Chương trình đồ họa Labview

Chia sẻ: Vu Viet Thong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

399
lượt xem 208
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu này giúp bạn làm quen với môi trường lập trình đồ hoạ Labview, các đặc tính cơ bản của labview mà bạn sử dụng dùng để xây dựng sự thu nhận dữ liệu và phối kết hợp các ứng dụng điều khiển.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương trình đồ họa Labview

Về bản hướng dẫn này Tài liệu này giúp bạn làm quen với môi trường lập trình đồ hoạ Labview, các đặc tính cơ bản của labview mà bạn sử dụng dùng để xây dựng sự thu nhận dữ liệu và phối kết hợp các ứng dụng điều khiển. Tài liệu hướng dẫn này chứa đựng những bài tập dạy bạn làm sao để phát triển những ứng dụng cơ bản trong labview. Những bài tập này được thực hiện trong thời gian ngắn giúp bạn làm quen ban đầu vớI Labview Các bài tậpở mỗi phần dùng để minh hoạ các khái niệm và thông tin ở phần đó. Kết thúc của mỗi chương có phần tóm lược những khái niệm chính ở chương đó. Sử dụng những tóm lược này giúp bạn xem lại cái mà bạn học. Bổ xung cho tài liệu hướng dẫn Labview này còn có tài liệu dùng cho người dùng Labview, hướng dẫn Labview và các hướng dẫn khác, các chú giải và các ví dụ. Nếu bạn muốn có các tài liệu này ở dạng tệp có đuôi pdf bạn truy cập vào help>> search the labview bookshels ở trong labview Những quy ước (ký hiệu) Các ký hiệu sau xuất hiện trong tài liệu này >> Ký hiệu này dẫn bạn đi qua các lựa chọn đề mục, thực đơn để đi tới mục cuốI cùng (chỉ ra đường dẫn ) ví dụ : file >> pagesetup>> options …….ký hiệu này biểu thị một mẹo nhỏ, nhắc bạn tới thông tin gợi ý …….Ký hiệu này biểu thị một ghi chú, nhắc bạn một thông tin quan trọng Phần 1 Nhập môn với môi trường thiết bị ảo Labview Chương trình labview được gọi là thiết bị ảo hay là Vis bởi vì nó mô phỏng sự có mặt và vận hành của các thiết bị vật lý thật. Chẳng hạn như máy hiện sóng, đồng hồ vạn năng Labview chứa đựng một cách đầy đủ các công cụ thu thập, phân tích, hiển thị và lưu giứ dữ liệu, cũng như các công cụ giúp anh khắc phục lỗi của anh Trong labview anh xây dựng được giao diện cho người dùng, hoặc các panel điều khiển và hiển thị. Panel điều khiển như là các nút ấn, công tắc, và các thiết bị nhập khác. Panel hiển thị như là đồ thị, đèn LEDs, và các thiết bị hiển thị khác.
Sau khi xây dựng được các giao diện cho ngườI dùng, anh thêm vào điều kiện sử dụng cho các thiết bị ảo, thay đổI cấu trúc và luật điều khiển cho các đốI tượng có trên panel. Sơ đồ khối chứa đựng các mã này. Sử dụng labview để giao tiếp với phần cứng chẳng hạn các bộ thu nhận dữ liệu và các thiét bị điều khiển chuyển động qua các giao tiếp RS-232, RS-485 Tạo ra thiết bị ảo Trong các bài tập sau đây, bạn sẽ xây dựng được một thiết bị ảo như máy phát tín hiệuvà hiển thị tín hiệu đó ở dạng đồ thị. Khi bạn thực hiện bài tập, mặt trước panel có thiết bị ảo sẽ nhìn giống như mặt trước panel ở hình 1-1. Bạn có thể hoàn thành bài tập này trong gần 40 phút Mở một thiết bị ảo từ ví dụ mẫu Labview cung cấp những ví dụ mẫu chứa các thông tin để từ đó bạn có thể xây dựng các thiết bị ảo của bạn. các ví dụ mẫu này giúp bạn nhập môn vớI labview. Thực hiện theo các bước sau để tạo ra các thiết bị ảo là máy phát tín hiệu và hiển thị nó trên panel 1. Khởi động labview. 2. Trong hộp thoại labview như nhìn thấy ở hình 1-2 clíck vào nút New để hiện thị hộp thoạI New
3.Lựa chọn VI from template>> Tutorial (getting started ) >> generate and display in the create new list . Đây là ví dụ mẫu về nguồn phát và hiển thị tín hiệu chú ý rằng việc xem trước ví dụ mẫu thiết bị ảo xuất hiện trong front panel preview và đồ thị khối. Hình 1-3 cho thấy hộp thoại new và các thiết bị ảo mẫu. 4.Kích vào nút OK để mở ví dụ mẫu. Bạn cũng có thể nhấn đúp vào tên của ví dụ mẫu trong danh sách tạo mẫu mới (create new) để mở. 5.khảo sát mặt panel các thiết bị ảo, giao diện của ngườI dùng hoặc mặt panel xuất hiện vớI nền màu xám và bao gồm thiết bị điều khiển và hiển thị. Thanh tiêu đề của panel chỉ thị rằng cửa sổ này là panel nguồn phát và hiển thị tín hiệu ảo Chú ý rằng nếu mặt panel không rõ ràng, anh cần hiển thị mặt panel bằng cách chọn Window>> show front panel 6.Khảo sát sơ đồ khối của VI Sơ đồ khối xuất hiệnvới nền màu trắng bao gồm các thiết bị ảovà cấu trúc điều khiển các đối tượng này trên panel. Thanh tiêu đề của sơ đồ
khối cho thấy cửa sổ này là sơ đồ khối của nguồn phát và hiển thị tín hiệu ảo Chú ý : Nếu sơ đồ khối không hiển thị, anh có thể hiển thị nó bằng cách chọn window>>show block diagram 7.Trên thanh công cụ của panel kich nút Run, xuất hiện ở bên trái Chú ý rằng một sóng sin xuất hiện trên đồ thị 8. Để dừng VI kích nút STOP ,xuất hiện bên trái của panel Đưa các thiết bị điều khiển vào panel Các thiết bị điều khiển trên panel mô phỏng các thiết bị điều khiển vật lý thật, nó cung cấp dữ liệu vào cho các khối của VI. Nhiều thiết bị vật lý thật có các núm để anh có thể thay đổi giá trị đưa vào Thực hiện theo các bước sau để thêm các núm điều khiển vào trong panel Một mẹo nhỏ : Trong suốt bài tập này, anh có thể huỷ việc soạn thảo hiện thờI bằng cách chọn Edit>>Undo hoặc nhấn phím 1. Nếu panel điều khiển ở hình 1-4 không xuất hiện trên panel, chọn Window>>show controls palette để hiện thị nó 2. Di chuyển con trỏ qua các biểu tượng trên pa nel điều khiển tới panel Numeric Controls Chú ý rằng khi anh di chuyển con trỏ đến các biểu tượng trên panel Controls, tên của các biểu tượng xuất hiện trong vùng xám của tất cả các biểu tượng panel, tên đầy đủ của panel con, panel điều khiển và chỉ thị sẽ xuất hiện 3. Kích vào biểu tượng Numeric Controls để truy cập vào panel Numeric Controls 4. Lựa chọn núm điều khiển trên panel Numeric Controls và di chuyển nó tới vị trí bên trái của sơ đồ, anh sẽ dùng nó vào bài tập sau để điều khiển biên độ của tín hiệu. 5. Lựa chọn File>> Save as và ghi tên VI này là Acquiring a Signal .VI để dễ dàng truy nhập về sau Thay đổi dạng tín hiệu Sơ đồ khốI có một biểu tượng xanh với tên gọI Simulate signal. Đây là biểu tượng dùng để mô phỏng các dạng tín hiệu. Việc mô phỏng
