
  • "firmware" = 1
  • "bootloader_wait_for_reboot" = 2
  • "firmware_wait_for_reboot" = 3
  • "firmware_wait_for_erase_and_reboot" = 4
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_write_firmware_pointer
Anfrage:
  • pointer – Typ: int, Einheit: 1 B, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt den Firmware-Pointer für request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/write_firmware. Der Pointer muss um je 64 Byte erhöht werden. Die Daten werden alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben (4 Datenblöcke entsprechen einer Page mit 256 Byte).

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/write_firmware
Anfrage:
  • data – Typ: [int, ...], Länge: 64, Wertebereich: [0 bis 255]
Antwort:
  • status – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_write_firmware_pointer gesetzt wurde. Die Firmware wird alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben.

Eine Firmware kann nur im Bootloader-Mode geschrieben werden.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_status_led_config
Anfrage:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 3
Antwort:
  • keine Antwort

Setzt die Konfiguration der Status-LED. Standardmäßig zeigt die LED die Kommunikationsdatenmenge an. Sie blinkt einmal auf pro 10 empfangenen Datenpaketen zwischen Brick und Bricklet.

Die LED kann auch permanent an/aus gestellt werden oder einen Herzschlag anzeigen.

Wenn das Bricklet sich im Bootlodermodus befindet ist die LED aus.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • "off" = 0
  • "on" = 1
  • "show_heartbeat" = 2
  • "show_status" = 3
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_status_led_config
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: 3

Gibt die Konfiguration zurück, wie von request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_status_led_config gesetzt.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • "off" = 0
  • "on" = 1
  • "show_heartbeat" = 2
  • "show_status" = 3
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_chip_temperature
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • temperature – Typ: int, Einheit: 1 °C, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1]

Gibt die Temperatur, gemessen im Mikrocontroller, aus. Der Rückgabewert ist nicht die Umgebungstemperatur.

Die Temperatur ist lediglich proportional zur echten Temperatur und hat eine hohe Ungenauigkeit. Daher beschränkt sich der praktische Nutzen auf die Indikation von Temperaturveränderungen.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/reset
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • keine Antwort

Ein Aufruf dieser Funktion setzt das Bricklet zurück. Nach einem Neustart sind alle Konfiguration verloren.

Nach dem Zurücksetzen ist es notwendig neue Objekte zu erzeugen, Funktionsaufrufe auf bestehenden führen zu undefiniertem Verhalten.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/write_uid
Anfrage:
  • uid – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
Antwort:
  • keine Antwort

Schreibt eine neue UID in den Flash. Die UID muss zuerst vom Base58 encodierten String in einen Integer decodiert werden.

Wir empfehlen die Nutzung des Brick Viewers zum ändern der UID.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/read_uid
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • uid – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Gibt die aktuelle UID als Integer zurück. Dieser Integer kann als Base58 encodiert werden um an den üblichen UID-String zu gelangen.

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_identity
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • uid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • connected_uid – Typ: string, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: char, Wertebereich: ["a" bis "h", "i", "z"]
  • hardware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • device_identifier – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • _display_name – Typ: string

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 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss) sein. Der Raspberry Pi HAT (Zero) Brick ist immer an Position 'i' und das Bricklet hinter einem Isolator Bricklet ist immer an Position 'z'.

Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Falls die symbolische Ausgabe nicht deaktiviert wurde, wird der Device Identifier auf den entsprechenden Namen im Format, welches die Topics verwenden, abgebildet.

Der Display Name enthält den Anzeigenamen des Load Cell 2.0.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_weight_callback_configuration
Anfrage:
  • period – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0
  • value_has_to_change – Typ: bool, Standardwert: false
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: "x"
  • min – Typ: int, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: int, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0
Antwort:
  • keine Antwort

Die Periode ist die Periode mit der der register/load_cell_v2_bricklet/<UID>/weight Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 schaltet den Callback ab.

Wenn der value has to change-Parameter auf True gesetzt wird, wird der Callback nur ausgelöst, wenn der Wert sich im Vergleich zum letzten mal geändert hat. Ändert der Wert sich nicht innerhalb der Periode, so wird der Callback sofort ausgelöst, wenn der Wert sich das nächste mal ändert.

Wird der Parameter auf False gesetzt, so wird der Callback dauerhaft mit der festen Periode ausgelöst unabhängig von den Änderungen des Werts.

Desweiteren ist es möglich den Callback mittels Thresholds einzuschränken.

Der option-Parameter zusammen mit min/max setzt einen Threshold für den register/load_cell_v2_bricklet/<UID>/weight Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

Option Beschreibung
'x' Threshold ist abgeschaltet
'o' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert außerhalb der Min und Max Werte sind
'i' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert innerhalb der Min und Max Werte sind
'<' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert kleiner ist wie der Min Wert (Max wird ignoriert)
'>' Threshold wird ausgelöst, wenn der Wert größer ist wie der Max Wert (Min wird ignoriert)

Wird die Option auf 'x' gesetzt (Threshold abgeschaltet), so wird der Callback mit der festen Periode ausgelöst.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • "off" = "x"
  • "outside" = "o"
  • "inside" = "i"
  • "smaller" = "<"
  • "greater" = ">"
request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_weight_callback_configuration
Anfrage:
  • keine Nutzdaten
Antwort:
  • period – Typ: int, Einheit: 1 ms, Wertebereich: [0 bis 232 - 1], Standardwert: 0
  • value_has_to_change – Typ: bool, Standardwert: false
  • option – Typ: char, Wertebereich: Siehe Symbole, Standardwert: "x"
  • min – Typ: int, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0
  • max – Typ: int, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1], Standardwert: 0

Gibt die Callback-Konfiguration zurück, wie mittels request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_weight_callback_configuration gesetzt.

Die folgenden Symbole sind für diese Funktion verfügbar:

Für option:

  • "off" = "x"
  • "outside" = "o"
  • "inside" = "i"
  • "smaller" = "<"
  • "greater" = ">"

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit dem entsprechenden .../register/...-Topic und einem optionalen Suffix durchgeführt werden. Mit diesem Suffix kann das Callback später deregistriert werden.

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.

register/load_cell_v2_bricklet/<UID>/weight
Registrierungsanfrage:
  • register – Typ: bool
Callback-Antwort:
  • weight – Typ: int, Einheit: 1 g, Wertebereich: [-231 bis 231 - 1]

Ein Callback für dieses Event kann durch Senden des Payloads "true" an das .../register/load_cell_v2_bricklet/<UID>/weight[/<SUFFIX>]-Topic hinzugefügt werden. Ein hinzugefügtes Callback kann durch Senden des Payloads "false" an das selbe Topic wieder entfernt werden. Um mehrere (De-)Registrierungen zu unterstützen, z.B. um Nachrichten filtern zu können, kann ein optionaler Suffix verwendet werden.

Wenn das Callback ausgelöst wird, wird dessen Payload für jeden Suffix auf dem entsprechenden .../callback/load_cell_v2_bricklet/<UID>/weight[/<SUFFIX>]-Topic veröffentlicht.

Dieser Callback wird periodisch ausgelöst abhängig von der mittels request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/set_weight_callback_configuration gesetzten Konfiguration

Der Payload des Callbacks ist der gleiche wie request/load_cell_v2_bricklet/<UID>/get_weight.