OBJECTIVOS: João Paul u o l Coelho

Transcrição

1 INTRODUÇÃO AO OBJECTIVOS: o Introdução ao ambiente LabVIEW o Modelo de programação em G o Conceito de instrumentos virtuais (VI) o Aquisição e Data Logging 1

2 1.0 Instrumentos Virtuais O LabVIEW funciona segundo um modelo de fluxo de dados. Um programa é designado por «Virtual Instrument» ou VI. A informação flui de «fontes» para «drenos» através de ligações. gç A informação (dados) são alterados ao longo do percurso. 2

3 1.1. Instrumentos Virtuais O LabVIEW suporta dois tipos de VI: VI internos VI criados pelo utilizador VI internos são fornecidos pela aplicação e executam tarefas básicas. VI criados pelo utilizador consistem num GUI e e e num diagrama de blocos. Um programa em LabVIEW é definido sob duas plataformas: 3

4 1.3. Instrumentos Virtuais FONT END Permite interagir directamente com o utilizador. Apresenta informaçãosobre o processo a monitorizar ou controlar. Permite ao utilizador modificar parâmetros do sistema (SCADA) 4

5 1.3. Instrumentos Virtuais BACK END Programa por detrás do FRONT END. Programação feita numa linguagem gráfica: G Tem a forma de um (ou múltiplos) diagramas de blocos. Permite a realização de tarefas concorrentes 5

6 2.0 Construção de um VI New VI 6

7 2.1 Painel Frontal Botão direito do Rato sobre painel frontal abre lista de CONTROLOS Arrastar o objecto e posicionálo no painel frontal. Observe o objecto que é criado na janela do diagrama de blocos. [Meter] Numeric Indicators [Num Inds] 7

8 2.2 Painel Frontal Botão direito do Rato sobre painel frontal [Knob] 8

9 2.3 Painel Frontal 1 Executar a ligação entre os dois blocos na janela Block Diagram 2 Executar Programa [Run Continuously] 3 Com ajuda do Rato girar o botão rotativo Knob e observar o movimento do painel de medida. 9

10 2.4 Diagrama de Blocos 1 Abrir caixa de ferramentas 2 Seleccionar [Edit Text] 3 Alterar o nome dos controlos. 4 Inserir Pointer SLIDER 2 Inserir LED [Round LED] 3 Alterar cor do LED: Apagado = Preto Aceso = Vermelho 10

11 2.5 Diagrama de Blocos + Realizar um programa que acendao LED sempre que a temperatura for superior ao SET POINT 1 Inserir COMPARISION no diagrama de blocos 2 Efectuar as seguintes ligações Nota: É necessário editar as propriedades idd do bloco COMPARISION de modo a admitir duas variáveis de entrada 11

12 3.0 Sinais e Gráficos Realizar um programa que apresente, num gráfico, um sinal sinusoidal contaminado com ruído branco. A relação sinal/ruído deve poder ser alterada através de um potenciómetro 3 Inserir SINAL 1 Inserir Gráfico 2 Inserir KNOB 12

13 3.1 Sinais e Gráficos 1 Alterar propriedades do SIGNAL 3 Realizar as ligações 2 Alterar propriedade do KNOB 13

14 3.2 Sinais e Gráficos 1 Simular Girar o POT e verificar a evolução da forma de onda. Observações: No front end existem indicadores e controlos Qualquer controlo podeser convertido num indicador e vice versa. 14

15 4.0 Operações Lógicas e Aritméticas Máquina de somar simples A operação deve realizar se sempre que o botão Executa é premido. 15

16 4.1 Operações Lógicas e Aritméticas Diagrama lógico 16

17 4.0 Estruturas de Controlo Para além dos controlos, indicadores e VI, um diagrama deblocos pode também conter sequências para controlo de fluxo de dados. O LabVIEW suporta seis tipos de estruturas de controlo: Ciclos coswhile Ciclos FOR Estruturas condicionais CASE Estruturas de eventos Estruturas de Sequencias Fórmulas 17

18 4.1 Ciclos WHILE Executa um conjunto de operações ATÉ que uma condição lógica sejasatisfeita satisfeita. A estrutura WHILE já contém o seu próprio contador [i] que inicia em zero e incrementa 18

19 4.2 Ciclos WHILE Terminar o ciclo se o utilizador pressionar STOP ou a amplitude de um sinal sinusoidal atingir o valor

20 4.3 Ciclos WHILE Execução, em paralelo, de dois ciclos WHILE. 20

21 4.4 Ciclos WHILE Túneis Virtualmente qualquer estrutura pode ter entradas e saídas Ligações gç que passam para dentro e fora de estruturas são designadas por TÚNEIS 21

22 5.0 Estrutura CASE Um selector CASE localizado numa estrutura CASE encontra se ligada a uma fonte de dd dados. Apenas uma condição é vista de cada vez. 22

23 5.1 Estrutura CASE CAS ÕES LÓGIC CONDIÇÕ C 23

24 5.2 Estrutura CASE CAS ÕES LÓGIC CONDIÇÕ C 24

25 5.3 Estrutura CASE 25 CONDIÇÕES: INTEIROS

26 5.4 Estrutura CASE 26

27 5.5 Estrutura CASE CASE dentro de WHILE CO ONDIÇÕES: STRIN NGS 27

28 Trabalhos para Casa: Cria um VI, chamado projecto1.vi que tenha um controlo booleano e uma string indicadora no painel frontal. Quando o controlo tiver o valor lógico verdadeiro a string deve indicar Verdadeiro. Se o controlo for falso a string deve mudar para Falso. Adiciona mais um controlo booleano ao painel frontal. Utiliza a operação AND dos dois controlos booleanos fazendo com que a string acompanhe o valor lógico resultante. 28

29 6 Sequências Por defeito, no diagrama de blocos, todos os eventos ocorrem de forma concorrente. A necessiade de execução de diagramas sequencialmente il implica a utilização de uma estrutura de sequências: 29

30 6.1 Sequências Sequências planas (flat sequences) São sempre executadas da esquerda para a direita É iniciado apenas com uma frame e permite a adição de outros quadros 30

31 6.2 Sequências 31

32 6.3 Sequências 32

33 7 Aquisição de Dados Aquisição de Dados: Placa de Som DAQ Data Logging : Escrita de dados em ficheiro Leitura de dados de ficheiros 33

34 7.1 Placa de Som Aquisição e apresentação de 1 segundo de som obtido do microfone. Um canal apenas 34

35 7.2 Placa de Som 35

36 7.3 Placa de Som Repetir agora para STEREO. Cd Cada canal em diferente gráfico! 36

37 7.4 Placa de Som 37

38 7.5 Placa de Som 38

39 8 DAQ NI USB

40 CONVERTER TYPE...SUCCESSIVE APPROXIMATION ANALOG INPUTS...8 SINGLE ENDED, 4 DIFFERENTIAL,SOFTWARE SELECTABLE INPUT RESOLUTION...12 BITS DIFFERENTIAL, 11 BITS SINGLE ENDEDENDED MAX SAMPLING RATE...10 KS/S SINGLE ENDED...±10 V DIFFERENTIAL...±20 V, ±10 V, ±5 V, ±4 V,±2.5 V, ±2 V, ±1.25 V, ±1 V WORKING VOLTAGE...±10 V INPUT IMPEDANCE KΩ OVERVOLTAGE PROTECTION...±35 40

41 CONVERTER TYPE... SUCCESSIVE APPROXIMATION ANALOG OUTPUTS... 2 OUTPUT RESOLUTION BITS MAXIMUM UPDATE RATE HZ, SOFTWARE TIMED OUTPUT RANGE... 0 TO +5 V OUTPUT IMPEDANCE Ω OUTPUT CURRENT DRIVE...5 ma POWER ON STATE...0 V SLEW RATE...1 V/mS SHORT CIRCUIT CURRENT...50 ma 41

42 DIGITAL I/O P0.<0..7>...8 LINES PI.<0..3>...4 LINES DIRECTION CONTROL...EACH CHANNEL INDIVIDUALLY PROGRAMMABLE AS IO OUTPUT DRIVER TYPE...OPEN COLLECTOR (OPEN DRAIN) COMPATIBILITY...TTL, LVTTL, CMOS ABSOLUTE MAXIMUM VOLTAGE RANGE TO 5.8 V WITH RESPECT TO GND PULL UP RESISTOR KΩ TO 5 42

43 8 Ensaio 1: A/D DAQ Board +5v(31) AI0 (2) Gnd (32) 43