lấy tín hiệu hình sin làm mặc định. Thực hiện theo các bước sau để thay đổi tín hiệu này thành dạng sóng răng cưa 1. Hiển thị sơ đồ khối bằng cách chọn Window>>Show Block Diagram hoặc kich vào sơ đồ khối. Chú ý khối mô phỏng tín hiệu ảo VI, được thấy ở bên trái. Khối này là một thành phần của sơ đồ khối mà bạn cần xây dựng cấu hình cho việc thực hiện phép đo chung. Khối mô phỏng tín hiệu ảo này sẽ mô phỏng các tín hiệu cơ bản trên cấu hình mà bạn đã xây dựng nên. 2. Kích phảI chuột vào khối mô phỏng tín hiệu và chọn Properties từ menu shortcut để hiển thị hộp thoạI Configure Simulate Signal 3. Chọn sawtooth từ thực đơn kéo xuống Signal type chú ý rằng dạng sóng trên đồ thị trong phần Result preview thay đổI thành sóng răng cưa Hộp thoạI Configure simulater Signal phảI hiện như hình 1-5 4. Kích nút OK để áp dụng cấu hình hiện thời và đóng hộp thoại Configure Simulate Signal 5.Di chuyển con trỏ từ phía dưới lên trên đính của hộp thoạI Simulate signal Express VI 6.Khi mũi tên hai đầu xuất hiện như nhìn thấy ở hình bên trái thì kích và rê đường viền của Express VI cho đến khi Amplitude xuất hiện
Chú ý Anh phải mở rộng simulate signal express VI để hiển thị tín hiệu mớI vào. Vì Amplitude nhập vào xuất hiện trên sơ đồ khối giúp anh cần cấu hình biên độ của sóng răng cưa trên sơ đồ khốI Nối dây cho các đối tượng trên sơ đồ khối Để sử dụng núm điều khiển thay đổi biên độ của tín hiệu , anh phải nối hai đối tượng trên sơ đồ khối. Thực hiện theo các bước sau để nối dây từ điều khiển tới đầu vào Amplitude trên khối mô phỏng tín hiệu ảo. 1. Di chuyển con trỏ tới đầu Knob, xuất hiện bên trái cho đến khi công cụ di chuyển vị trí xuất hiện. Chú ý: Làm sao để con trỏ trở thành 1 mũi tên xác định vị trí xuất hiện ở bên trái sử dụng công cụ xác định vị trí này để lựa chọn vị trí, kích thước đối tượng. 2. Kích vào Knob để lựa chọn nó, sau đó kéo tới đầu trái của khối Simulete Signal....VI chắc chắn rằng Knob là nằm trong vòng lặp như hình bên trái....Các thiết bị đầu vào ra sẽ xuất hiện trên mặt front panel như là các thiết bị điều khiển và hiển thị nó dùng để trao đổI thông tin giữa front.. và block…. 3. Huỷ bỏ khối vào Knob bằng cách kích vào khoảng trống trên sơ đồ khối. 4. Di chuyển con trỏ tới mũi tên của đầu Knob ở phía trái.
Chú ý làm sao để con trỏ trở thành ống chỉ là dụng cụ nối dây xuất hiện như hình bên trái. Sử dụng dụng cụ nối dây này để nối các thiết bị với nhau trên sơ đồ khối. Chú ý con trỏ không được chuyển thành dạng khác khi đối tượng đã được chọn. 5. Khi công cụ nối dây xuất hiện, kích vào mũi tên sau đó kích vào đầu vào Amplitude của khối Simulate….VI, nhìn thấy bên trái để nối dây cho cả 2 đối tượng. Chú ý rằng dây xuất hiện và nối giữa hai đối tượng. Dữ liệu theo dọc dây này tới các thiết bị. 6. Chọn File >>Save để ghi lại thiết bị ảo này. Chạy thiết bị ảo Thực hiện theo các bước sau để thu nhận tín hiệu do thiết bị ảo tạo ra. 1. Hiển thị Panel điều khiển bằng cách chọn Window>> Show Front Panel hoặc kích vào Front Panel Chú ý nhấm phím (Ctrl - E) đồng thời để chuyển từ Front Panel tới sơ đồ khối hoặc ngược lại. 2. Kích nút Run 3. Chuyển con trỏ tới nút điều khiển Chú ý làm sao để con trỏ trở thành 1 bàn tay là công cụ vận hành như hình bên trái. Sử dụng công cụ vận hành này để thay đổi giá trị điều khiển . 4. Sử dụng công cụ vận hành này vặn núm điều khiển điều chỉnh điện áp cho sóng răng cưa. Chú ý: làm sao để biên độ của sóng răng cưa thay đổi theo chiều vặn của núm điều khiển.
