Дэниел Дж. Нибел, Джозеф Р. Бландино и Дэвид Дж. Лоуренс
Колледж Интегральных Технологий,
Университет Джеймс Мэдисон, США
По ходу выполнения данной лабораторной работы студенты должны написать несложную программу в среде программирования LabVIEW. Эта работа предоставит студентам хорошую возможность ознакомиться с интерфейсом среды программирования LabVIEW и выполнить простые измерения электрических напряжений с помощью плат ввода – вывода аналоговых сигналов (Data Acqusition - DAQ).
Если студенты уже имеют - даже самые элементарные - навыки программирования, то они сразу увидят, насколько расширяются их возможности в среде LabVIEW. Если такого опыта у студентов нет, то LabVIEW станет для них отличным введением в программирование. Графическое отображение операций программы нагляднее и более доступно для большинства людей, чем работа с командными строками текстовой программы.
В первой части лабораторной работы студенты пишут простую программу, не связанную со сбором сигналов, используя пошаговые инструкции из этого пособия. Во второй части они разрабатывают несложную программу для ввода аналоговых данных. Во время, пока студенты работают над программами, вы можете давать им советы. Покажите им некоторые возможности LabVIEW, которые посчитаете в данном случае полезными. Например, когда студенты демонстрируют свои программы для построения в заданном масштабе графика последовательности случайных чисел, покажите им, как изменить масштаб координатной оси Y, используя автоматическое или ручное масштабирование.
Данное методическое пособие может использоваться в качестве введения в любую дисциплину, использующую среду программирования LabVIEW и аппаратные средства ввода-вывода аналоговых сигналов (Data Acquisition - DAQ) компании National Instruments.
· Компьютер с операционной системой Windows, Macintosh, Linux, Sun или HP-UX (посетите http://www.ni.com/labview/lv_sysreq.htm для получения требований к вашей операционной системе).
· Стартовая система с макетным коннектором (Breadboard Connector Starter Kit) компании National Instruments
- Среда программирования LabVIEW Full Development System
- Плата ввода/вывода аналоговых сигналов PCI-6024E
- Макетный коннектор (Breadboard Connector) SC-2075
- Экранированный кабель SH68-68-EP
· Щупы для измерения напряжения.
· Стандартный провод.
· Набор батареек.
В лабораторной установке следует предусмотреть возможность подключения измерительной системы, основанной на применении DAQ плат, к пробным источникам напряжения, а также наличие достаточного количества таких источников для проведения измерений, на каждом рабочем месте. В качестве типичного источника напряжения отлично подходят обычные батарейки. В зависимости от уровня знаний ваших студентов, можно усложнить данную лабораторную работу, включив в нее измерение меняющегося во времени сигнала, например, сигнала с генератора функций (Этот сигнал можно получить также с DAQ плат, имеющих аналоговый выход (ЦАП), управляя им из среды LabVIEW).
Чтобы подготовить рабочие места к данной лабораторной работе, выполните ниже следующие этапы. Инструкции предполагают, что вы используете оборудование, список которого приведен выше.
Примечание: Большинство руководств, на которые мы здесь ссылаемся, поставляются вместе с аппаратными средствами и программным обеспечением компании National Instruments. Если вы не можете найти свою печатную копию руководств, то можете получить их в Интернет по адресу: http://www.ni.com/manuals.
В случае возникновении проблем при установке и эксплуатации, обратитесь в службу технической поддержки http://www.ni.com/support.
или в региональное представительство National Instruments
(Россия): тел. (095) 238 71 39
http://www.ni.com/russia
За День до Лабораторной работы
1. Установите среду программирования LabVIEW (см. LabVIEW Release Notes для своей версии LabVIEW).
2. Установите плату сбора сигналов PCI-6024E (см. Руководство Пользователя для плат 6023E/6024E/6025E).
3. Сконфигурируйте Макетный Коннектор SC-2075 Breadboard Connector (см. Руководство Пользователя SC-2075).
4. Подключите с помощью кабеля SH68-68-EP плату PCI-6024E к макетному коннектору SC-2075.
5. Сконфигурируйте плату PCI-6024E (см. NI-DAQ Release Notes для своей версии драйвера NI-DAQ).
6. Проведите пробное выполнение лабораторной работы.
В День Лабораторной работы
1. Включите и подготовьте компьютеры к работе.
2. Убедится в наличие на каждом рабочем месте необходимого для измерений комплекта принадлежностей.
· Gary W. Johnson (1996), LabVIEW Graphical Programming, McGraw-Hill, Inc.
· Lisa K. Wells and Jeffrey Travis (1997), LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Even Easier, Prentice-Hall PTR, Upper Saddle River, NJ.
· LabVIEW Tutorial, National Instruments, Inc., Austin, TX.
В данной лабораторной работе вы создадите в среде программирования LabVIEW виртуальный инструмент (VI) для измерения напряжения и отображения на экране его величины. Основная идея состоит в том, чтобы создать VI, который работает по принципу графического цифрового универсального измерительного прибора. Этот мультиметр должен устанавливать диапазон значений для снимаемых показаний и отображать эти полученные показания измерительного прибора в цифровом индикаторе и на графике.
· Научиться основным принципам работы в графической среде LabVIEW
· Построить простую тестовую программу на LabVIEW
· Провести измерения напряжения, используя измерительные средства, встроенные в персональный компьютер
Данная лабораторная работа охватывает две широкие области в области современной измерительной техники: графическое компьютерное программирование и аналого-цифровое преобразование. Обе эти темы требуют дополнительного обучения. Однако приведенное ниже краткое введение в графическое программирование позволит осуществить простые измерения. Вы уже должны быть знакомы с принципами аналого-цифрового преобразования, например, из учебника Wheeler и Ganji, Introduction to Engineering Experimentation и прочитанных вам лекций.
Традиционное программирование включает в себя составление списка инструкций, выполняемых компьютером в установленной последовательности. Каждая команда выполняется в порядке появления в списке. Зачастую готовность данных определяет установленный командам порядок выполнения. Например, команда 3 на Рисунке 1 требует данных, вычисленных командой 2. Поэтому, команда 2 должна быть выполнена раньше команды 3. Команда 2, в свою очередь, зависит от данных команды 1. Поскольку команда 4 не зависит от результатов выполнения команд 1, 2 или 3, то время ее выполнения может быть любым.
|
1. |
Сложить числа А и Б. |
|
2. |
Прибавить В к результатам сложения А и Б. |
|
3. |
Разделить результат второго действия на число 3. |
|
4. |
вычесть А из В. |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
