AD - Aplicatia 1 Labview

  • Published on
    23-Jun-2015

  • View
    1.009

  • Download
    7

Embed Size (px)

Transcript

<p>Aplicaia II.1 INTRODUCERE N LABVIEW1.1. Ce este LabVIEWLabVIEW este un limbaj grafic de programare care permite dezvoltarea de aplicaii utiliznd pictograme. Spre deosebire de limbajele de programare textuale, n cadrul crora instruciunile sunt cele care determin execuia programului, LabVIEW-ul folosete, n locul acestora, fluxul de date evideniat printr-o prezentare grafic adecvat. Pe de alt parte, n mod asemntor cu celelalte limbaje de programare, LabVIEW-ul conine biblioteci extinse de funcii i subrutine care pot fi utilizate n numeroase aplicaii, precum achiziia, prelucrarea, analiza, prezentarea i stocarea datelor. Cu ajutorul unor echipamente de achiziie de semnale de la diverse tipuri de traductoare, LabVIEW-ul permite utilizarea performant a calculatorului pentru msurarea diverselor mrimi fizice, precum i controlul anumitor procese. Numele utilitarului provine din faptul c National Instruments, corporaia care a introdus programele LabVIEW, a denumit generic aplicaiile Instrumente Virtuale, prescurtat VI (din limba englez Virtual Instruments). LabVIEW-ul a avut n vedere, n primele sale versiuni, realizarea de programe care s substituie prin intermediul calculatorului o serie de instrumente i aparate electronice, adesea imitnd imaginile i modurile de operare ale acestora. De altfel, LabVIEW reprezint prescurtarea denumirii din limba englez Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench. n LabVIEW un VI este constituit cu ajutorul urmtoarelor trei componente: Panoul frontal, care servete ca interfa cu utilizatorul; Diagrama bloc, care conine sub form grafic codurile surs care realizeaz funcionarea VI- ului; Pictograma (icon) i panoul conector, prin intermediul crora este identificat VI-ul i se asigur posibilitatea ierahizrii, adic a interconectrii n cadrul altui VI, constituind un subVI (asemntor cu o subrutin). LabVIEW dispune de numeroase instrumente care asigur o configurare uoar a unui anumit tip de VI. De asemenea, include sute de exemple de VI-uri corespunztoare unor variate domenii de aplicaii, pe care utilizatorul poate s le foloseasc ca atare i s le ncorporeze n VI-uri de mai mare complexitate potrivit scopului urmrit, sau le poate modifica pentru a le adapta particularitilor aplicaiei. Utilizarea complet i eficient a multiplelor resurse i faciliti pe care le ofer acest mediu de programare grafic necesit studierea atent a documentaiilor</p> <p>95</p> <p>II.1. Introducere n LabVIEW</p> <p>cuprinse n pachetul LabVIEW i care pot fi accesate din meniul Help. Dintre acestea, pentru nceput, cele mai importante sunt: LabVIEW Tutorial i LabVIEW User Manual.</p> <p>1.2. Deschiderea unei aplicaii LabVIEWAccesnd LabVIEW din lista de programe, sau executnd click pe pictograma aferent aflat n Desktop-ul calculatorului, pe ecranul monitorului apare caseta de dialog introductiv din fig.1.1, n care, apsnd pe butonul New VI, se vor deschide principalele dou ferestre - Panoul frontal i Diagrama bloc - care vor permite dezvoltarea unei noi aplicaii. n cazul n care se dorete deschiderea unui VI realizat anterior se apas butonul Open VI i se caut fiierul n care a fost salvat respectivul VI.