Mathematica - PTC Bricklet

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

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

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (ExampleSimple.nb)

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Needs["NETLink`"]
LoadNETAssembly["Tinkerforge",NotebookDirectory[]<>"../../.."]

host="localhost"
port=4223
uid="XYZ"(*Change XYZ to the UID of your PTC Bricklet*)

(*Create IPConnection and device object*)
ipcon=NETNew["Tinkerforge.IPConnection"]
ptc=NETNew["Tinkerforge.BrickletPTC",uid,ipcon]
ipcon@Connect[host,port]

(*Get current temperature*)
Print["Temperature: "<>ToString[N[Quantity[ptc@GetTemperature[],"°C/100"]]]]

(*Clean up*)
ipcon@Disconnect[]
ReleaseNETObject[ptc]
ReleaseNETObject[ipcon]

Callback

Download (ExampleCallback.nb)

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Needs["NETLink`"]
LoadNETAssembly["Tinkerforge",NotebookDirectory[]<>"../../.."]

host="localhost"
port=4223
uid="XYZ"(*Change XYZ to the UID of your PTC Bricklet*)

(*Create IPConnection and device object*)
ipcon=NETNew["Tinkerforge.IPConnection"]
ptc=NETNew["Tinkerforge.BrickletPTC",uid,ipcon]
ipcon@Connect[host,port]

(*Callback function for temperature callback*)
TemperatureCB[sender_,temperature_]:=
 Print["Temperature: "<>ToString[N[Quantity[temperature,"°C/100"]]]]
AddEventHandler[ptc@TemperatureCallback,TemperatureCB]

(*Set period for temperature callback to 1s (1000ms)*)
(*Note: The temperature callback is only called every second*)
(*if the temperature has changed since the last call!*)
ptc@SetTemperatureCallbackPeriod[1000]

Input["Click OK to exit"]

(*Clean up*)
ipcon@Disconnect[]
ReleaseNETObject[ptc]
ReleaseNETObject[ipcon]

Threshold

Download (ExampleThreshold.nb)

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Needs["NETLink`"]
LoadNETAssembly["Tinkerforge",NotebookDirectory[]<>"../../.."]

host="localhost"
port=4223
uid="XYZ"(*Change XYZ to the UID of your PTC Bricklet*)

(*Create IPConnection and device object*)
ipcon=NETNew["Tinkerforge.IPConnection"]
ptc=NETNew["Tinkerforge.BrickletPTC",uid,ipcon]
ipcon@Connect[host,port]

(*Get threshold callbacks with a debounce time of 10 seconds (10000ms)*)
ptc@SetDebouncePeriod[10000]

(*Callback function for temperature reached callback*)
TemperatureReachedCB[sender_,temperature_]:=
 Print["Temperature: "<>ToString[N[Quantity[temperature,"°C/100"]]]]
AddEventHandler[ptc@TemperatureReachedCallback,TemperatureReachedCB]

(*Configure threshold for temperature "greater than 30 °C"*)
option=Tinkerforge`BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUGREATER
ptc@SetTemperatureCallbackThreshold[option,30*100,0]

Input["Click OK to exit"]

(*Clean up*)
ipcon@Disconnect[]
ReleaseNETObject[ptc]
ReleaseNETObject[ipcon]

API

Prinzipiell kann jede Funktion der Mathematica Bindings, welche einen Wert zurück gibt eine Tinkerforge.TimeoutException werfen. Diese Exception wird geworfen wenn das Gerät nicht antwortet. Wenn eine Kabelverbindung genutzt wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Exception geworfen wird (unter der Annahme, dass das Gerät nicht abgesteckt wird). Bei einer drahtlosen Verbindung können Zeitüberschreitungen auftreten, sobald die Entfernung zum Gerät zu groß wird.

Da .NET/Link nicht mehrere Rückgabewerte direkt unterstützt, wird das out Schlüsselwort genutzt, um mehrere Werte aus einer Funktion zurückzugeben. Weitere Informationen über das out Schlüsselwort in .NET/Link sind in der entsprechende Mathematica .NET/Link Dokumentation zu finden.

Der Namensraum für alle Brick/Bricklet Bindings und die IPConnection ist Tinkerforge.*.

