[Labview] Programacão Básica de LabVIEW

[Labview] Programacão Básica de LabVIEW

Programacao Basica de LabVIEW

Mario Ramalho –

Resumo

O objectivo e dar a conhecer as duas partes do LabVIEW, o painel frontal

(Front Panel) e o diagrama de blocos (Diagrama de blocos). Pretende-se que os estudantes fiquem a conhecer as partes do ambiente de programacao de LabVIEW, do painel frontal e do diagramas de bloco. Sera efectuado tambem um instrumento virtual simples (VI) para incorporar operacoes basicas em LabVIEW.

Table of Contents

Table of Contents 2

1.1 Bases3
1.1.1 Equipment List3
1.1.2 References3
1.2 Apresentacao3
1.2.1 Objectivos4
1.2.2 Introducao4
1.2.3 Painel Frontal (Front Panel)5
1.2.4 Diagrama de Blocos5
1.2.5 Programacao do fluxo de Dados Dataflow7
1.2.6 SubVIs7

1 Introducao 3

2.1 Conversao de unidades10
2.1.1 Notas ao funcionamento14
3.1 Generate and display17

Capıtulo 1 Introducao

1.1.1 Equipment List • Computador com LabVIEW 1

1.1.2 References Existem abundantes links na net sob LabView.

• Getting Started with LabVIEW. November 2001. http:\\w.ni.com\manuals.

• LabVIEW User’s Manual. November 2001. http:\\w.ni.com\manuals.

• LabVIEW Student Edition. http:\\w.ni.com\LabVIEWse.

Neste trabalho, e efectuada uma introducao ao ambiente de Programacao do LabVIEW. Sera efectuado um instrumento virtual simples (vi) para incorporar operacoes basicas em LabVIEW.

1No laboratorio encontrara o LabVIEW 7.1

1.2.1 Objectivos • Aprender os constituintes de um VI.

• Conhecer as paletes de instrumentos.

• Aprender como sao transmitidos os dados em LabVIEW.

• Distinguir entre os controlos e indicadores no painel frontal e no diagrama de blocos.

• Criar um subVI usando metodos diferentes.

O LabVIEW e uma linguagem grafica de programacao que usa ıcones em vez de linhas de texto criar aplicacoes. Em contraste com as linguagens de programacao baseadas em texto, onde as instrucoes determinam execucao de programa, o LabVIEW usa programacao onde o fluxo de dados (dataflow) determina a forma da execucao.

A Interface de operador e construıda por um conjunto de ferramentas e objectos, sendo designada por o painel frontal. O programa e efectuado usando representacoes graficas de funcoes, para controlar os objectos no painel frontal.

O codigo fica definido num diagrama de blocos, que se pode associar a um fluxograma.

Os programas de LabVIEW sao chamados instrumentos virtuais, ou VIs, porque a sua aparencia e operacao imita instrumentos fısicos, tal como osciloscopios e multımetros. Cada VI usa funcoes que manipulam as entradas da interface ou outras e exibe essa informacao ou a transforma para outros blocos.

Um VI contem tres componentes:

Painel Frontal (Front panel) Serve de interface com o utilizador 4

Diagrama de blocos(Block diagram) Contem o codigo grafico que determina a funcionalidade do VI.

(Icon and connector pane) Identifica o VI de modo que pode usar o VI em outro VI. Um VI dentro de outro VI e chamado um subVI. Um subVI corresponde a uma sub-rotina em texto-baseado programando linguagens.

1.2.3 Painel Frontal (Front Panel)

Figura 1.1: Painel Frontal

O painel frontal e a interface de operacao do VI. O Painel frontal e construıdo com comandos e indicadores, que sao a entrada com interaccao e terminais de producao do VI, respectivamente. Os comandos sao comutadores, botoes, discos, e outros dispositivos de entrada. Os indicadores sao graficos, LED’s, ou outros mostradores. Os comandos simulam os comandos de um instrumento e fornecem os dados ao diagrama de bloco do VI. Os indicadores simulam os dispositivos de simulacao de um instrumento e mostram os dados gerados pelo diagrama de blocos.

1.2.4 Diagrama de Blocos

Depois de definir o painel frontal, adiciona-se codigo usando representacoes graficas de funcoes para controlar os objectos no painel. O diagrama de bloco

Figura 1.2: Painel de entrada contem este codigo grafico de fonte. Os objectos de painel aparecem como terminais no diagrama de bloco.

As diferentes funcoes sao unidas por meio de ’linhas’ por onde se comunicam os dados.

Figura 1.3: Exemplos de comandos e indicadores

Paineis LabVIEW

As paletes de LabVIEW dao-lhe as opcoes que necessita para criar e editar o painel frontal e o diagrama de blocos.

Os paineis de ferramentas estao disponıveis no painel frontal e no diagrama de blocos. Estas estao disponıveis com uma actuacao no botao direito do rato.

A palete de Comandos Controls esta disponıvel so no painel frontal. O painel de comandos contem os comandos e indicadores que se usam para criar o painel frontal.