</p> <p>Fig.1.1. Caseta introductiv de lansare a programului LabVIEW 6.1</p> <p>Panoul frontal n fig.1.2.a se poate vedea fereastra care afieaz Panoul frontal al unui VI care, aa cum se va arta ulterior, const din dispozitivul de pornire/oprire al unui generator de numere aleatoare i un display pe care se vizualizeaz sub o form scalat numerele generate. Dup cum se poate observa pe fig.1.2.a structura ferestrei panoului frontal cuprinde urmtoarele componente: - Bara de nume, aflat la partea superioar, este destinat s afieze numele atribuit VI-ului, de obicei la salvarea acestuia. Iniial programul stabilete denumirea Untitled 1; - Bara cu meniurile principale, situat sub bara de nume, conine meniurile principale ale panoului frontal, cu denumiri n mare parte similare ca i la alte medii de programare;</p> <p>INSTRUMENTAIE VIRTUAL</p> <p>96</p> <p>Fig.1.2.a. Panoul frontal al unui VI</p> <p>- Bara de comenzi conine butoanele de comand a execuiei programului VIului i de aranjare a obiectelor din panoul frontal; - Spaiul de lucru, situat sub bara de comenzi, ocup cea mai mare parte a panoului frontal ntruct n acest cadru vor fi plasate obiectele de lucru ale VI-ului; - Barele cu cursoare, dispuse n partea de jos, respectiv n partea dreapt a spaiului de lucru, servesc pentru navigarea n acest spaiu. Pe spaiul de lucru al panoului frontal se pot dispune dispozitive de control (controale) - de exemplu butoane, taste, cursoare etc - i dispozitive de afiare (indicatoare) de diverse tipuri - LED-uri, scale de instrumente de msurat, display-uri grafice. Prin intermediul acestora se asigur interfaa interactiv cu utilizatorul, controalele simuleaz intrrile aplicate VI-ului i introduc date n diagrama bloc, iar indicatoarele simuleaz ieirile VI-ului i afieaz datele furnizate de ctre diagrama bloc rezultate din execuia programului aferent. Att controalele ct i indicatoarele imit, de regul, forma i modul de acionare corespunztoare unor instrumente reale, diferena constnd n aceea c ele sunt manipulate cu ajutorul mouse-ului sau a tastaturii. n cazul panoului frontal din fig.1.2a se poate vedea butonul de Stop, care reprezint controlul, i display-ul grafic Random Plot care reprezint indicatorul. Diagrama bloc Fereastra care afieaz diagrama bloc corespunztoare VI-ului, al crui panou frontal a fost redat anterior, este reprezentat n fig.1.2.b.</p> <p>97</p> <p>II.1. Introducere n LabVIEW</p> <p>Fig.1.2.b. Diagrama bloc a unui VI</p> <p>Diagrama bloc cuprinde, n spaiul de lucru, reprezentarea grafic a funciilor corespunztoare obiectelor de pe panoul frontal i ilustreaz modul n care circul fluxul de date i operaiile de prelucrare ale acestora. Astfel, diagrama bloc conine codurile surs ale programului VI-ului. n cadrul diagramei bloc obiectele de pe panoul frontal apar sub form de terminale, care constituie porturi de intrare i de ieire prin care se efectueaz schimburile de informaii cu panoul frontal. Obiectele din diagrama bloc, care evideniaz operaiile efectuate de ctre programul VI-ului, se numesc noduri (sunt asemntoare cu operatorii/subrutinele din programele textuale). Transferul datelor ntre obiectele din diagrama bloc este asigurat prin legturi de conexiune ntre acestea (wires) avnd culori, stiluri i grosimi diferite, n funcie de tipurile de date pe care le vehiculeaz. Orice legtur pornete de la o singur surs de date, dar poate fi conectat la unul sau mai muli receptori. n diagrama bloc se mai ntlnesc i aa-numitele structuri (structures), care sunt reprezentri grafice ale buclelor i instruciunilor de control de la limbajele de programe textuale. n fig.1.2.b generatorul de numere aleatoare este simbolizat sub forma unei perechi de zaruri avnd eticheta Random Number. Butonului de stop din panoul frontal i corespunde terminalul de intrare TF avnd eticheta Stop i este de natura unei variabile booleene care pornete sau oprete generatorul de numere aleatoare. Display-ului de pe panoul frontal i corespunde terminalul de ieire DBL avnd eticheta Random Plot. Generatorul de numere aleatoare, care constituie sursa de</p> <p>INSTRUMENTAIE VIRTUAL</p> <p>98</p> <p>generare a datelor, este conectat cu destinaia reprezentat de terminalul de ieire prin care datele se transmit la indicatorul de pe panoul frontal. n fig.1.2.a i fig.1.2.b panoul frontal i diagrama bloc au fost prezentate prin