Введение в среду программирования LabVIEW и в систему ввода-вывода аналоговых сигналов (DAQ) компании National Instruments, страница 2

Рисунок 1.  Последовательность команд.

Этот анализ взаимозависимости данных приводит к новой идее программирования. Если вы определите операции и зависимости данных, компьютер может выполнять команды в любом порядке, даже параллельно, при этом сохраняя лишь зависимости по данным. Теперь вам всего лишь необходим способ определения зависимостей по данным. Если вы сможете представить необходимые операции в виде модулей (блоков) и соединить эти блоки, чтобы показать их взаимные зависимости, вы тем самым программируете выполнение операций. Для большинства людей схемы более наглядны и понятны, чем списки команд.

Программирование в среде LabVIEW как раз и состоит из составления именно таких схем, которые определяют зависимости данных. Среда программирования LabVIEW включает в себя большой набор модулей, производящих ту или иную операцию, и инструмент Соединения, который связывает эти блоков друг с другом. В качестве примера, на Рисунке 2 показана операция умножения двух чисел и отображение результата.

Рисунок 2. Умножение двух чисел и отображение результата 

Программа на языке LabVIEW, называется виртуальным прибором, ВП -  (Virtual Instrument - VI), и является системой с двумя рабочими пространствами (окнами). Непосредственно команды находятся в одном окне, а пользовательский интерфейс (элементы управления и индикации) - в другом окне. Первое окно, программное  – это рабочее пространство блок-схемы, а второе, интерфейсное – окно лицевой панели, в котором пользователи вводят данные и получают выходные значения. На Рисунке 2 показана блок-схема обычной программы. Значения входных параметров для программы и результаты ее работы отображены на лицевой панели, Рисунок 3. Два прямоугольных окошка слева (обозначенные как А и B) - элементы управления, а окошко справа (помеченное как C) – индикатор выходного значения. (Символы х и = являются декоративными элементами для иллюстрации действий, выполняемых VI, а не полями ввода или вывода). Обозначения и соединения этих трех окошек на панели блок-диаграмм приведены на Рисунке 2.

Рисунок 3. Лицевая панель программы умножения двух чисел

На Рисунке 4 показана более сложная программа.

Рисунок 4. Программа для одноканального считывания напряжения, написанная в среде LabVIEW.

Эта программа измеряет напряжение и выводит полученные данные в графической форме. Серый прямоугольник вокруг блоков команд – это Цикл по Условию (While Loop). Элементы программы, находящиеся внутри Цикла по Условию, будут выполняться до тех пор, пока поступающие на терминал условия входные данные имеют логическое значение «Ложь» (False). Другими словами, до тех пор, пока переменная Stop имеет значение Ложь. Переменная Stop управляется кнопкой на лицевой панели, показанной на Рисунке 5. Когда пользователь нажимает эту кнопку, переменная Стоп меняет свое значение на «Истину» (True), и Цикл по Условию прекращает работу. В данном примере, когда Цикл по Условию остановлен, и в программе нет никаких других команд, требующих выполнения, вся программа завершает работу. Внутри Цикла по Условию вы видите команды, выполняемые неоднократно. Блок, обозначенный как AI ONE PT, является виртуальным прибором AI Sample Channel.vi, который измеряет напряжение в виртуальном канале, имя которого задается элементом управления Channel. Виртуальный канал, в свою очередь, определен на физическом устройстве ввода-вывода аналоговых сигналов, номер которого задан элементом управления Device. В течение каждого цикла блок AI ONE PT считывает одно значение напряжения по заданному каналу указанного устройства сбора данных. Соответственно, на выходе блока AI ONE PT будет величина, равная  значению измеренного напряжения. В каждом цикле блок AI ONE PT выводит эти значения напряжения на индикатор, обозначенный как График напряжения. Этот индикатор присутствует одновременно как пиктограмма на панели блок-диаграмм и как графический индикатор – на лицевой панели, которая показана на Рисунке 5. Новое значение добавляется на график сразу же, как только новое значения появляется на входе индикаторной пиктограммы. Блок AI ONE PT, показанный на Рисунке 4, ввод одного отсчета напряжения в компьютер. National Instruments уже разработала программное обеспечение, которое выполняет за вас все процедуры, необходимые для управления системой ввода-вывода аналоговых сигналов. Это означает, что все, что вам остается сделать для измерения напряжения с помощью этой системы - это вставить в программу блок AI ONE PT.

Рисунок 5. Лицевая панель программы, которая считывает и отображает осциллограмму напряжения с устройства 1 по каналу 0.

Предлабораторная Подготовка

·  Изучить теоретическую часть и порядок проведения лабораторного эксперимента

·  Принести с собой в лабораторию следующее:

-  Методическое пособие.

-  Ручку и тетрадку для Лабораторных работ.

-     Отформатированную, проверенную на наличие вирусов 3.5 -дюймовую дискету.

Оборудование рабочего места

Рабочее место должно быть оснащено следующим:

·  Компьютером, с установленной средой LabVIEW компании National Instruments.

·  Платой ввода/вывода аналоговых сигналов PCI-6024E (установленной в компьютер)

·  Щупами для измерения напряжения.

·  Стандартными проводами.

·  Батарейками в качестве источников напряжения.

Проведение лабораторной работы

Часть 1

Учебное пособие по программированию в среде LabVIEW: