Apostila Lab View

  • Published on
    05-Jul-2015

  • View
    378

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

<p>Programao Bsica de LabVIEW ca aMrio Ramalho a </p> <p>Resumo O objectivo dar a conhecer as duas partes do LabVIEW, o painel frontal e (Front Panel) e o diagrama de blocos (Diagrama de blocos). Pretende-se que os estudantes quem a conhecer as partes do ambiente de programao de ca LabVIEW, do painel frontal e do diagramas de bloco. Ser efectuado tambm a e um instrumento virtual simples (VI) para incorporar operaes bsicas em co a LabVIEW.</p> <p>Table of ContentsTable of Contents 1 Introduo ca 1.1 Bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1 Equipment List . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Apresentao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 1.2.1 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 1.2.3 Painel Frontal (Front Panel) . . . . . . . . 1.2.4 Diagrama de Blocos . . . . . . . . . . . . 1.2.5 Programao do uxo de Dados Dataow ca 1.2.6 SubVIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 3 3 3 3 4 4 5 5 7 7</p> <p>. . . . . . . . . .</p> <p>. . . . . . . . . .</p> <p>. . . . . . . . . .</p> <p>. . . . . . . . . .</p> <p>. . . . . . . . . .</p> <p>. . . . . . . . . .</p> <p>. . . . . . . . . .</p> <p>2 Exemplo I 10 2.1 Converso de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 a 2.1.1 Notas ao funcionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3 Exemplo II 17 3.1 Generate and display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17</p> <p>2</p> <p>Cap tulo 1 Introduo ca1.11.1.1</p> <p>BasesEquipment List1</p> <p> Computador com LabVIEW</p> <p>1.1.2</p> <p>References</p> <p>Existem abundantes links na net sob LabView. Getting Started with LabVIEW. November 2001. http:\\www.ni.com\manuals. LabVIEW Users Manual. November 2001. http:\\www.ni.com\manuals. LabVIEW Student Edition. http:\\www.ni.com\LabVIEWse.</p> <p>1.2</p> <p>Apresentao ca</p> <p>Neste trabalho, efectuada uma introduo ao ambiente de Programao do e ca ca LabVIEW. Ser efectuado um instrumento virtual simples (vi) para incora porar operaes bsicas em LabVIEW. co a1</p> <p>No laboratrio encontrar o LabVIEW 7.1 o a</p> <p>3</p> <p>1.2.1</p> <p>Objectivos</p> <p> Aprender os constituintes de um VI. Conhecer as paletes de instrumentos. Aprender como so transmitidos os dados em LabVIEW. a Distinguir entre os controlos e indicadores no painel frontal e no diagrama de blocos. Criar um subVI usando mtodos diferentes. e</p> <p>1.2.2</p> <p>Introduo ca</p> <p>O LabVIEW uma linguagem grca de programao que usa e a ca cones em vez de linhas de texto criar aplicaes. Em contraste com as linguagens de co programao baseadas em texto, onde as instrues determinam execuo de ca co ca programa, o LabVIEW usa programao onde o uxo de dados (dataow) ca determina a forma da execuo. ca A Interface de operador constru por um conjunto de ferramentas e e da objectos, sendo designada por o painel frontal. O programa efectuado use ando representaes grcas de funes, para controlar os objectos no painel co a co frontal. O cdigo ca denido num diagrama de blocos, que se pode associar a o um uxograma. Os programas de LabVIEW so chamados instrumentos virtuais, ou VIs, a porque a sua aparncia e operao imita instrumentos f e ca sicos, tal como osciloscpios e mult o metros. Cada VI usa funes que manipulam as entradas co da interface ou outras e exibe essa informao ou a transforma para outros ca blocos. Um VI contem trs componentes: e Painel Frontal (Front panel) Serve de interface com o utilizador 4</p> <p>Diagrama de blocos(Block diagram) Contem o cdigo grco que deo a termina a funcionalidade do VI. (Icon and connector pane) Identica o VI de modo que pode usar o VI em outro VI. Um VI dentro de outro VI chamado um subVI. Um e subVI corresponde a uma sub-rotina em texto-baseado programando linguagens.