Delphi/Lazarus - Real-Time Clock Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Delphi/Lazarus API Bindings für das Real-Time Clock Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Real-Time Clock Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die Delphi/Lazarus API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (ExampleSimple.pas)

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program ExampleSimple;

{$ifdef MSWINDOWS}{$apptype CONSOLE}{$endif}
{$ifdef FPC}{$mode OBJFPC}{$H+}{$endif}

uses
  SysUtils, IPConnection, BrickletRealTimeClock;

type
  TExample = class
  private
    ipcon: TIPConnection;
    rtc: TBrickletRealTimeClock;
  public
    procedure Execute;
  end;

const
  HOST = 'localhost';
  PORT = 4223;
  UID = 'XYZ'; { Change XYZ to the UID of your Real-Time Clock Bricklet }

var
  e: TExample;

procedure TExample.Execute;
var year: word; month, day, hour, minute, second, centisecond, weekday: byte;
    timestamp: int64;
begin
  { Create IP connection }
  ipcon := TIPConnection.Create;

  { Create device object }
  rtc := TBrickletRealTimeClock.Create(UID, ipcon);

  { Connect to brickd }
  ipcon.Connect(HOST, PORT);
  { Don't use device before ipcon is connected }

  { Get current date and time }
  rtc.GetDateTime(year, month, day, hour, minute, second, centisecond, weekday);

  WriteLn(Format('Year: %d', [year]));
  WriteLn(Format('Month: %d', [month]));
  WriteLn(Format('Day: %d', [day]));
  WriteLn(Format('Hour: %d', [hour]));
  WriteLn(Format('Minute: %d', [minute]));
  WriteLn(Format('Second: %d', [second]));
  WriteLn(Format('Centisecond: %d', [centisecond]));

  if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_MONDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Monday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_TUESDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Tuesday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_WEDNESDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Wednesday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_THURSDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Thursday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_FRIDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Friday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SATURDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Saturday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SUNDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Sunday');
  end;

  { Get current timestamp }
  timestamp := rtc.GetTimestamp;
  WriteLn(Format('Timestamp: %d ms', [timestamp]));

  WriteLn('Press key to exit');
  ReadLn;
  ipcon.Destroy; { Calls ipcon.Disconnect internally }
end;

begin
  e := TExample.Create;
  e.Execute;
  e.Destroy;
end.

Callback

Download (ExampleCallback.pas)

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program ExampleCallback;

{$ifdef MSWINDOWS}{$apptype CONSOLE}{$endif}
{$ifdef FPC}{$mode OBJFPC}{$H+}{$endif}

uses
  SysUtils, IPConnection, BrickletRealTimeClock;

type
  TExample = class
  private
    ipcon: TIPConnection;
    rtc: TBrickletRealTimeClock;
  public
    procedure DateTimeCB(sender: TBrickletRealTimeClock; const year: word;
                         const month: byte; const day: byte; const hour: byte;
                         const minute: byte; const second: byte; const centisecond: byte;
                         const weekday: byte; const timestamp: int64);
    procedure Execute;
  end;

const
  HOST = 'localhost';
  PORT = 4223;
  UID = 'XYZ'; { Change XYZ to the UID of your Real-Time Clock Bricklet }

var
  e: TExample;

{ Callback procedure for date and time callback }
procedure TExample.DateTimeCB(sender: TBrickletRealTimeClock; const year: word;
                              const month: byte; const day: byte; const hour: byte;
                              const minute: byte; const second: byte;
                              const centisecond: byte; const weekday: byte;
                              const timestamp: int64);
begin
  WriteLn(Format('Year: %d', [year]));
  WriteLn(Format('Month: %d', [month]));
  WriteLn(Format('Day: %d', [day]));
  WriteLn(Format('Hour: %d', [hour]));
  WriteLn(Format('Minute: %d', [minute]));
  WriteLn(Format('Second: %d', [second]));
  WriteLn(Format('Centisecond: %d', [centisecond]));

  if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_MONDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Monday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_TUESDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Tuesday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_WEDNESDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Wednesday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_THURSDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Thursday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_FRIDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Friday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SATURDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Saturday');
  end
  else if (weekday = BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SUNDAY) then begin
    WriteLn('Weekday: Sunday');
  end;

