MiniLab 1008 και LabVIEW: 16 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Το υλικό απόκτησης δεδομένων (DAQ) παρέχει απλή διεπαφή για την εισαγωγή αναλογικών/ψηφιακών σημάτων στον υπολογιστή σας και το λογισμικό LabVIEW χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του ληφθέντος σήματος. Για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε έναν αισθητήρα θερμοζεύγους στη μονάδα DAQ μέσω αναλογικού καναλιού εισόδου και με τη βοήθεια του LabVIEW VI να διαβάσετε / εμφανίσετε την τρέχουσα θερμοκρασία. Σε αυτό το σεμινάριο θα κατασκευάσω ένα εικονικό όργανο απόκτησης δεδομένων (VI) στο LabVIEW για το MiniLab1008 DAQ Module. Οι πληροφορίες που παρέχονται εδώ θα διευκολύνουν την κατανόηση του λογισμικού LabVIEW και του υλικού απόκτησης δεδομένων. Το LabVIEW είναι εμπορικό σήμα της National Instruments Corporation (NI) και το υλικό απόκτησης δεδομένων που χρησιμοποιούμε προέρχεται από το Measurement Computing (MCC). Το κόστος του Minilab1008 USB DAQ Module είναι περίπου $ 129. Δείτε την τοποθεσία MCC για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το MiniLab1008: https:// www.measurementcomputing.com/ Δείτε την τοποθεσία NI για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το LabVIEW:

Βήμα 1: Σύνδεσμος επικοινωνίας

Τα προγράμματα οδήγησης που παρέχονται με τις μονάδες DAQ Measurement Computing (MCC) δεν προσφέρουν άμεσο έλεγχο του υλικού από το λογισμικό LabVIEW. Χρειαζόμαστε την Universal Library για να επικοινωνήσουμε με το LabVIEW. Δείτε την εικόνα 1.1 για ιεραρχική σύνδεση επικοινωνίας μεταξύ LabVIEW και MCC Minilab1008 DAQ.

Βήμα 2: Δύο μέρη σε ένα VI - Πρόσοψη και διάγραμμα

Υπάρχουν δύο μέρη σε ένα VI: το πλαίσιο και το διάγραμμα. Ο πίνακας μοιάζει με τον μπροστινό πίνακα ενός οργάνου και το διάγραμμα είναι όπου πραγματοποιείτε συνδέσεις με διάφορα εξαρτήματα. Αυτό το VI θα αποκτήσει τα δεδομένα από ένα καθορισμένο κανάλι και θα τα εμφανίσει στον μπροστινό πίνακα. Στο LabVIEW δεν υπάρχει προγραμματισμός κειμένου. Το VI όταν ολοκληρωθεί πρέπει να μοιάζει με το σχήμα 1:

Βήμα 3: Ανίχνευση υλικού και εκκίνηση του LabVIEW

Κάντε κλικ για να ξεκινήσετε το λογισμικό InstaCal από τον υπολογισμό μέτρησης. Αυτό είναι απαραίτητο καθώς θα επιτρέψει στον υπολογιστή να εντοπίσει το συνδεδεμένο υλικό DAQ. Κάντε κλικ στην επιφάνεια εργασίας σας για να ξεκινήσετε το LabVIEW. Κάντε κλικ στο NewVI για να ξεκινήσετε μια νέα εφαρμογή VI.

Βήμα 4: Σχεδιασμός μπροστινού πίνακα

Για να λειτουργήσει η απόκτηση δεδομένων, πρέπει να παρέχουμε ελέγχους, λειτουργίες και δείκτες στο VI. Τα στοιχεία ελέγχου μας επιτρέπουν να αλλάξουμε την τιμή των παραμέτρων, οι δείκτες μας επιτρέπουν να γράφουμε και να γράφουμε δεδομένα και οι συναρτήσεις παρέχουν την επεξεργασία ή τον έλεγχο εισόδου/εξόδου των δεδομένων που αποκτήθηκαν. Βήμα 1 - Προσθήκη ψηφιακού ελέγχου Εξερευνήστε το μενού Controls. Επιλέξτε IGΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ από το Αριθμητικό παράθυρο όπως φαίνεται στο Σχήμα 2. Ένα πεδίο θα εμφανιστεί στον πίνακα, επισημαίνοντάς το ως "Πίνακας #". Επαναλάβετε αυτό 3 φορές προσθέτοντας περισσότερο ψηφιακό χειριστήριο και επισημάνετε τους ως Ρυθμός δείγματος, Χαμηλό κανάλι και Υψηλό κανάλι Το Αυτά τα στοιχεία ελέγχου θα μας επιτρέψουν να εισαγάγουμε τις αριθμητικές τιμές για τον πίνακα συλλογής δεδομένων Minilab1008