</p> <p>1.2.3</p> <p>Painel Frontal (Front Panel)</p> <p>Figura 1.1: Painel Frontal O painel frontal a interface de operao do VI. O Painel frontal cone ca e stru com comandos e indicadores, que so a entrada com interaco e do a ca terminais de produo do VI, respectivamente. Os comandos so comutaca a dores, botes, discos, e outros dispositivos de entrada. Os indicadores so o a grcos, LEDs, ou outros mostradores. Os comandos simulam os comandos a de um instrumento e fornecem os dados ao diagrama de bloco do VI. Os indicadores simulam os dispositivos de simulao de um instrumento e mostram ca os dados gerados pelo diagrama de blocos.</p> <p>1.2.4</p> <p>Diagrama de Blocos</p> <p>Depois de denir o painel frontal, adiciona-se cdigo usando representaes o co grcas de funoes para controlar os objectos no painel. O diagrama de bloco a c 5</p> <p>Figura 1.2: Painel de entrada contem este cdigo grco de fonte. Os objectos de painel aparecem como o a terminais no diagrama de bloco. As diferentes funes so unidas por meio de linhas por onde se comuco a nicam os dados.</p> <p>Figura 1.3: Exemplos de comandos e indicadores Painis LabVIEW e As paletes de LabVIEW do-lhe as opes que necessita para criar e editar a co o painel frontal e o diagrama de blocos. Os painis de ferramentas esto dispon e a veis no painel frontal e no diagrama de blocos. Estas esto dispon a veis com uma actuao no boto direito ca a do rato. A palete de Comandos Controls est dispon s no painel frontal. O a vel o painel de comandos contem os comandos e indicadores que se usam para criar o painel frontal. 6</p> <p>Figura 1.4: Blocos correspondentes aos objectos da gura 1.3</p> <p>a</p> <p>b</p> <p>Figura 1.5: (a)painel de comandos (Controls) (b)funes (Functions) co A palete de funes Functions est apenas dispon no diagrama de co a vel blocos. O painel de Functions contem as funes para construir o diagrama co de bloco.</p> <p>1.2.5</p> <p>Programao do uxo de Dados Dataow ca</p> <p>O LabVIEW segue um modelo de uxo de dados para correr VIs. Um n do diagrama de bloco executado quando todas as suas entradas esto o e a dispon veis. Quando um n completa execuo, fornece dados a seus termio ca nais de sa e passa-os ao prximo n no caminho de uxo. da o o</p> <p>1.2.6</p> <p>SubVIs</p> <p>Introduo ca Depois de construir um VI e criar seu cone e ligaes, podem ser usados co noutro VI. Um VI chamado do diagrama de bloco de outro VI desige 7</p> <p>nado como subVI. Um subVI corresponde a uma sub-rotina (em linguagens baseadas em texto). Criao de um ca cone</p> <p>Figura 1.6: Denio do ca cone Cada VI exibe um cone no canto superior direito do painel frontal e janelas do diagrama de bloco. Um cone uma representao grca de um e ca a VI. Pode conter texto, imagens, ou uma combinao de ambos. Se usa um ca VI como um subVI, o cone identica o subVI no diagrama de bloco do VI. O cone de defeito contem um nmero que indica quantos novos VIs abriu u desde que iniciou LabVIEW. Crie cones novos para substituir o cone de defeito clicando o cone no canto superior direito do painel frontal ou diagrama de bloco e seleccione Edit Icon 1.6 do menu de atalho ou por dar um clique duplo no cone no canto superior direito do painel frontal. Tambm pode arrastar um grco para o canto superior direito do painel e a frontal ou diagrama de bloco. O LabVIEW converte o grco a um a cone de 32 X 32 de pixels. Criando SubVIs de seces de um VI co Uma seco de um VI pode ser utilizada diversas vezes tal como num proca grama se usam rotinas, e em LabVIEW corresponde aos sub-VI. Um cone para o novo subVI substitui a seco seleccionada do diagrama de blocos. O ca 8</p> <p>LabVIEW cria comandos e indicadores para o novo subVI e liga o subVI aos os existentes. Criar um subVI de uma seleco conveniente mas exige um planeamento ca e cuidadoso para criar uma hierarquia lgica de VIs. Considere quais os objeco tos a serem incluir na seleco e evite mudanas nas funcionalidades do VI ca c resultante.