dou imagini separate din considerente de evideniere a obiectelor aflate n cele dou spaii de lucru. n fapt, la deschiderea unei aplicaii, cele dou ferestre apar parial suprapuse, n prim plan panoul frontal i n plan secund diagrama bloc. Poziiile celor dou ferestre se pot schimba, de exemplu n situaia precedent executnd click pe suprafaa vizibil a diagramei bloc acesta trece n primul plan i panoul frontal n cel secund. Pictograma (icon-ul) este o reprezentare grafic semnificativ a VI-ului, constnd din imagini sau text, ori combinaii ale ambelor. Fiecare VI se identific astfel printr-o asemenea pictogram de mici dimensiuni, care este afiat ntr-o caset dispus n colul din dreapta sus n ferestrele panoului frontal i diagramei bloc. Aceast pictogram servete i pentru reprezentarea sintetic ca subVI n diagrama bloc a altui VI. n acelai scop, al utilizrii ca subVI, servete i panoul conector, care conine un set de terminale prin care se definesc intrrile i ieirile care se interconecteaz, de regul cte un terminal pentru fiecare control i indicator aflat pe panoul frontal.</p> <p>1.3. Prezentarea principalelor mijloace pentru construirea unei aplicaii LabVIEWPrincipalele mijloace pentru construirea unei aplicaii LabVIEW sunt: meniurile, butoanele i paletele. Meniurile Pe bara de meniuri sunt listate apte tipuri, aceleai pentru ambele ferestre, avnd att opiuni comune tuturor aplicaiilor din alte medii de programare, ct i opiuni specifice LabVIEW. Denumirile i coninutul meniurilor sunt descrise mai jos. File - este meniul care servete pentru deschiderea, nchiderea, salvarea unei noi aplicaii sau a uneia existente, setarea imprimantei i lansarea comenzii de tiprire, descrierea proprietailor VI, listarea fiierelor recent deschise, lansarea comenzii de ieire. Edit - este meniul destinat efecturii operaiilor curente de editare, precum: anuleaz/reface ultima comand, terge/copiaz obiectul selectat n clipboard, plaseaz coninutul clipboard-ului n fereastr, terge definitiv obiectul selectat, lanseaz comanda, gsete (un anumit VI) i afieaz rezultatele, particularizeaz controalele, scaleaz dimensiunile obiectului cu cele ale panoului, import figuri dintr-un anumit fiier, terge conexiunile ntrerupte, creaz subVI-uri, permite modificarea timpului de execuie. Operate - este meniul prin care se exercit aciuni asupra derulrii programului cum sunt execuia/oprirea rulrii VI-ului curent, ntreruperea rulrii cnd este apelat VI-ul, tiprirea panoului n completare, trecerea datelor ntr-un fiier n</p> <p>99</p> <p>II.1. Introducere n LabVIEW</p> <p>aceeai situaie, afiarea opiunilor de trecere a datelor n fiier, transformarea valorilor curente n valori prestabilite, aducerea tuturor controalelor i indicatoarelor la valorile prestabilite, comutarea ntre regimurile de execuie i editare, descrcarea aplicaiei, motorul de timp real, comutarea execuiei obiectivului, conectarea la panoul de acces la distan. Tools - este meniul prin care se pot utiliza diverse faciliti ale LabVIEW precum: browser-ul instrumentelor National Instruments, accesarea driver-elor respectivelor instrumente, afiarea canalelor i expertului (wizard) pentru achiziia datelor, nregistrarea datelor i gestionarea supervizrii, compararea atributelor i ferestrelor, controlul codurilor surs, istoria VI-ului, numele utilizatorului, construcia aplicaiei/partajarea bibliotecilor, gestionarea i editarea bibliotecii VI-ului, controlul i gestionarea conexiunilor, instrumente WEB, operaii avansate (iruri de date, erori etc), opiuni privind rutele de stocare i obiectivele de timp real. Browse - este meniul de cutare pentru ierahizarea VI-urilor, apelarea subVIurilor i punctele de ntrerupere. Window - este meniul care permite schimbarea ferestrelor, adic vizualizarea ferestrei diagramei bloc atunci cnd se lucreaz cu panoul frontal