Grundfunktionen

BrickletPTC[uid, ipcon] → ptc
Parameter:
  • uid -- String
  • ipcon -- NETObject[IPConnection]
Rückgabe:
  • ptc -- NETObject[BrickletPTC]

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

ptc=NETNew["Tinkerforge.BrickletPTC","YOUR_DEVICE_UID",ipcon]

Dieses Objekt kann benutzt werden, nachdem die IP Connection verbunden ist (siehe Beispiele oben).

Die .NET Runtime hat eingebauten Garbage Collection welche Objekte wieder freigibt, wenn sie vom Programm nicht mehr verwendet werden. Da Mathematica aber selbst nicht automatisch feststellen kann, wann ein Mathematica "Programm" ein .NET Objekt nicht mehr verwendet, muss sich das Programm selbst darum kümmern. Für diesen Zweck wird die ReleaseNETObject[] Funktion in den Beispielen verwendet.

Weitere Informationen über Objekt-Verwaltung mittels .NET/Link sind in der entsprechende Mathematica .NET/Link Dokumentation zu finden.

BrickletPTC@GetTemperature[] → temperature
Rückgabe:
  • temperature -- Integer

Gibt die Temperatur des verbundenen Sensors zurück. Der Wertebereich ist von -246 bis 849 °C und wird in °C/100 angegeben, z.B. bedeutet ein Wert von 4223 eine gemessene Temperatur von 42,23 °C.

Wenn die Temperatur periodisch abgefragt werden soll, wird empfohlen den TemperatureCallback Callback zu nutzen und die Periode mit SetTemperatureCallbackPeriod[] vorzugeben.

BrickletPTC@IsSensorConnected[] → connected
Rückgabe:
  • connected -- True/False

Gibt true zurück wenn ein Sensor korrekt verbunden ist.

Falls diese Funktion false zurück gibt, ist entweder kein Pt100 oder Pt1000 Sensor verbunden, der Sensor ist inkorrekt verbunden oder der Sensor selbst ist fehlerhaft.

BrickletPTC@SetWireMode[mode] → Null
Parameter:
  • mode -- Integer

Stellt die Leiter-Konfiguration des Sensors ein. Mögliche Werte sind 2, 3 und 4, dies entspricht 2-, 3- und 4-Leiter-Sensoren. Der Wert muss er Jumper-Konfiguration am Bricklet entsprechen.

Der Standardwert ist 2 = 2-Leiter.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`WIREUMODEU2 = 2
  • BrickletPTC`WIREUMODEU3 = 3
  • BrickletPTC`WIREUMODEU4 = 4
BrickletPTC@GetWireMode[] → mode
Rückgabe:
  • mode -- Integer

Gibt die Leiter-Konfiguration zurück, wie von SetWireMode[] gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`WIREUMODEU2 = 2
  • BrickletPTC`WIREUMODEU3 = 3
  • BrickletPTC`WIREUMODEU4 = 4

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletPTC@GetResistance[] → resistance
Rückgabe:
  • resistance -- Integer

Gibt den Wert zurück, wie vom "MAX31865 Präzisions Delta-Sigma ADC" berechnet.

Der Wert kann mit den folgenden Formeln in einen Widerstand konvertiert werden:

  • Pt100: Widerstand = (Wert * 390) / 32768
  • Pt1000: Widerstand = (Wert * 3900) / 32768

Wenn der Widerstand periodisch abgefragt werden soll, wird empfohlen den ResistanceCallback Callback zu nutzen und die Periode mit SetResistanceCallbackPeriod[] vorzugeben.

BrickletPTC@SetNoiseRejectionFilter[filter] → Null
Parameter:
  • filter -- Integer

Setzt den Entstörfilter auf 50Hz (0) oder 60Hz (1). Störungen von 50Hz oder 60Hz Stromquellen (inklusive Oberwellen der Stromquellen-Grundfrequenz) werden um 82dB abgeschwächt.

Der Standardwert ist 0 = 50Hz.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`FILTERUOPTIONU50HZ = 0
  • BrickletPTC`FILTERUOPTIONU60HZ = 1
BrickletPTC@GetNoiseRejectionFilter[] → filter
Rückgabe:
  • filter -- Integer

Gibt die Einstellung des Entstörfilters zurück, wie von SetNoiseRejectionFilter[] gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`FILTERUOPTIONU50HZ = 0
  • BrickletPTC`FILTERUOPTIONU60HZ = 1
BrickletPTC@GetAPIVersion[] → {apiVersion1, apiVersion2, apiVersion3}
Rückgabe:
  • apiVersioni -- Integer

Gibt die Version der API Definition (Major, Minor, Revision) 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.

