- •Оглавление
- •Рекомендации слушателю курса
- •B. Что нужно для начала
- •C. Установка программного обеспечения курса
- •Восстановление или удаление материалов курса
- •D. Цели курса
- •Урок 1 Решение задач
- •A. Методика разработки ПО
- •Определение входных данных
- •Определение выходных данных
- •Определение дополнительных требований
- •Разработка алгоритма решения задачи
- •Разработка блок-схемы
- •Разработка диаграммы переходов
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •Сопровождение
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные данные
- •Выходные данные
- •Диаграмма переходов
- •G. Курсовой проект
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 2 Введение в LabVIEW
- •A. Виртуальные приборы
- •B. Составные части ВП
- •Лицевая панель
- •Блок-диаграмма
- •Иконка и соединительная панель
- •C. Начало разработки ВП
- •Создание/открытие ВП или проекта
- •Создание «с чистого листа»
- •Создание ВП или проекта по шаблону
- •Открытие существующего ВП
- •Сохранение ВП
- •D. Project Explorer
- •Окно Project Explorer
- •Инструментальные панели проекта
- •Создание проекта LabVIEW
- •Добавление существующих файлов к проекту
- •Удаление элементов проекта
- •Организация элементов в проекте
- •Просмотр файлов проекта
- •Сохранение проекта
- •E. Лицевая панель
- •Элементы управления и индикаторы
- •Числовые элементы управления и индикаторы
- •Логические элементы управления и индикаторы
- •Строковые элементы управления и индикаторы
- •Палитра элементов управления
- •Контекстные меню
- •Диалоги свойств
- •Инструментальная панель лицевой панели
- •Терминалы
- •Узлы блок-диаграммы
- •Функции
- •ПодВП
- •Расширяемые узлы в сравнении с иконками
- •Проводники
- •Типы данных
- •Автоматическое соединение объектов
- •Ручное соединение объектов
- •Палитра функций
- •Инструментальная панель блок-диаграммы
- •Цель
- •Описание
- •G. Поиск элементов управления, ВП и функций
- •Цель
- •Описание
- •H. Выбор инструмента
- •Инструмент УПРАВЛЕНИЕ
- •Инструмент ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
- •Инструмент ВВОД ТЕКСТА
- •Инструмент СОЕДИНЕНИЕ
- •Другие инструменты палитры Tools
- •Цель
- •Описание
- •I. Поток данных
- •Цель
- •Описание
- •J. Создание простого ВП
- •Сбор данных
- •DAQ Assistant
- •Instrument I/O Assistant
- •Simulate Signal
- •Read From Measurement File
- •Анализ данных
- •Amplitude and Level Measurements
- •Statistics
- •Spectral Measurements
- •Tone Measurements
- •Filter
- •Представление данных
- •Write To Measurement File
- •Build Text
- •Запуск ВП
- •Индикация ошибок кнопкой Run
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Блок-схема
- •Вопросы по архитектуре программы
- •Ответы на вопросы по архитектуре программы
- •Реализация
- •При наличии аппаратуры
- •Без аппаратуры
- •При наличии аппаратуры
- •Без аппаратуры
- •Тестирование
- •K. Справочные средства LabVIEW
- •Окно контекстной справки
- •Справочная система LabVIEW
- •Система поиска примеров
- •Цель
- •Описание
- •NI Example Finder
- •Окно Context Help
- •Справочная система LabVIEW
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 3 Создание ВП
- •A. Проектирование лицевой панели
- •Проектирование элементов управления и индикации
- •Метки и подписи
- •Настройка элементов управления и индикации
- •Использование цвета
- •Размещение и выравнивание
- •Текст и шрифты
- •Инструменты и подсказки в пользовательском интерфейсе
- •Системные элементы управления
- •Многостраничный элемент управления
- •Декоративные элементы
- •Меню
- •Автоматическое масштабирование объектов лицевой панели
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные пользовательского интерфейса
- •Внешние входные и выходные данные
- •Диаграмма переходов
- •Реализация
- •B. Терминалы блок-диаграммы
- •Элементы управления, индикаторы и константы
- •Типы данных LabVIEW
- •Числовой тип данных
- •Числа с плавающей точкой
- •Целые числа
- •Комплексные числа
- •Логический тип данных
- •Строковый тип данных
- •Перечислимый тип данных
- •Динамический тип данных
- •C. Документирование кода
- •Всплывающие подсказки
- •Свойства ВП
- •Именование элементов управления и индикаторов
- •Графическое программирование
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •D. Цикл While
- •Туннели
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •E. Цикл For
- •Преобразование числовых типов данных
- •Цель
- •Описание
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •Ответы
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •F. Синхронизация ВП
- •Функции ожидания
- •Истекшее время
- •G. Передача данных между итерациями
- •Инициализация сдвиговых регистров
- •Стек сдвиговых регистров
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •При наличии аппаратуры
- •Без аппаратуры
- •Тестирование
- •H. Графическое представление данных
- •Waveform Chart
- •Соединения на диаграммах
- •Waveform Graph
- •Waveform Graph с одной кривой
- •Waveform Graph со многими кривыми
- •XY Graph с одной кривой
- •XY Graph со многими кривыми
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •I. Структура выбора Case
- •Выбор варианта
- •Входные и выходные туннели
- •Примеры
- •Логическая структура Case
- •Целочисленная структура Case
- •Строковая структура Case
- •Перечислимая структура Case
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •J. Узел формул
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входные и выходные данные
- •Блок-схема
- •Архитектура ВП
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 4 Объединение данных
- •Ограничения
- •Создание массивов из элементов управления и индикаторов
- •Двумерные массивы
- •Инициализация массивов
- •Создание константного массива
- •Автоматическая индексация массивов
- •Ввод массивов в цикл
- •Вывод массивов из цикла
- •Создание двумерных массивов
- •Цель
- •Описание
- •Часть 1: индексация, модификация и отображение массива.
- •Часть 2: упрощенная индексация, модификация и отображение массива.
- •Часть 3: создание подмножеств массива
- •Часть 1: реализация
- •Часть 2: реализация
- •Часть 3: реализация
- •B. Кластеры
- •Создание кластеров из элементов управления и индикаторов
- •Создание кластерных констант
- •Порядок элементов в кластере
- •Функции для работы с кластерами
- •Сборка кластеров
- •Модификация кластера
- •Разборка кластеров
- •Кластеры ошибок
- •Цель
- •Описание
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •C. Определения типов
- •Заказные элементы управления
- •Режим редактирования
- •Режим настройки
- •Сохранение элементов управления
- •Определение типа
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы на вопросы
- •Урок 5 Отладка ВП
- •Поиск причин неработоспособности ВП
- •Типичные причины неработоспособности ВП
- •B. Методы отладки
- •Подсветка выполнения
- •Пошаговое выполнение
- •Инструмент ПРОБНИК
- •Типы пробников
- •Универсальный пробник
- •Просмотр данных с помощью индикаторов лицевой панели
- •Специализированные пробники
- •Заказные пробники
- •Контрольные точки
- •Состояние ожидания
- •Определение текущего экземпляра подВП
- •C. Неопределенные или непредвиденные данные
- •D. Обработка ошибок
- •Автоматическая обработка ошибок
- •Ручная обработка ошибок
- •Кластеры ошибок
- •Объяснение ошибок
- •Обработка ошибок при помощи структуры Case
- •Обработка ошибок при помощи цикла While
- •Цель
- •Описание
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 6 Разработка модульных приложений
- •B. Иконка и соединительная панель
- •Создание иконки
- •Настройка соединительной панели
- •Выбор и модификация шаблонов терминалов
- •Привязка терминалов к элементам управления и индикаторам
- •C. Использование подВП
- •Открытие и редактирование подВП
- •Обязательные, рекомендуемые и необязательные входы и выходы
- •Создание подВП из кода существующего ВП
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 7 Основы измерений
- •Ввод сигналов
- •Источники сигналов
- •Заземленный источник сигнала
- •Плавающий источник сигнала
- •Формирование сигнала
- •Усиление
- •Линеаризация
- •Возбуждение датчика
- •Изоляция
- •Измерительные системы
- •Дифференциальные измерительные системы
- •Несимметричные заземленные и незаземленные системы
- •Источники сигнала и измерительные системы