</p> <p>9</p> <p>Cap tulo 2 Exemplo I2.1 Converso de unidades a</p> <p>O Exemplo que se segue um sistema de converso de unidades. Nesta so e a a introduzidos diferentes tipos de display de modo a ilustrar as suas capacidades. O seu aspecto mostrado na gura ?? e</p> <p>Figura 2.1: Painel de entrada A converso o F para o C efectuada por meio de a eo</p> <p>C=</p> <p>5 o ( F 32) 9</p> <p>(2.1)</p> <p>1. Inicie o LabVIEW 2. Na janela, faa New c Blank VI</p> <p>3. (Opcional) Escolha Window Tile Left and Right ou CTRL T para colocar as janelas lado a lado. 10</p> <p>4. Vamos comear por denir o layout do sistema, criando os comandos e c indicadores.</p> <p>Figura 2.2: Painel de entrada</p> <p>(a) Na janela do painel frontal crie um indicador numrico. Para isso e seleccione uma rea no painel frontal prima o boto direito do a a rato, premindo a seguir nos comandos adequados.</p> <p>Figura 2.3: Painel de indicadores (b) Seleccione o tipo de comando (neste caso boto rotativo), ao qual a se associa um termmetro e um indicador numrico). Simultaneo e amente devem aparecer os blocos correspondente na janela do diagrama de blocos. (c) Agrupe-os da esquerda para a direita, o bloco correspondente ao boto, os blocos correspondentes ao indicador numrico e termmetro a e o a seguir. (d) Seleccione o tipo de indicador, neste caso um termmetro, um o indicador numrico e um ponteiro. (Este ultimo ilustrativo, pois e e 11</p> <p>pode-se associar ao termmetro a indicao numrica do valor o ca e correspondente) (e) Agrupe estes para a direita de modo a car um uxo de dados lgico e linear. o (f) Nas propriedades do boto acerte o valor dos extremos para os a valores correctos, neste caso 0 e 100 (g) Arranje o painel frontal de modo a car leg vel, percept e claro. vel Algumas das caracter sticas dos instrumentosso seleccionveis a a nas propriedades(e.g. cor do enchimento no termmetro, eso calas, etc.). (h) Coloque as legendas adequadas 5. Crie um loop while englobando os s mbolos todos. Para iss0 seleccione o boto respectivo (gura 2.4, e arraste at o quadrado englobar todos a e os cones</p> <p>Figura 2.4: Painel de operaes co</p> <p>6. Vamos agora arranjar a estrutura interna. As operaes a efectuar so, co a uma multiplicao, uma diviso e uma adio. ca a ca 7. Adicione aos blocos os blocos correspondentes s operaes referidas. a co 12</p> <p>Figura 2.5: Painel de operaes co</p> <p>Figura 2.6: sub-painel de operaes co 8. disponha os blocos pela ordem lgica. Para os ligar os blocos, aponte o com o rato para a periferia do um bloco, e ver aparecer as ligaes e a co o cursor passar para um pequeno carrinho de linhas</p> <p>Figura 2.7: cursos de ligao ca Ligue as sa das s entradas desejadas, de acordo com as operaes. a co (a) A sa do boto liga a entrada do multiplicador da a (b) A segunda entrada do multiplicador liga a uma constante de valor adequado. 13</p> <p>(c) A sa do multiplicador liga entrada superior do divisor( no da a a e comutativo) (d) A segunda entrada ligada a uma constante de valor adequado e (e) A sa do divisor liga entrada do somador da a (f) a segunda entrada do somador liga constante respectiva (32) a (g) Do indicador numrico da entrada e do termmetro da entrada e o ligue ao trao que sai do boto, de modo a accionar estes. c a (h) Similarmente ligue a sa do somador a um dos indicadores, e da dos outros ao trao resultante. c Para pr o programa a funcionar carregue na seta, em cima. o</p> <p>Figura 2.8: Diagrama de blocos Para adicionar o LEDo procedimento semelhante, sendo