BrickletPTC@GetResponseExpected[functionId] → responseExpected
Parameter:
  • functionId -- Integer
Rückgabe:
  • responseExpected -- True/False

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 SetResponseExpected[]. 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.

Siehe SetResponseExpected[] für die Liste der verfügbaren Funktions ID Konstanten für diese Funktion.

BrickletPTC@SetResponseExpected[functionId, responseExpected] → Null
Parameter:
  • functionId -- Integer
  • responseExpected -- True/False

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 Funktions ID Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETUTEMPERATUREUCALLBACKUPERIOD = 3
  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETURESISTANCEUCALLBACKUPERIOD = 5
  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETUTEMPERATUREUCALLBACKUTHRESHOLD = 7
  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETURESISTANCEUCALLBACKUTHRESHOLD = 9
  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETUDEBOUNCEUPERIOD = 11
  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETUNOISEUREJECTIONUFILTER = 17
  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETUWIREUMODE = 20
  • BrickletPTC`FUNCTIONUSETUSENSORUCONNECTEDUCALLBACKUCONFIGURATION = 22
BrickletPTC@SetResponseExpectedAll[responseExpected] → Null
Parameter:
  • responseExpected -- True/False

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

BrickletPTC@GetIdentity[out uid, out connectedUid, out position, out {hardwareVersion1, hardwareVersion2, hardwareVersion3}, out {firmwareVersion1, firmwareVersion2, firmwareVersion3}, out deviceIdentifier] → Null
Parameter:
  • uid -- String
  • connectedUid -- String
  • position -- Integer
  • hardwareVersioni -- Integer
  • firmwareVersioni -- Integer
  • deviceIdentifier -- Integer

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 kann 'a', 'b', 'c' oder 'd' sein.

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

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

BrickletPTC@SetTemperatureCallbackPeriod[period] → Null
Parameter:
  • period -- Integer

Setzt die Periode in ms mit welcher der TemperatureCallback Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 deaktiviert den Callback.

Der TemperatureCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich die Temperatur seit der letzten Auslösung geändert hat.

Der Standardwert ist 0.

BrickletPTC@GetTemperatureCallbackPeriod[] → period
Rückgabe:
  • period -- Integer

Gibt die Periode zurück, wie von SetTemperatureCallbackPeriod[] gesetzt.

BrickletPTC@SetResistanceCallbackPeriod[period] → Null
Parameter:
  • period -- Integer

Setzt die Periode in ms mit welcher der ResistanceCallback Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 deaktiviert den Callback.

Der ResistanceCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich der Widerstand seit der letzten Auslösung geändert hat.

Der Standardwert ist 0.

BrickletPTC@GetResistanceCallbackPeriod[] → period
Rückgabe:
  • period -- Integer

Gibt die Periode zurück, wie von SetResistanceCallbackPeriod[] gesetzt.

BrickletPTC@SetTemperatureCallbackThreshold[option, min, max] → Null
Parameter:
  • option -- Integer
  • min -- Integer
  • max -- Integer

Setzt den Schwellwert für den TemperatureReachedCallback Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

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

Der Standardwert ist ('x', 0, 0).

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletPTC@GetTemperatureCallbackThreshold[out option, out min, out max] → Null
Parameter:
  • option -- Integer
  • min -- Integer
  • max -- Integer

Gibt den Schwellwert zurück, wie von SetTemperatureCallbackThreshold[] gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletPTC@SetResistanceCallbackThreshold[option, min, max] → Null
Parameter:
  • option -- Integer
  • min -- Integer
  • max -- Integer

Setzt den Schwellwert für den ResistanceReachedCallback Callback.

Die folgenden Optionen sind möglich:

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

Der Standardwert ist ('x', 0, 0).