Figura 1.4: Blocos correspondentes aos objectos da figura 1.3

a b Figura 1.5: (a)painel de comandos (Controls) (b)funcoes (Functions)

A palete de funcoes Functions esta apenas disponıvel no diagrama de blocos. O painel de Functions contem as funcoes para construir o diagrama de bloco.

1.2.5 Programacao do fluxo de Dados Dataflow

O LabVIEW segue um modelo de fluxo de dados para correr VIs. Um no do diagrama de bloco e executado quando todas as suas entradas estao disponıveis. Quando um no completa execucao, fornece dados a seus terminais de saıda e passa-os ao proximo no no caminho de fluxo.

1.2.6 SubVIs Introducao

Depois de construir um VI e criar seu ıcone e ligacoes, podem ser usados noutro VI. Um VI chamado do diagrama de bloco de outro VI e desig- nado como subVI. Um subVI corresponde a uma sub-rotina (em linguagens baseadas em texto).

Criacao de um ıcone

Figura 1.6: Definicao do ıcone

Cada VI exibe um ıcone no canto superior direito do painel frontal e janelas do diagrama de bloco. Um ıcone e uma representacao grafica de um VI. Pode conter texto, imagens, ou uma combinacao de ambos. Se usa um VI como um subVI, o ıcone identifica o subVI no diagrama de bloco do VI.

Oıcone de defeito contem um numero que indica quantos novos VIs abriu desde que iniciou LabVIEW. Crieıcones novos para substituir oıcone de defeito clicando oıcone 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 ıcone no canto superior direito do painel frontal.

Tambem pode arrastar um grafico para o canto superior direito do painel frontal ou diagrama de bloco. O LabVIEW converte o grafico a um ıcone de 32 X 32 de pixel’s.

Criando SubVI’s de seccoes de um VI

Uma seccao de um VI pode ser utilizada diversas vezes tal como num programa se usam rotinas, e em LabVIEW corresponde aos sub-VI. Um ıcone para o novo subVI substitui a seccao seleccionada do diagrama de blocos. O

LabVIEW cria comandos e indicadores para o novo subVI e liga o subVI aos fios existentes.

Criar um subVI de uma seleccao e conveniente mas exige um planeamento cuidadoso para criar uma hierarquia logica de VIs. Considere quais os objectos a serem incluir na seleccao e evite mudancas nas funcionalidades do VI resultante.

Capıtulo 2 Exemplo I

2.1 Conversao de unidades

O Exemplo que se segue e um sistema de conversao de unidades. Nesta sao introduzidos diferentes tipos de display de modo a ilustrar as suas capacidades. O seu aspecto e mostrado na figura ??

Figura 2.1: Painel de entrada A conversao oF para oC e efectuada por meio de

1. Inicie o LabVIEW 2. Na janela, faca New Blank VI

3. (Opcional) Escolha Window ”Tile Left and Right ou CTRL T para colocar as janelas lado a lado.

4. Vamos comecar por definir o layout do sistema, criando os comandos e indicadores.

Figura 2.2: Painel de entrada

(a) Na janela do painel frontal crie um indicador numerico. Para isso seleccione uma area no painel frontal prima o botao direito do rato, premindo a seguir nos comandos adequados.

Figura 2.3: Painel de indicadores

(b) Seleccione o tipo de comando (neste caso botao rotativo), ao qual se associa um termometro e um indicador numerico). Simultaneamente devem aparecer os blocos correspondente na janela do diagrama de blocos.

(c) Agrupe-os da esquerda para a direita, o bloco correspondente ao botao, os blocos correspondentes ao indicador numerico e termometro a seguir.

(d) Seleccione o tipo de indicador, neste caso um termometro, um indicador numerico e um ponteiro. (Este ultimo e ilustrativo, pois pode-se associar ao termometro a indicacao numerica do valor correspondente)

(e) Agrupe estes para a direita de modo a ficar um fluxo de dados logico e linear.

(f) Nas propriedades do botao acerte o valor dos extremos para os valores correctos, neste caso 0 e 100

(g) Arranje o painel frontal de modo a ficar legıvel, perceptıvel e claro.

Algumas das caracterısticas dos ”instrumentos”sao seleccionaveis nas ”propriedades”(e.g. cor do enchimento no termometro, escalas, etc.).

(h) Coloque as legendas adequadas

5. Crie um loop while englobando os sımbolos todos. Para iss0 seleccione o botao respectivo (figura 2.4, e arraste ate o quadrado englobar todos os ıcones

Figura 2.4: Painel de operacoes

6. Vamos agora arranjar a estrutura interna. As operacoes a efectuar sao, uma multiplicacao, uma divisao e uma adicao.

7. Adicione aos blocos os blocos correspondentes as operacoes referidas. 12

Figura 2.5: Painel de operacoes

Figura 2.6: sub-painel de operacoes

8. disponha os blocos pela ordem logica. Para os ligar os blocos, aponte com o rato para a periferia do um bloco, e vera aparecer as ligacoes e o cursor passar para um pequeno carrinho de linhas

Figura 2.7: cursos de ligacao

Ligue as saıdas as entradas desejadas, de acordo com as operacoes.

