Básica Programação do LabVIEW: Uma Introdução, Notas de estudo de Cultura

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Programa¸c˜ao B´asica de LabVIEW

M´ario 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 programa¸c˜ao de LabVIEW, do painel frontal e do diagramas de bloco. Ser´a efectuado tamb´em um instrumento virtual simples (VI) para incorporar opera¸c˜oes b´asicas em LabVIEW.

Cap´ıtulo 1

Introdu¸c˜ao

1.1 Bases

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:\www.ni.com\manuals.
• LabVIEW User’s Manual. November 2001. http:\www.ni.com\manuals.
• LabVIEW Student Edition. http:\www.ni.com\LabVIEWse.

1.2 Apresenta¸c˜ao

Neste trabalho, ´e efectuada uma introdu¸c˜ao ao ambiente de Programa¸c˜ao do LabVIEW. Ser´a efectuado um instrumento virtual simples (vi) para incor- porar opera¸c˜oes b´asicas em LabVIEW. (^1) No laborat´orio encontrar´a o LabVIEW 7.

1.2.1 Objectivos

• Aprender os constituintes de um VI.
• Conhecer as paletes de instrumentos.
• Aprender como s˜ao transmitidos os dados em LabVIEW.
• Distinguir entre os controlos e indicadores no painel frontal e no dia- grama de blocos.
• Criar um subVI usando m´etodos diferentes.

1.2.2 Introdu¸c˜ao

O LabVIEW ´e uma linguagem gr´afica de programa¸c˜ao que usa ´ıcones em vez de linhas de texto criar aplica¸c˜oes. Em contraste com as linguagens de programa¸c˜ao baseadas em texto, onde as instru¸c˜oes determinam execu¸c˜ao de programa, o LabVIEW usa programa¸c˜ao onde o fluxo de dados (dataflow) determina a forma da execu¸c˜ao. A Interface de operador ´e constru´ıda por um conjunto de ferramentas e objectos, sendo designada por o painel frontal. O programa ´e efectuado us- ando representa¸c˜oes gr´aficas de fun¸c˜oes, para controlar os objectos no painel frontal. O c´odigo fica definido num diagrama de blocos, que se pode associar a um fluxograma. Os programas de LabVIEW s˜ao chamados instrumentos virtuais, ou VIs, porque a sua aparˆencia e opera¸c˜ao imita instrumentos f´ısicos, tal como os- cilosc´opios e mult´ımetros. Cada VI usa fun¸c˜oes que manipulam as entradas da interface ou outras e exibe essa informa¸c˜ao ou a transforma para outros blocos. Um VI contem trˆes componentes:

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

Figura 1.2: Painel de entrada

contem este c´odigo gr´afico de fonte. Os objectos de painel aparecem como terminais no diagrama de bloco. As diferentes fun¸c˜oes s˜ao unidas por meio de ’linhas’ por onde se comu- nicam os dados.

Figura 1.3: Exemplos de comandos e indicadores

Pain´eis LabVIEW As paletes de LabVIEW d˜ao-lhe as op¸c˜oes que necessita para criar e editar o painel frontal e o diagrama de blocos. Os pain´eis de ferramentas est˜ao dispon´ıveis no painel frontal e no dia- grama de blocos. Estas est˜ao dispon´ıveis com uma actua¸c˜ao no bot˜ao direito do rato. A palete de Comandos Controls est´a dispon´ıvel s´o 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.

a b Figura 1.5: (a)painel de comandos (Controls) (b)fun¸c˜oes (Functions)

A palete de fun¸c˜oes Functions est´a apenas dispon´ıvel no diagrama de blocos. O painel de Functions contem as fun¸c˜oes para construir o diagrama de bloco.

1.2.5 Programa¸c˜ao do fluxo de Dados Dataflow

O LabVIEW segue um modelo de fluxo de dados para correr VIs. Um n´o do diagrama de bloco ´e executado quando todas as suas entradas est˜ao dispon´ıveis. Quando um n´o completa execu¸c˜ao, fornece dados a seus termi- nais de sa´ıda e passa-os ao pr´oximo n´o no caminho de fluxo.

1.2.6 SubVIs

Introdu¸c˜ao

Depois de construir um VI e criar seu ´ıcone e liga¸c˜oes, podem ser usados noutro VI. Um VI chamado do diagrama de bloco de outro VI ´e desig-

LabVIEW cria comandos e indicadores para o novo subVI e liga o subVI aos fios existentes. Criar um subVI de uma selec¸c˜ao ´e conveniente mas exige um planeamento cuidadoso para criar uma hierarquia l´ogica de VIs. Considere quais os objec- tos a serem incluir na selec¸c˜ao e evite mudan¸cas nas funcionalidades do VI resultante.