Cũng chú ý rằng trục y trên đồ thị tự động thay đổi theo sự thay đổi của biên độ tín hiệu. Để chỉ thị rằng thiết bị ảo là đang chạy, nút Run hình dạng mũi tên thay đổi như hình bên trái. Lúc này anh không được soạn thảo Font Panel hoặc sơ đồ khối. 5. Kích nút Stop như hình ở bên trái để dừng VI Chú ý mặc dù nút thực hiện huỷ bỏ giống như nút dừng, nhưng nút này không thường xuyên đóng hoàn toàn VI. National Instument khuyến cáo việc dừng chạy sơ đồ ảo nên dùng nút Stop trên Panel điều khiển Việc dùng nút thực hiện huỷ bỏ chỉ nên dùng khi bạn gặp lỗi khi dùng nút Stop Sửa đổi tín hiệu Thực hiện theo các bước sau để thêm thang chia tín hiệu và trình bày kết quả trên đồ thị Panel 1. Trên sơ đồ khối sử dụng công cụ xác định vị trí nhấn đúp vào dây nối giữa khối Simulate Signal Express VI tới đầu vào Waveform Gragraph, như bên trái 2. Ấn phím (Delete) để xoá dây này 3. Nếu bảng Functions được chỉ ra như hình 1 -6 không xuất hiện thì chọn Window >> ShoưFunction >> Palette để hiện thị nó.
4. Chọn thang chia và bản vẽ biểu diễn thiết bị ảo Express VI như hình bên trái, trên panel Arithmetic & Comparison và đặt nó vào giữa khối mô phỏng Simulate....VI và đầu Waveform Graph nếu không có chỗ giữa 2 phần trên để đặt ta phải di chuyển khối Waveform Graph sang bên phải. Chú ý rằng: Hộp thoại Configure Scaling and Mapping sẽ tự động mở khi anh đã định vị xong việc biểu diễn thiết bị ảo trên sơ đổ khối. 5. Giá trị mặc định của thang chia cơ bản được lấy là 10 ở hộp thoại Slope (m). Hộp thoại Configure Scaling and Mapping phải hiện ra như hình 1.7 . 6.Kích nút OK để thực hiện cấu hình hiện thời và đóng hộp thoại Cofigure Scaling and Mapping.
7. Di chuyển con trỏ có dạng mũi tên tới đầu ra Sawtooth của khối mô phỏng tín hiệu biểu diễn thiết bị ảo. 8. Khi công cụ nối dây xuất hiện kích vào đầu này và sau đó kích vào vào Signals của khối Scaling and Mapping Express VI., như thấy bên ở bên trái, dây sẽ nối giữa 2 thiết bị. 9. Sử dụng công cụ nối dây nối đầu ra Scaled Signals của khối Scaling and Ma... tới đầu nối của khối Waveform Graph. Chú ý rằng dây nối giữa Express và Termind có dữ liệu đang truyền dọc theo dây.Đồ thị khối cần xuất hiện như hình 1-8 10. Chọn File>> Save để ghi thiết bị ảo này. Hiển thị hai tín hiệu trên đồ thị Để so sánh tín hiệu phát ra bởi khối mô phỏng tín hiệu ảo VI và tín hiệu được sửa đổi bởi khối Scaling and Mapping Express VI trên cùng một đồ thị sử dụng hàm trộn tín hiệu. Thực hiện theo các bước sau để hiển thị hai tín hiệu cùng 1 lúc trên đồ thị. 1. Di chuyển con trỏ có dạng mũi tên tới đầu ra Sawtooth của khối Simulate signal Express VI 2. Dùng công cụ nối dây nối đầu ra Sawtooth tới đầu Waveform Graph.