- •C. Повышение качества измерений
- •Достижение предельной чувствительности
- •Разрешение
- •Входной диапазон
- •Усиление
- •Шаг квантования
- •Повышение точности восстановления формы
- •Уменьшение шума
- •Цель
- •Описание
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 8 Сбор данных
- •Блок терминалов и кабель
- •Панель DAQ Signal Accessory
- •Устройство DAQ
- •B. Программная архитектура
- •Конфигурирование аппаратуры DAQ
- •Windows
- •Measurement & Automation Explorer
- •Шкалы
- •C. Имитация устройства DAQ
- •Создание имитированных устройств NI-DAQmx
- •Удаление имитированных устройств NI-DAQmx
- •Цель
- •Описание
- •Часть А. Создание имитированного устройства
- •Часть B. Изучение конфигурации устройства DAQ
- •Часть C. Тестирование компонентов устройства DAQ
- •Часть D. Создание заказной шкалы
- •D. Аналоговый ввод
- •Аналого-цифровое преобразование
- •Управление задачами
- •Однократная выборка
- •Многократная выборка
- •Непрерывная выборка
- •Синхронизация задач
- •Цель
- •Описание
- •Проектирование
- •Входы и выходы пользовательского интерфейса
- •Внешние входы и выходы
- •Реализация
- •Тестирование
- •Аппаратура
- •Без аппаратуры
- •E. Аналоговый вывод
- •Управление задачами
- •Однократное обновление
- •Генерация N точек
- •Непрерывная генерация
- •Синхронизация задач
- •Цифро-аналоговое преобразование
- •F. Счетчики
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Датчик положения
- •Входы и выходы пользовательского интерфейса
- •Внешние входы
- •Реализация
- •Тестирование
- •G. Цифровой ввод-вывод
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Цифровой ввод-вывод
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Урок 9 Управление приборами
- •Завершение передачи данных
- •Пропускная способность
- •C. Последовательная связь
- •Скорость передачи данных
- •Стандарты последовательных портов
- •D. Другие интерфейсы
- •E. Программная архитектура
- •MAX (Windows, GPIB)
- •Цель
- •Описание
- •F. Instrument I/O Assistant
- •Цель
- •Часть A: последовательный интерфейс
- •Часть B: GPIB
- •Терминология VISA
- •VISA и последовательный порт
- •Цель
- •Описание
- •Тест A: последовательный порт
- •Тест B: GPIB
- •H. Драйверы приборов
- •Что такое драйвер прибора?
- •Где найти драйверы приборов?
- •Пример работы с драйвером прибора
- •Как работает драйвер прибора?
- •Цель
- •Описание
- •Установка драйвера прибора
- •Знакомство с драйвером прибора
- •Работа с примерами программ
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 10 Анализ и сохранение результатов измерений
- •Выбор правильного метода анализа
- •Оперативный и отложенный анализ
- •Программный и интерактивный анализ
- •Категории анализа
- •Цель
- •Описание
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •Сценарий 1
- •Сценарий 2
- •Сценарий 3
- •Сценарий 4
- •B. Чтение и запись данных в файл
- •Форматы файлов
- •Каталог LabVIEW Data
- •ВП файлового ввода-вывода
- •Потоковый вывод на диск
- •Высокоуровневый файловый ввод-вывод
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входы и выходы
- •Блок-схема
- •Реализация
- •Тестирование
- •Вопросы для самопроверки
- •Ответы
- •Урок 11 Стандартные методы и образцы проектирования
- •Инфраструктура конечного автомата
- •Управление конечным автоматом
- •Элемент управления перечислимого типа
- •Переход по умолчанию
- •Переход между двумя состояниями
- •Переход между двумя и более состояниями
- •Цель
- •Сценарий
- •Проектирование
- •Входы и выходы пользовательского интерфейса
- •Внешние входы и выходы
- •Реализация
- •Состояние сбора данных
- •Аппаратура
- •Без аппаратуры
- •Состояние анализа
- •Состояние сохранения
- •Состояние проверки времени
- •Завершение работы конечного автомата
- •Тестирование
- •D. Параллелизм
- •Заключение
- •Приложение A Дополнительная информация и ресурсы
- •Публикации о LabVIEW
- •Бюллетень LabVIEW Technical Resource (LTR)
- •Книги по LabVIEW
- •Информационная рассылка info-labview
Урок 2 Введение в LabVIEW
Ответы на вопросы по архитектуре программы
1.Сбор данных: используйте DAQ Assistant для ввода синусоидального сигнала через плату сбора данных.