  WriteLn(Format('Timestamp: %d', [timestamp]));
  WriteLn('');
end;

procedure TExample.Execute;
begin
  { Create IP connection }
  ipcon := TIPConnection.Create;

  { Create device object }
  rtc := TBrickletRealTimeClock.Create(UID, ipcon);

  { Connect to brickd }
  ipcon.Connect(HOST, PORT);
  { Don't use device before ipcon is connected }

  { Register date and time callback to procedure DateTimeCB }
  rtc.OnDateTime := {$ifdef FPC}@{$endif}DateTimeCB;

  { Set period for date and time callback to 5s (5000ms)
    Note: The date and time callback is only called every 5 seconds
          if the date and time has changed since the last call! }
  rtc.SetDateTimeCallbackPeriod(5000);

  WriteLn('Press key to exit');
  ReadLn;
  ipcon.Destroy; { Calls ipcon.Disconnect internally }
end;

begin
  e := TExample.Create;
  e.Execute;
  e.Destroy;
end.

API

Da Delphi nicht mehrere Rückgabewerte direkt unterstützt, wird das out Schlüsselwort genutzt um mehrere Werte von einer Funktion zurückzugeben.

Alle folgend aufgelisteten Funktionen und Prozeduren sind Thread-sicher.

Grundfunktionen

constructor TBrickletRealTimeClock.Create(const uid: string; ipcon: TIPConnection)

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

realTimeClock := TBrickletRealTimeClock.Create('YOUR_DEVICE_UID', ipcon);

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

procedure TBrickletRealTimeClock.SetDateTime(const year: word; const month: byte; const day: byte; const hour: byte; const minute: byte; const second: byte; const centisecond: byte; const weekday: byte)

Setzt das aktuelle Datum (inklusive Wochentag) und die aktuelle Zeit mit Hundertstelsekunden Auflösung.

Mögliche Wertebereiche:

  • Year: 2000 bis 2099
  • Month: 1 bis 12 (Januar bis Dezember)
  • Day: 1 bis 31
  • Hour: 0 bis 23
  • Minute: 0 bis 59
  • Second: 0 bis 59
  • Centisecond: 0 bis 99
  • Weekday: 1 bis 7 (Montag bis Sonntag)

Wenn die Backup Batterie eingebaut ist, dann behält die Echtzeituhr Datum und Zeit auch dann, wenn kein Brick das Bricklet mit Strom versorgt.

Die Echtzeituhr behandelt Schaltjahre und fügt den 29. Februar entsprechend ein. Schaltsekunden, Zeitzonen und die Sommerzeit werden jedoch nicht behandelt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SUNDAY = 7
procedure TBrickletRealTimeClock.GetDateTime(out year: word; out month: byte; out day: byte; out hour: byte; out minute: byte; out second: byte; out centisecond: byte; out weekday: byte)

Gibt das aktuelle Datum (inklusive Wochentag) und die aktuelle Zeit der Echtzeituhr mit Hundertstelsekunden Auflösung zurück.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SUNDAY = 7
function TBrickletRealTimeClock.GetTimestamp: int64

Gibt das aktuelle Datum und Zeit der Echtzeituhr in Millisekunden umgerechnet zurück. Der Zeitstempel hat eine effektive Auflösung von Hundertstelsekunden.

Fortgeschrittene Funktionen

procedure TBrickletRealTimeClock.SetOffset(const offset: shortint)

Setzt den Versatz ein, den die Echtzeituhr ausgleichen soll. Der Versatz kann in 2,17 ppm Schritten zwischen -277,76 ppm (-128) und +275,59 ppm (127) eingestellt werden.