Hàm trộn tín hiệu, nhìn bên trái, xuất hiện hai đầu dây nối. Hàm này lấy hai tín hiệu tách rời nhau kết hợp lại để cùng hiển thị một lúc trên đồ thị. Sơ đồ khối phải xuất hiện giống như hình 1-9 3.Chọn File>> save để ghi Vi này hoặc ấn để ghi. 4. Quay lại panel để chạy VI, và xoay núm điều khiển chú ý tới biểu đồ của đồ thị sóng răng cưa và tín hiệu tỷ lệ. Cũng lưu ý rằng giá trị cực đại trên trục y tự động thay đổi 10 lần khi thay đổi 10 lần giá trị đặt bởi núm điều khiển. Thang chia này xuất hiện bởi vì anh đã thiết lập slope là 10 ở Scaling and Mapping...VI 4. Kích nút STOP Thay đổi núm điều chỉnh Núm điều khiển dùng để thay đổi biên độ của sóng răng cưa như tên gọi Amplitude để miêu tả chức năng của núm này. Thực hiện theo các bước sau để thay đổi sự xuất hiện kiểu núm trên panel. 1. Kích phải chuột vào núm và chọn Properties từ thực đơn con để hiện thị hộp thoại Knob Properties.
2.Trong thẻ chọn Label của cửa sổ Appearance, xoá nhãn Knob và nhập vào dòng chữ Amplitude. Hộp thoại Knob properties phải xuất hiện như hình 1-10. 3. Kích tab Scale và trong chọn lựa Scale style, đánh dấu vào hộp kiểm Ramp Visible. Chú ý làm sao để núm Knob trên panel lập tức cập nhật với sự thay đổi trên. 4.Kích núm OK để thực hiện cấu hình hiện thời và đóng hộp thoại Knob Properties. 5. Ghi (save) VI này Mẹo nhỏ Như cách xây dựng thiết bị ảo của bạn, anh có thể thực nghiệm với các thuộc tính khác nhau và cấu hình khác nhau. Anh cũng có thể thêm và xoá đối tượng. Nhớ rằng anh có thể quay về soạn thảo ban đầu bằng cách chọn Edit>> Undo hoặc ấn phím 6. Thử nghiệm với các thuộc tính khác của núm bằng cách dùng hộp thoại Knob properties. Ví dụ, thử thay đổi màu khi chọn Marker Text color bằng cách kích vùng hộp thoại trên thẻ Scale.
7. Kích nút Cancel để không cho thực hiện các thay đổi mà anh đã làm trong khi thử nghiệm nếu anh muốn giữ thay đổi mà anh đã làm nhấn nút OK. 8. Thay đổi khối hiển thị Khối hiển thị chỉ báo việc hiển thị hai tín hiệu. Để hiển thị đồ thị nào là tín hiệu dùng làm tín hiệu chuẩn,tín hiệu nào nào là mô phỏng, anh có thể thay đổi khối hiển thị. Thực hiện theo các bước sau để thay đổi sự xuất hiện của khối hiển thị. 1. Di chuyển con trỏ tới phần rìa trên của lời chú thích của khối hiển thị. Chú ý rằng chỉ có 1 đồ thị hiện lên trên bảng chú thích. 2. Khi một mũi tên 2 đầu xuất hiện, như thấy ở hình 1-11 thì kích và kéo viền trên của bảng chú thích của khối hiển thị cho đến khi đồ thị thứ 2 xuất hiện 3. Nhấn nút phải chuột vào khối hiển thị lựa chọn Properties từ thực đơn đổ xuống để trình bày hộp thoại những thuộc tính đồ thị. 4. Trên Tab Plots chọn SWatooth từ thực đơn kéo xuống kích Line color hộp màu để hiển thị màu. Chọn màu mới. 5. Chọn Swatooth (Scaled) từ menu đổ xuống 6. Đánh dấu vào hộp kiểm trong Don’t use waveform names for plot names.