2.Анализ данных: используйте экспресс-ВП Statistics, чтобы определить среднее значение синусоидального сигнала. Этот сигнал периодический, поэтому также можно использовать опцию Cycle Average.
3.Представление данных: используйте экспресс-ВП Write To Measurement File для сохранения данных, и Waveform Graph для отображения данных на лицевой панели.
Реализация
1.Подготовьте аппаратуру для генерации синусоидального сигнала.
При наличии аппаратуры
Подключите панель DAQ Signal Accessory к плате сбора данных, установленной в компьютере.
Соедините канал 1 аналогового ввода (Analog In Ch 1) с генератором синусоидального сигнала (см. рис. 2-33).
Перейдите к шагу 2.
Рис. 2-33. Соединения на панели DAQ Signal Accessory.
Без аппаратуры
Пропустите этот шаг, если у вас нет соответствующей аппаратуры.
2.Откройте LabVIEW.
©National Instruments Corporation |
2-47 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 2 Введение в LabVIEW
3.Откройте пустой ВП.
4.Сохраните ВП под именем Сбор-Анализ-
Представление.vi.
Выберите пункт меню File>>Save.
Перейдите в каталог C:\Exercises\LabVIEW Basics I\Сбор-Анализ-Представление.
Введите имя Simple AAP.vi.
Нажмите OK.
Теперь вам предстоит создать лицевую панель по образцу рис. 2-34.
Рис. 2-34. Лицевая панель ВП Сбор-Анализ-Представление.
5.Поместите на лицевую панель индикатор Waveform Graph для отображения полученных данных.
Если палитра элементов управления еще не открыта, выберите в главном меню пункт View>>Controls Palette.
Выберите на палитре категорию Express.
Выберите в категории Express подкатегорию Graph Indicators.
Выберите элемент Waveform Graph.
Поместите график на лицевую панель.
6.Поместите на лицевую панель числовой индикатор для отображения среднего значения.
Сверните категорию Graph Indicators, снова выбрав категорию Express.
Выберите в категории Express подкатегорию Numeric Indicators.
Выберите числовой индикатор.
Разместите индикатор на лицевой панели.
Введите Среднее значение в качестве метки индикатора. Теперь вам нужно построить блок-диаграмму по образцу рис. 2-35.
©National Instruments Corporation |
2-48 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 2 Введение в LabVIEW
Рис. 2-35. Блок-диаграмма ВП Сбор-Анализ-Представление.
7.Откройте блок-диаграмму ВП.
Выберите пункт меню Window>>Show Block Diagram.
Примечание На блок-диаграмме будут присутствовать терминалы новых объектов лицевой панели.
8.Запрограммируйте ввод синусоидального сигнала длительностью 2 секунды.
При наличии аппаратуры
Сигнал подается на первый канал аналогового ввода. Используйте экспресс-ВП DAQ Assistant для ввода данных в течение 2 секунд.
Выберите категорию Express на палитре функций.
Выберите подкатегорию Input.
Выберите экспресс-ВП DAQ Assistant.
Разместите этот экспресс-ВП на блок-диаграмме.
Дождитесь открытия диалога DAQ Assistant.
Выберите тип измерения Analog Input>>Voltage.
Выберите физический канал ai1 (analog input channel 1).
Щелкните на кнопке Finish.
На вкладке Task Timing выберите Acquisition Mode>>N Samples.
Установите параметр Samples To Read в разделе Clock Settings равным 2000.
Задайте частоту выборки 1000 в поле Rate (Hz).