Die Echtzeituhr kann von der eigentlichen Zeit abweichen, bedingt durch die Frequenzabweichung des verbauten 32,768 kHz Quarzes. Selbst ohne Ausgleich (Werkseinstellung) sollte die daraus entstehende Zeitabweichung höchstens ±20 ppm (±52,6 Sekunden pro Monat) betragen.

Diese Abweichung kann berechnet werden, durch Vergleich der gleichen Zeitdauer einmal mit der Echtzeituhr (rtc_duration) gemessen und einmal mit einer genauen Kontrolluhr (ref_duration) gemessen.

Um das beste Ergebnis zu erzielen, sollte der eingestellte Versatz zuerst auf 0 ppm gesetzt und dann eine Zeitdauer von mindestens 6 Stunden gemessen werden.

Der neue Versatz (new_offset) kann dann wie folgt aus dem aktuell eingestellten Versatz (current_offset) und den gemessenen Zeitdauern berechnet werden:

new_offset = current_offset - round(1000000 * (rtc_duration - ref_duration) / rtc_duration / 2.17)

Wenn der Versatz berechnet werden soll, dann empfehlen wir den Kalibrierungsdialog in Brick Viewer dafür zu verwenden, anstatt die Berechnung von Hand durchzuführen.

Der Versatz wird im EEPROM des Bricklets gespeichert und muss nur einmal gesetzt werden.

function TBrickletRealTimeClock.GetOffset: shortint

Gibt den Versatz zurück, wie von SetOffset gesetzt.

function TBrickletRealTimeClock.GetAPIVersion: array [0..2] of byte

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.

function TBrickletRealTimeClock.GetResponseExpected(const functionId: byte): boolean

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.

procedure TBrickletRealTimeClock.SetResponseExpected(const functionId: byte; const responseExpected: boolean)

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:

  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_FUNCTION_SET_DATE_TIME = 1
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_FUNCTION_SET_OFFSET = 4
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_FUNCTION_SET_DATE_TIME_CALLBACK_PERIOD = 6
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_FUNCTION_SET_ALARM = 8
procedure TBrickletRealTimeClock.SetResponseExpectedAll(const responseExpected: boolean)

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

procedure TBrickletRealTimeClock.GetIdentity(out uid: string; out connectedUid: string; out position: char; out hardwareVersion: array [0..2] of byte; out firmwareVersion: array [0..2] of byte; out deviceIdentifier: word)

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 Bricklet.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

procedure TBrickletRealTimeClock.SetDateTimeCallbackPeriod(const period: longword)

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

Der OnDateTime Callback wird nur ausgelöst wenn sich das Datum oder die Zeit seit der letzten Auslösung geändert haben.

Der Standardwert ist 0.

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

function TBrickletRealTimeClock.GetDateTimeCallbackPeriod: longword

Gibt die Periode zurück, wie von SetDateTimeCallbackPeriod gesetzt.

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

procedure TBrickletRealTimeClock.SetAlarm(const month: shortint; const day: shortint; const hour: shortint; const minute: shortint; const second: shortint; const weekday: shortint; const interval: longint)

Konfiguriert einen wiederholbaren Alarm. Der OnAlarm Callback wird ausgelöst, wenn das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit mit dem konfigurierten Alarm übereinstimmen.

Wird ein Parameter auf -1 gesetzt, dann wird es deaktiviert und nimmt nicht am Übereinstimmungstest teil. Werden alle Parameter auf -1 gesetzt, dann ist der Alarm vollständig deaktiviert.

Um z.B. den Alarm jeden Tag um 7:30 Uhr auszulösen kann dieser auf (-1, -1, 7, 30, -1, -1, -1) konfiguriert werden. Die Stunde ist auf 7 gesetzt und die Minute auf 30. Der Alarm wird ausgelöst, wenn alle aktiven Parameter mit dem aktuellen Datum und der aktuellen Zeit übereinstimmen.