i invers, afiarea paletei controalelor (cnd se lucreaz cu fereastra panou frontal), respectiv a paletei funciilor (cnd se lucreaz cu fereastra diagram bloc), afiarea coninutului memoriei clipboard i a listei erorilor, dispunerea ferestrelor alturat sau una deasupra celeilalte, ocuparea ntregului ecran, prezentarea ferestrelor VI-ului deschis n sesiunea curent. Help - este un meniu cu rol de ajutor ca i n cazul altor medii de programare, care conine multiple opiuni precum: afiarea/blocarea Help-ului contextual care ofer ajutor cu privire la obiectele i operaiile de lucru din ferestre, informaii privind pachetul de documentaii i exemple LabVIEW, afiarea adreselor de WEB din domeniu, explicarea erorilor de programare a VI-ului curent, informaii despre nregistrarea datelor i controlul supervisor, Help pentru VI-uri cu mobilitate flexibil, informaii cu privire la procesarea imaginilor (IMAQ vision) cu VI-uri i exemple, ajutor privind driver-ele pentru anumite instrumente avansate (NI-switches i NIIMAQ), informaii cu privire la versiunea LabVIEW. Butoanele Pe bara de butoane din fereastra panoului frontal se pot vedea 8 butoane i casete ale cror denumiri se vizualizeaz poziionnd mouse-ul deasupra lor. Semnificaiile acestora, n ordinea de la stnga la dreapta, sunt prezentate n cele ce urmeaz: 1. Butonul Run (Execut) determin execuia o singur dat a programului de funcionare a VI-ului. Atunci cnd ruleaz programul butonul i schimb forma. 2. Butonul Run Continuously (Execuie continu) face ca programul s ruleze n mod continuu, fr oprire. Pe parcursul acestui mod de rulare i schimb forma att acest buton ct i precedentul. 3. Butonul Abort Execution (Oprirea execuiei) servete pentru oprirea programului i este activ numai pe perioada rulrii programului cnd i schimb culoarea.</p> <p>INSTRUMENTAIE VIRTUAL</p> <p>100</p> <p>4. Butonul Pause (Pauz) poate fi utilizat, n ambele moduri de rulare, pentru suspendarea execuiei. Efectund click asupra acestui buton i se schimb forma i este transformat n butonul Continue (Continu), prin a crui apsare se reia rularea de la locul n care a fost suspendat. 5. Caseta Text Settings (Setarea textului) este folosit pentru stabilirea tipului, mrimii i stilului caracterelor cu care se scriu textele. 6. Caseta Align Objects (Aliniaz Obiecte) permite anumite opiuni de aliniere a obiectelor selectate, de exemplu vertical, dup marginea de sus, la stnga etc. 7. Caseta Distribute Objects (Distribuie obiecte) permite ca obiectele selectate s fie distribuite n panou dup anumite opiuni, de exemplu comprimat, incluznd goluri etc. 8. Caseta Reorder (Reordoneaz) asigur ca obiectele selectate s fie reordonate dup alte preferine, de exemplu mutate n fa, n spate etc. Pe bara de butoane din fereastra diagramei bloc se pot vedea 12 butoane, dintre care primele 4 sunt identice i ocup aceleai poziii 14 ca i cele din fereastra panoului frontal. De asemenea, ultimele 4 sunt aceleai casete ca i cele de la poziiile 58 din panoul frontal, dar acum ocup poziiile 912. ntre aceste dou grupuri, pe poziiile 58, se mai afl 4 butoane, care au semnificaii dup cum urmeaz: 5. Butonul Highlight Execution (Evideniaz execuia) atunci cnd este apsat se aprinde becul i se obine prezentarea n detaliu a execuiei programului, precum i urmrirea transferului datelor. 6. Butonul Step Into (Intr n) permite s se intre n interiorul unui ciclu VI i astfel poate fi urmrit execuia programului din interior. 7. Butonul Step Over (Treci peste) la o prim apsare face ca rularea s se execute pas cu pas. La o nou apsare execuia va continua pn la nodul urmtor dar se trece peste un ciclu, subVI etc. 8. Butonul Step Out (Iei din) atunci cnd este apsat determin ieirea dintr-un ciclu, subVI etc. Paletele LabVIEW dispune de 3 palete grafice care servesc la crearea i operarea cu VI-uri....</p>