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletPTC@GetResistanceCallbackThreshold[out option, out min, out max] → Null
Parameter:
  • option -- Integer
  • min -- Integer
  • max -- Integer

Gibt den Schwellwert zurück, wie von SetResistanceCallbackThreshold[] gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOFF = ToCharacterCode["x"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUOUTSIDE = ToCharacterCode["o"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUINSIDE = ToCharacterCode["i"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUSMALLER = ToCharacterCode["<"][[0]]
  • BrickletPTC`THRESHOLDUOPTIONUGREATER = ToCharacterCode[">"][[0]]
BrickletPTC@SetDebouncePeriod[debounce] → Null
Parameter:
  • debounce -- Integer

Setzt die Periode in ms mit welcher die Schwellwert Callback

ausgelöst wird, wenn der Schwellwert

weiterhin erreicht bleibt.

Der Standardwert ist 100.

BrickletPTC@GetDebouncePeriod[] → debounce
Rückgabe:
  • debounce -- Integer

Gibt die Entprellperiode zurück, wie von SetDebouncePeriod[] gesetzt.

BrickletPTC@SetSensorConnectedCallbackConfiguration[enabled] → Null
Parameter:
  • enabled -- True/False

Wenn dieser Callback aktiviert ist, wird der SensorConnectedCallback Callback jedes mal ausgelöst, wenn ein Pt-Sensor verbunden/getrennt wird.

Standardmäßig ist dieser Callback deaktiviert.

Neu in Version 2.0.2 (Plugin).

BrickletPTC@GetSensorConnectedCallbackConfiguration[] → enabled
Rückgabe:
  • enabled -- True/False

Gibt die Konfiguration zurück, wie von SetSensorConnectedCallbackConfiguration[] gesetzt.

Neu in Version 2.0.2 (Plugin).

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung erfolgt indem eine Funktion einem Callback Property des Geräte Objektes zugewiesen wird:

MyCallback[sender_,value_]:=Print["Value: "<>ToString[value]]

AddEventHandler[ptc@ExampleCallback,MyCallback]

Weitere Informationen über Event-Behandlung mittels .NET/Link sind in der entsprechende Mathematica .NET/Link Dokumentation zu finden.

Die verfügbaren Callback Properties und ihre Parametertypen werden weiter unten beschrieben.

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.

event BrickletPTC@TemperatureCallback[sender, temperature]
Parameter:
  • sender -- NETObject[BrickletPTC]
  • temperature -- Integer

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetTemperatureCallbackPeriod[], ausgelöst. Der Parameter ist die Temperatur des verbundenen Sensors.

Der TemperatureCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich die Temperatur seit der letzten Auslösung geändert hat.

event BrickletPTC@TemperatureReachedCallback[sender, temperature]
Parameter:
  • sender -- NETObject[BrickletPTC]
  • temperature -- Integer

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von SetTemperatureCallbackThreshold[] gesetzt, erreicht wird. Der Parameter ist die Temperatur des verbundenen Sensors.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Callback mit der Periode, wie mit SetDebouncePeriod[] gesetzt, ausgelöst.

event BrickletPTC@ResistanceCallback[sender, resistance]
Parameter:
  • sender -- NETObject[BrickletPTC]
  • resistance -- Integer

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetResistanceCallbackPeriod[], ausgelöst. Der Parameter ist der Widerstand des verbundenen Sensors.

Der ResistanceCallback Callback wird nur ausgelöst, wenn sich der Widerstand seit der letzten Auslösung geändert hat.

event BrickletPTC@ResistanceReachedCallback[sender, resistance]
Parameter:
  • sender -- NETObject[BrickletPTC]
  • resistance -- Integer

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn der Schwellwert, wie von SetResistanceCallbackThreshold[] gesetzt, erreicht wird. Der Parameter ist der Widerstand des verbundenen Sensors.

Wenn der Schwellwert erreicht bleibt, wird der Callback mit der Periode, wie mit SetDebouncePeriod[] gesetzt, ausgelöst.

event BrickletPTC@SensorConnectedCallback[sender, connected]
Parameter:
  • sender -- NETObject[BrickletPTC]
  • connected -- True/False

Dieser Callback wird periodisch ausgelöst abhängig von der mittels SetSensorConnectedCallbackConfiguration[] gesetzten Konfiguration

Der Parameter ist der gleiche wie bei IsSensorConnected[].

Neu in Version 2.0.2 (Plugin).

Konstanten

BrickletPTC`DEVICEUIDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein PTC Bricklet zu identifizieren.

Die GetIdentity[] Funktion und der IPConnection@EnumerateCallback Callback der IP Connection haben ein deviceIdentifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

BrickletPTC`DEVICEDISPLAYNAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines PTC Bricklet dar.