Совет Считывание 2000 выборок с частотой 1000 Гц обеспечит ввод данных в течение 2 секунд.
©National Instruments Corporation |
2-49 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 2 Введение в LabVIEW
Нажмите OK.
Переходите к шагу 9.
Без аппаратуры
Имитируйте ввод синусоидального сигнала частотой 100 Гц в течение 2 секунд при частоте выборки 1 кГц. Используйте экспресс-ВП Simulate Signal.
Выберите категорию Express на палитре функций.
Выберите подкатегорию Input.
Выберите в этой подкатегории Simulate Signal.
Разместите этот экспресс-ВП на блок-диаграмме.
Дождитесь открытия диалога конфигурации.
Выберите тип сигнала Sine.
Задайте частоту 100.
Установите параметр Samples per second (Hz) в разделе
Timing равным 1000.
В этом же разделе выключите режим Automatic для параметра Number of Samples.
Установите параметр Number of Samples равным 2000.
Включите режим Simulate acquisition timing.
Нажмите OK.
9.Определите среднее значение полученных данных при помощи экспресс-ВП Statistics.
Сверните категорию Express, щелкнув на ее названии в палитре функций.
Выберите категорию Signal Analysis.
Выберите экспресс-ВП Statistics и разместите его на блокдиаграмме справа от DAQ Assistant.
Дождитесь открытия диалога конфигурации.
Поставьте отметку Arithmetic mean (Среднее арифметическое).
Нажмите OK.
10.Запишите оцифрованный синусоидальный сигнал в файл измерений LabVIEW.
Выберите Express на палитре функций.
Выберите категорию Output.
Выберите экспресс-ВП Write To Measurement File.
Разместите его на блок-диаграмме ниже экспресс-ВП
Statistics.
Дождитесь открытия диалога конфигурации.
©National Instruments Corporation |
2-50 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
Урок 2 Введение в LabVIEW
Оставьте для всех параметров значения по умолчанию.
Нажмите OK.
Примечание В последующих упражнениях не будет подробных указаний по поиску конкретных функций или элементов управления в палитрах. Используйте встроенную поисковую систему палитр.
11.Соедините экспресс-ВП DAQ Assistant (или Simulate Signal) с экспресс-ВП Statistics.
Установите курсор мыши над выходом data соответствующего экспресс-ВП, в том месте, где он превращается в инструмент СОЕДИНЕНИЕ.
Щелкните кнопкой мыши, чтобы начать соединение.
Подведите курсор ко входу Signals экспресс-ВП Statistics и щелкните еще раз, чтобы завершить соединение.
12.Выведите данные на графический индикатор.
Установите курсор мыши над проводником, идущим от выхода data экспресс-ВП DAQ Assistant (или Simulate Signal).
Курсор должен превратиться в инструмент СОЕДИНЕНИЕ.
Щелкните кнопкой мыши, чтобы начать соединение.
Установите курсор над индикатором Waveform Graph и щелкните еще раз, чтобы завершить соединение.
13.Соедините выход Arithmetic Mean экспресс-ВП Statistics с числовым индикатором Среднее значение.
Установите курсор мыши над выходом Arithmetic Mean экспресс-ВП Statistics, в том месте, где он превращается в инструмент СОЕДИНЕНИЕ.
Щелкните кнопкой мыши, чтобы начать соединение.
Установите курсор над индикатором Среднее значение и щелкните еще раз, чтобы завершить соединение.
14.Соедините выход data со входом Signals экспресс-ВП Write To Measurement File.
Установите курсор мыши над проводником, идущим от выхода data экспресс-ВП DAQ Assistant (или Simulate Signal).
Курсор должен превратиться в инструмент СОЕДИНЕНИЕ.
Щелкните кнопкой мыши, чтобы начать соединение.
Установите курсор над входом Signals экспресс-ВП Write To Measurement File и щелкните еще раз, чтобы завершить соединение.
Примечание В последующих упражнениях не будет подробно объясняться, как соединять объекты.
15. Сохраните ВП.
©National Instruments Corporation |
2-51 |
Учебный курс LabVIEW Основы I |