Βήμα 5: Σχεδιασμός μπροστινού πίνακα

Βήμα 2 - Προσθήκη ελέγχου για μηνύματα σφάλματος Για τη χρήση του στοιχείου ελέγχου σφάλματος, το LabVIEW διαβάζει από ένα σύνολο συμβολοσειρών. Από το μενού String & Path Controls, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, επιλέξτε Ένδειξη συμβολοσειράς και επισημάνετε το ως μήνυμα σφάλματος. Να θυμάστε ότι αυτό είναι ένα παράθυρο για μηνύματα σφάλματος που σχετίζονται με την κατάσταση του υλικού.

Βήμα 6: Σχεδιασμός μπροστινού πίνακα

Βήμα 3 - Επιλογή γραφήματος για την απεικόνιση Για να σχεδιάσετε τα δεδομένα που αποκτήσατε, μεταβείτε στο μενού ΓΡΑΦΗΜΑ όπως φαίνεται στην Εικ. 4, επιλέξτε WAVEFORMGRAPH και επισημάνετε το ως Εμφάνιση. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Με το χειρισμό αντικειμένων G, ο μπροστινός πίνακας θα μπορούσε να μοιάζει όπως φαίνεται στο σχήμα 1.

Βήμα 7: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Κάντε κλικ στο τμήμα του διαγράμματος του VI. Θα παρατηρήσετε μια άλλη κυμαινόμενη παλέτα με τίτλο Λειτουργίες. Αυτή η παλέτα έχει μια ποικιλία λειτουργιών και υπο-VI που ελέγχουν όλες τις πτυχές του πίνακα ή της μονάδας DAQ και τη μέτρηση και επεξεργασία σήματος. Εάν έχετε επισημάνει όλα τα αριθμητικά στοιχεία ελέγχου και δείκτες, τότε θα βρείτε τους ακροδέκτες τους στο διάγραμμα με την κατάλληλη ένδειξη. Σε περίπτωση που ξεχάσατε να επισημάνετε τους αριθμούς και τις συμβολοσειρές ακριβώς όπως τις εισάγατε στον μπροστινό πίνακα, μπορεί να προκαλέσει σύγχυση. Χρησιμοποιήστε το δεξί κλικ του ποντικιού ενώ επιλέγετε το τερματικό και επιλέξτε "Εύρεση τερματικού" από το μενού. Εναλλακτικά, μπορείτε να κάνετε διπλό κλικ στο τερματικό στο διάγραμμα και θα δείξει το στοιχείο ελέγχου στον μπροστινό πίνακα. Για να φτάσετε στο διάγραμμα, μεταβείτε στο μενού των Windows και επιλέξτε ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΟΣ. Το διάγραμμα πρέπει να φαίνεται όπως φαίνεται στο Σχ. 5:

Βήμα 8: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Για να αλλάξετε την αριθμητική αναπαράσταση όπως φαίνεται στο σχήμα 5., κάντε δεξί κλικ στο αριθμητικό πλαίσιο και από το μενού Αναπαράσταση αλλάξτε τον αριθμητικό ακέραιο τύπο όπως φαίνεται παρακάτω:

Βήμα 9: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Βήμα 1 - Προσθήκη Λειτουργίας Αναλογικής Εισόδου Από το μενού Λειτουργίες επιλέξτε Εικονίδιο MCC και επιλέξτε Εισαγωγή AlnScFg από Αναλογική Εισαγωγή όπως φαίνεται στο Σχήμα 6ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Για να ενεργοποιήσετε τη ΒΟΗΘΕΙΑ, από το μενού Βοήθεια, επιλέξτε Εμφάνιση βοήθειας. Όταν το ποντίκι διατηρείται σε οποιοδήποτε μέρος του διαγράμματος, θα εμφανιστεί ένα παράθυρο βοήθειας στην οθόνη. Για παράδειγμα, η βοήθεια για το "AInScFg" φαίνεται όπως στο Σχήμα 7.

Βήμα 10: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Βήμα 2 - Προσθήκη λειτουργιών ρύθμισης σήματος Από το μενού Λειτουργίες επιλέξτε MCC και επιλέξτε ToEng από το Signal Conditioning όπως φαίνεται στο σχήμα 8. Λεπτομέρειες του ToEng. VI εμφανίζονται στο σχήμα 9

Βήμα 11: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Βήμα 3 - Προσθήκη μηνύματος σφάλματος Παράδοσης Από το μενού Λειτουργίες επιλέξτε MCC και επιλέξτε ErrMsg από το MISC (Βαθμονόμηση & Διαμόρφωση) όπως φαίνεται στο Σχ. 10 Το Σχ. 11 δείχνει τη βοήθεια για τη λειτουργία "Err Msg".