o come parador obtido pelo sequncia de painis adequada. e e</p> <p>2.1.1</p> <p>Notas ao funcionamento</p> <p> O LabVIEW possui diversos modos de funcionamento, e alm do nore mal, tm um modo, (accionado pela lampadazinha no menu), que pere mite visualizar o uxo dos dados por meio de pontos que se sobrepem o a s linhas. O desenho das linhas est relacionado com o tipo de dados que cona duzem 14</p> <p>Figura 2.9: Painel de entrada</p> <p>Figura 2.10: Painel de entrada E poss utilizar pontas de prova no diagrama de modo a visualizar vel os valores e dados. Estas aparecem clicando no boto direito quando a o cursor est sobre a linha (muda para um p). Isto permite vericar o a valor e o tipo de dados que esto efectivamente a ser transmitidos. a</p> <p>a</p> <p>b</p> <p>Figura 2.11: Pontas de prova As linhas no ligadas aparecem a tracejado, e podem ser removidas em a conjunto por meio de CTRL-B</p> <p>15</p> <p>Figura 2.12: Linhas interrompidas ou no ligadas a</p> <p>16</p> <p>Cap tulo 3 Exemplo II3.1 Generate and display</p> <p>Figura 3.1: Painel frontal O exemplo que se segue um sistema para fazer o display e comparao de e ca duas ondas sinusoidais. Estas so geradas por software no prprio programa, a o como se pode ver na gura 3.1 Existem dois cursores para comandar a frequncia, do lado esquerdo, e sendo efectuado o display destas de diferentes meios. 1. Se iniciar o LabVIEW, na janela, faa New c 2. Ou faa File c New Generate and Display</p> <p>Generate and Display</p> <p>3. (Opcional) Escolha Window Tile Left and Right ou CTRL T para colocar as janelas lado a lado. 17</p> <p>4. A janela quando criada dispe j de um gerador de sinais (com funo a cionalidades semelhantes aos do laboratrio) e um traador de grcos. o c a</p> <p>a Figura 3.2: Templte Generate and display</p> <p>b</p> <p>5. Vamos adicionar algumas funcionalidades ao sistema, em particular o indicao grca do frequncia (baseada na FFT) ca a e 6. No painel de funes selecione Analysis co na gura 3.3 7. Alm do bloco correspondente aparecer a seleco de opes, conforme e a ca co a gura 3.4 8. Seleccione Power Spectrum e Linear OK Espectral conforme est a</p> <p>9. Reorganize os blocos de modo a manter uma sequncia lgica do uxo e o de operaes. A leitura efectuada da esquerda para a direita, pelo co e que nessa direco que o uxo de ideias naturalmente ui. e ca 10. Adicione outro grco, conforme indicado na gura anterior. No exa emplo adicionaram-se dois de modo a permitir a representao numa ca escala de frequncias lineares e numa escala de frequncias logaritmica. e e 11. Adicione 2 cursores (ou outro para comandar o frequncias). e 18</p> <p>Figura 3.3: Painel de entrada 12. Por Copy and Paste crie um segundo gerador de sinais, de modo a carem independentes. 13. Nestes , com o rato, clique nas setinhas na parte de baixo e arraste para baixo. Vo aparecer diversas entradas e sa a das em cada um dos blocos. 14. As caracteristicas dos sinais podem ser alteradas nas propriedades. 15. Ligue os botes criados antes `s entradas de frequncia. o a e 16. Ligue as sa das ao respectiva entrada nos traadores de grcos. c a 17. No segundo selecione as propriedades 3.5 e em Scales selecione o eixo dos xx(frequency), e a escala Logaritmica. 18. Verique que funciona. 19. Crie uma caixa de texto no painel frontal. Identique o trabalho com o numero(s), nomes (s), turno e grupo. 20. A adio do grco xy foi efectuada pelo mesmo modo. Selecionando ca a nas sa das Graph Ind XY Graph 19</p> <p>Figura 3.4: Opes de Espectral co</p> <p>Figura 3.5: Propriedades do grco a</p> <p>20</p> <p>a</p> <p>b</p> <p>Figura 3.6: Exemplos de funcionamento</p> <p>Figura 3.7: Propriedades do grco a</p> <p>a</p> <p>b</p> <p>Figura 3.8: Exemplos de funcionamento</p> <p>21</p> <p>Figura 3.9: Diagramas de blocos</p> <p>22</p>