Das Intervall hat eine spezielle Rolle. Wenn es nicht auf -1 gesetzt ist, dann konfiguriert sich der Alarm nach jeder Auslösung entsprechend selbst neu. Dies kann für wiederholende Alarme genutzt werden, die nicht durch Übereinstimmung mit Datum und Uhrzeit abgebildet werden können. Um z.B. alle 23 Sekunden einen Alarm auszulösen kann dieser als (-1, -1, -1, -1, -1, -1, 23) konfiguriert werden. Intern nimmt das Bricklet das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit, addiert 23 Sekunden und setzt das Ergebnis als Alarm. Der erste Alarm wir dann 23 Sekunden nach dem Aufruf ausgelöst werden. Da das Intervall nicht -1 ist wird das Bricklet dann intern wieder das gleiche tun: 23 Sekunden auf das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit addieren und das Ergebnis als Alarm setzten. Dadurch entsteht ein sich alle 23 Sekunden wiederholender Alarm.

Das Intervall kann auch in Kombination mit den anderen Parametern verwendet werden. Wird z.B. der Alarm auf (-1, -1, 7, 30, -1, -1, 300) konfiguriert dann wird der Alarm jeden Tag um 7:30 Uhr ausgelöst und dann all 5 Minuten wiederholt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_ALARM_MATCH_DISABLED = -1
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_ALARM_INTERVAL_DISABLED = -1

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

procedure TBrickletRealTimeClock.GetAlarm(out month: shortint; out day: shortint; out hour: shortint; out minute: shortint; out second: shortint; out weekday: shortint; out interval: longint)

Gibt die Alarmkonfiguration zurück, wie von SetAlarm gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_ALARM_MATCH_DISABLED = -1
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_ALARM_INTERVAL_DISABLED = -1

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

Callbacks

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

procedure TExample.MyCallback(sender: TBrickletRealTimeClock; const param: word);
begin
  WriteLn(param);
end;

realTimeClock.OnExample := {$ifdef FPC}@{$endif}example.MyCallback;

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.

property TBrickletRealTimeClock.OnDateTime
procedure(sender: TBrickletRealTimeClock; const year: word; const month: byte; const day: byte; const hour: byte; const minute: byte; const second: byte; const centisecond: byte; const weekday: byte; const timestamp: int64) of object;

Dieser Callback wird mit der Periode, wie gesetzt mit SetDateTimeCallbackPeriod, ausgelöst. Die Parameter sind die gleichen wie die von GetDateTime und GetTimestamp kombiniert.

Der OnDateTime Callback wird nur ausgelöst wenn sich das Datum oder die Zeit seit der letzten Auslösung geändert haben.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SUNDAY = 7

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

property TBrickletRealTimeClock.OnAlarm
procedure(sender: TBrickletRealTimeClock; const year: word; const month: byte; const day: byte; const hour: byte; const minute: byte; const second: byte; const centisecond: byte; const weekday: byte; const timestamp: int64) of object;

Dieser Callback wird jedes mal ausgelöst, wenn das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit mit dem eingestellten Alarm übereinstimmen (siehe SetAlarm). Die Parameter sind die gleichen wie die von GetDateTime und GetTimestamp kombiniert.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_MONDAY = 1
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_TUESDAY = 2
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_WEDNESDAY = 3
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_THURSDAY = 4
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_FRIDAY = 5
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SATURDAY = 6
  • BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_WEEKDAY_SUNDAY = 7

Neu in Version 2.0.1 (Plugin).

Konstanten

const BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Real-Time Clock Bricklet zu identifizieren.

Die GetIdentity Funktion und der OnEnumerate Callback der IP Connection haben ein deviceIdentifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

const BRICKLET_REAL_TIME_CLOCK_DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Real-Time Clock Bricklet dar.