Cap´ıtulo 2

Exemplo I

2.1 Convers˜ao de unidades

O Exemplo que se segue ´e um sistema de convers˜ao de unidades. Nesta s˜ao introduzidos diferentes tipos de display de modo a ilustrar as suas capaci- dades. O seu aspecto ´e mostrado na figura ??

Figura 2.1: Painel de entrada

A convers˜ao oF para oC ´e efectuada por meio de

oC =^5 9 ∗^ (

oF − 32) (2.1)

1. Inicie o LabVIEW
2. Na janela, fa¸ca New  Blank VI
3. (Opcional) Escolha Window ”Tile Left and Right ou CTRL T para colocar as janelas lado a lado.

pode-se associar ao term´ometro a indica¸c˜ao num´erica do valor correspondente) (e) Agrupe estes para a direita de modo a ficar um fluxo de dados l´ogico e linear. (f) Nas propriedades do bot˜ao acerte o valor dos extremos para os valores correctos, neste caso 0 e 100 (g) Arranje o painel frontal de modo a ficar leg´ıvel, percept´ıvel e claro. Algumas das caracter´ısticas dos ”instrumentos”s˜ao seleccion´aveis nas ”propriedades”(e.g. cor do enchimento no term´ometro, es- calas, etc.). (h) Coloque as legendas adequadas

5. Crie um loop while englobando os s´ımbolos todos. Para iss0 seleccione o bot˜ao respectivo (figura 2.4, e arraste at´e o quadrado englobar todos os ´ıcones

Figura 2.4: Painel de opera¸c˜oes

6. Vamos agora arranjar a estrutura interna. As opera¸c˜oes a efectuar s˜ao, uma multiplica¸c˜ao, uma divis˜ao e uma adi¸c˜ao.
7. Adicione aos blocos os blocos correspondentes ´as opera¸c˜oes referidas.

Figura 2.5: Painel de opera¸c˜oes

Figura 2.6: sub-painel de opera¸c˜oes

8. disponha os blocos pela ordem l´ogica. Para os ligar os blocos, aponte com o rato para a periferia do um bloco, e ver´a aparecer as liga¸c˜oes e o cursor passar para um pequeno carrinho de linhas

Figura 2.7: cursos de liga¸c˜ao

Ligue as sa´ıdas ´as entradas desejadas, de acordo com as opera¸c˜oes.

(a) A sa´ıda do bot˜ao liga a entrada do multiplicador (b) A segunda entrada do multiplicador liga a uma constante de valor adequado.

Figura 2.9: Painel de entrada

Figura 2.10: Painel de entrada

• E poss´´ ıvel utilizar pontas de prova no diagrama de modo a visualizar os valores e dados. Estas aparecem clicando no bot˜ao direito quando o cursor est´a sobre a linha (muda para um p). Isto permite verificar o valor e o tipo de dados que est˜ao efectivamente a ser transmitidos.

a b Figura 2.11: Pontas de prova

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

Figura 2.12: Linhas interrompidas ou n˜ao ligadas

4. A janela quando criada disp˜oe j´a de um gerador de sinais (com fun- cionalidades semelhantes aos do laborat´orio) e um tra¸cador de gr´aficos.

a b Figura 3.2: Templte ”Generate and display”

5. Vamos adicionar algumas funcionalidades ao sistema, em particular o indica¸c˜ao gr´afica do frequˆencia (baseada na FFT)
6. No painel de fun¸c˜oes selecione Analysis  Espectral conforme est´a na figura 3.
7. Al´em do bloco correspondente aparecer´a a selec¸c˜ao de op¸c˜oes, conforme a figura 3.
8. Seleccione Power Spectrum e Linear  OK
9. Reorganize os blocos de modo a manter uma sequˆencia l´ogica do fluxo de opera¸c˜oes. A leitura ´e efectuada da esquerda para a direita, pelo que ´e nessa direc¸c˜ao que o fluxo de ideias naturalmente flui.
10. Adicione outro gr´afico, conforme indicado na figura anterior. No ex- emplo adicionaram-se dois de modo a permitir a representa¸c˜ao numa escala de frequˆencias lineares e numa escala de frequˆencias logaritmica.
11. Adicione 2 cursores (ou outro para comandar o frequˆencias).

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. V˜ao aparecer diversas entradas e sa´ıdas em cada um dos blocos.
14. As caracteristicas dos sinais podem ser alteradas nas propriedades.
15. Ligue os bot˜oes criados antes `as entradas de frequˆencia.
16. Ligue as sa´ıdas ao respectiva entrada nos tra¸cadores de gr´aficos.
17. No segundo selecione as propriedades 3.5 e em Scales selecione o eixo dos xx(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 adi¸c˜ao do gr´afico xy foi efectuada pelo mesmo modo. Selecionando nas sa´ıdas Graph Ind  XY Graph