(a) A saıda do botao liga a entrada do multiplicador

(b) A segunda entrada do multiplicador liga a uma constante de valor adequado.

(c) A saıda do multiplicador liga a entrada superior do divisor( nao e comutativo)

(d) A segunda entrada e ligada a uma constante de valor adequado (e) A saıda do divisor liga a entrada do somador (f) a segunda entrada do somador liga a constante respectiva (32)

(g) Do indicador numerico da entrada e do termometro da entrada ligue ao traco que sai do botao, de modo a accionar estes.

(h) Similarmente ligue a saıda do somador a um dos indicadores, e dos outros ao traco resultante.

Para por o programa a funcionar carregue na seta, em cima.

Figura 2.8: Diagrama de blocos

Para adicionar o ”LED”o procedimento e semelhante, sendo o comparador obtido pelo sequencia de paineis adequada.

2.1.1 Notas ao funcionamento

• O LabVIEW possui diversos modos de funcionamento, e alem do normal, tem um modo, (accionado pela lampadazinha no menu), que permite visualizar o fluxo dos dados por meio de pontos que se sobrepoem as linhas.

• O desenho das linhas esta relacionado com o tipo de dados que conduzem

Figura 2.9: Painel de entrada

Figura 2.10: Painel de entrada

• E possıvel utilizar pontas de prova no diagrama de modo a visualizar os valores e dados. Estas aparecem clicando no botao direito quando o cursor esta sobre a linha (muda para um p). Isto permite verificar o valor e o tipo de dados que estao efectivamente a ser transmitidos.

a b Figura 2.1: Pontas de prova

• As linhas nao ligadas aparecem a tracejado, e podem ser removidas em conjunto por meio de CTRL-B

Figura 2.12: Linhas interrompidas ou nao ligadas 16

Capıtulo 3 Exemplo I

3.1 Generate and display

Figura 3.1: Painel frontal

O exemplo que se segue e um sistema para fazer o display e comparacao de duas ondas sinusoidais. Estas sao geradas por software no proprio programa, como se pode ver na figura 3.1

Existem dois cursores para comandar a frequencia, do lado esquerdo, sendo efectuado o display destas de diferentes meios.

1. Se iniciar o LabVIEW, na janela, faca New Generate and Display

2. Ou faca File New Generate and Display

3. (Opcional) Escolha Window ”Tile Left and Right ou CTRL T para colocar as janelas lado a lado.

4. A janela quando criada dispoe ja de um gerador de sinais (com funcionalidades semelhantes aos do laboratorio) e um tracador de graficos.

a b Figura 3.2: Templte ”Generate and display”

5. Vamos adicionar algumas funcionalidades ao sistema, em particular o indicacao grafica do frequencia (baseada na FFT)

6. No painel de funcoes selecione Analysis Espectral conforme esta na figura 3.3

7. Alem do bloco correspondente aparecera a seleccao de opcoes, conforme a figura 3.4

8. Seleccione Power Spectrum e Linear OK

9. Reorganize os blocos de modo a manter uma sequencia logica do fluxo de operacoes. A leitura e efectuada da esquerda para a direita, pelo que e nessa direccao que o fluxo de ideias naturalmente flui.

10. Adicione outro grafico, conforme indicado na figura anterior. No exemplo adicionaram-se dois de modo a permitir a representacao numa escala de frequencias lineares e numa escala de frequencias logaritmica.

1. Adicione 2 cursores (ou outro para comandar o frequencias).

Figura 3.3: Painel de entrada

12. Por Copy and Paste crie um segundo gerador de sinais, de modo a ficarem independentes.

13. Nestes , com o rato, clique nas setinhas na parte de baixo e arraste para baixo. Vao aparecer diversas entradas e saıdas em cada um dos blocos.

14. As caracteristicas dos sinais podem ser alteradas nas propriedades. 15. Ligue os botoes criados antes as entradas de frequencia. 16. Ligue as saıdas ao respectiva entrada nos tracadores de graficos.

17. No segundo selecione as propriedades 3.5 e em Scales selecione o eixo dos x(frequency), e a escala Logaritmica.

18. Verifique que funciona.

19. Crie uma caixa de texto no painel frontal. Identifique o trabalho com o numero(s), nomes (s), turno e grupo.

20. A adicao do grafico xy foi efectuada pelo mesmo modo. Selecionando nas saıdas Graph Ind XY Graph

Figura 3.4: Opcoes de ’Espectral’

Figura 3.5: Propriedades do grafico 20

a b Figura 3.6: Exemplos de funcionamento

Figura 3.7: Propriedades do grafico

a b Figura 3.8: Exemplos de funcionamento

Figura 3.9: Diagramas de blocos 2

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