7. Trong Name của hộp văn bản, xoá nhãn hiện thời và thay đổi tên của đồ thị này Saled swatouth. 8. Kích nút OK để thực hiện cấu hình hiện thời và đóng hộp Graph properties. Chú ý làm sao để màu đồ thị thay đổi trên mặt Panel. 9. Thử nghiệm với những thuộc tính khác của đồ thị bởi việc sử dụng hộp thoại Graph properties Chẳng hạn thử vô hiệu hoá tính năng tự động chia trên tab Scales 10. Kích nút Cancel để huỷ bỏ việc thực hiện những thay đổi mà anh vừa thực nghiệm. Nếu anh muốn giữ các thay đổi mà anh đã làm thì ấn OK. 11. Ghi và đóng VI này. Tóm lược Những chủ đề sau là tóm lược những khái niệm chính mà anh đã học trong chương này. Hộp thoại New và bản mẫu VI Hộp thoại New bao gồm nhiều bản hướng dẫn mẫu thiết bị ảo Labview, bao gồm các bước sử dụng trong bảng hướng dẫn này. các bản VI mẫu giúp Anh bắt đầu xây dựng được các thiết bị ảo cho phép đo nói chung và các công việc khác. Nó bao gồm các hàm, các panel cho đối tượng mà anh cần để bắt đầu xây dựng cho các ứng dụng đo lường nói chung. Anh cần sử dụng một trong các phương pháp sau để truy cập hộp thoại New Kích nút New trên hộp thoại Labview. Kích mũi tên trên nút New trong hộp thoại Labview và chọn New thì menu New đổ xuống.
Chọn File>> New từ front panel hoặc menu bar đồ thị khối. Front panel Bảng mặt thiết bị Bảng mặt thiết bị là 1 giao diện giữa người dùng với thiết bị ảo. Anh xây dựng bảng mặt thiết bị bằng cách dùng các thiết bị điều khiển và chỉ thị, nó được thể hiện như là các thiết bị đưa tín hiệu vào và ra. Các thiết bị điều khiển và hiển thị nằm trên panel điều khiển controls. Các thiết bị điều khiển là các núm, nút ấn và các thiết bị vào khác. Thiết bị điều khiển được là các thiết bị vật lý và cáp điện dữ liệu vào được mô phỏng trên sơ đồ khối VI .Các thiết bị hiển thị là đồ hoạ, đèn Led và các thiết bị hiển thị khác chúng là các thiết bị vật lý hiển thị dữ liệu được mô phỏng trên sơ đồ khối là các thiết bị thu nhận hoặc phát tín hiệu. Property Dialog Boxes Hộp thoại thuộc tính Sử dụng hộp thoại Property hoặc thực đơn phím tắt để cấu hình sao cho các thiết bị điều khiển và hiển thị xuất hiện hoặc chạy trên font panel. Kích chuột phải trên các thiết bị điều khiển hoặc chỉ thị trên panel và chọn Properties từ thực đơn phím tắt để truy cập vào hộp thoại thuộc tính cho các đối tượng này. Anh không thể truy cập hộp thoại thuộc tính của các thiết bị điều khiển và hiển thị khi VI đang chạy. Block Diagram
Sơ đồ khối chứa mã nguồn đồ hoạ để làm cho VI chạy. Đối tượng xuất hiện ở Panel giống như biểu tượng có các đầu nối trên sơ đồ khối. Các dây dẫn sẽ nối thiết bị điều khiển và hiển thị để biểu diễn thiết bị ảo. Dữ liệu đi từ thiết bị điều khiển Experess Vis, từ Express Vis tới Express Vis và từ Express Vis tới chỉ thị thông qua dây dẫn. Express Vis Sử dụng khối Express Vis có trên Mặt Functions đề thực hiện các phép đo nói chung. Khi anh đặt khối Express VI trên đồ thị khối, một hộp thoại mà anh sử dụng để anh cấu hình cho khối này sẽ xuất hiện ở dạng mặc định. Hộp thoại này có những thiết lập chọn cấu hình để cho khối này hoạt động. Khối biểu diễn thiết bị ảo xuất hiện trên sơ đồ khối với các nút mở rộng có biểu tượng xung quanh là màu xanh. Anh có thể đưa khối này về kích thước ban đầu để biểu diễn nó với các đầu vào và đầu ra. Chúng được định hình trên thiết bị ảo sau khi anh đặt cấu hình cho nó.