Βήμα 12: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Βήμα 4 - Αριθμητική σταθερά Από το μενού Λειτουργίες επιλέξτε Αριθμητικό και επιλέξτε Αριθμητική σταθερά όπως φαίνεται στο Σχήμα 12. Σημείωση: "" Εισαγάγετε την αριθμητική τιμή 1000 στο σταθερό πεδίο. Επαναλάβετε το βήμα 4 και εισαγάγετε την τιμή 0. Ο λόγος που το κάνουμε αυτό είναι να παράσχουμε μια είσοδο σε αριθμό δειγμάτων για συλλογή και επίσης να παρέχουμε μια εισαγωγή στο t0 (χρόνος ενεργοποίησης της κυματομορφής). Ανατρέξτε στο σχήμα 18 για περισσότερες πληροφορίες.

Βήμα 13: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Βήμα 5 - Κλήση σταθερού Από το μενού Λειτουργίες επιλέξτε Αριθμητικό και επιλέξτε Κωνσταντίνος δακτυλίου όπως φαίνεται στο Σχήμα 13. Σημείωση: Εισαγάγετε μη προγραμματιζόμενο κείμενο στο πρώτο σταθερό πεδίο και, στη συνέχεια, εισαγάγετε αριθμητική τιμή+-10V στο δεύτερο σταθερό πεδίο. Για να προσθέσετε ένα δεύτερο πεδίο, κάντε δεξί κλικ στο πλαίσιο και επιλέξτε Προσθήκη στοιχείου μετά από το μενού και, στη συνέχεια, πληκτρολογήστε +-10V. Ο λόγος που το κάνουμε αυτό είναι να παράσχουμε μια είσοδο στο εύρος. Αυτό χρησιμοποιείται για τη συλλογή του δείγματος A/D. Το εύρος τάσης εισόδου για γραμμική λειτουργία, λειτουργία μονής λήξης για το MiniLAB1008 είναι ± 10Vmax.

Βήμα 14: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Βήμα 6 - Δημιουργία κυματομορφής Από το μενού Λειτουργίες επιλέξτε Waveform και επιλέξτε Build Waveform όπως φαίνεται στο σχήμα 14. Ο λόγος που δημιουργούμε τη δική μας κυματομορφή είναι ότι πρέπει να προσαρμόσουμε την κλιμάκωση του άξονα x. Η αλλαγή του άξονα Χ σε εμφάνιση χρόνου θα μας βοηθήσει να απεικονίσουμε το γράφημα με πλήρη έννοια. Μόλις εισαγάγετε το στοιχείο κυματομορφής κατασκευής σύρετε το μεσαίο άκρο για να φαίνεται όπως φαίνεται στο κίτρινο παρακάτω πλαίσιο: Σημείωση: Επιλέξτε τον κέρσορα θέσης/μεγέθους από την παλέτα Εργαλεία για να σύρετε και να αυξήσετε το μεσαίο άκρο. Η βοήθεια για την κατασκευή κυματομορφής φαίνεται στο σχήμα 15.

Βήμα 15: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Τελικό βήμα - Σύνδεση των πλαισίων Σε αυτό το σημείο είναι σημαντικό να κατανοήσετε τη γραμμή εργαλείων. Η γραμμή εργαλείων χρησιμοποιείται για την επιλογή διαφορετικών εργαλείων. Το Σχήμα 16 δίνει μια περιγραφή μιας γραμμής εργαλείων. Κατά το σχεδιασμό ενός διαγράμματος θυμηθείτε τους ακόλουθους κανόνες: Για οποιαδήποτε λειτουργία ή υπο-VI, οι είσοδοι σε αυτήν είναι πάντα προς τα αριστερά και οι έξοδοι είναι πάντα προς τα δεξιά. Για να δείτε όλες τις συνδέσεις, μεταβείτε στο μενού Βοήθεια και επιλέξτε "Εμφάνιση βοήθειας". Με ενεργοποιημένη τη Βοήθεια, καθώς μετακινείτε το εργαλείο επεξεργασίας σε μια λειτουργία/υπο-VI, θα εμφανιστεί η οθόνη βοήθειας. Όταν το σύρμα τοποθετείται πάνω από μια λειτουργία ή ένα υπο-VI, οι ακροδέκτες στις λειτουργίες φωτίζονται με τις συνδέσεις να επισημαίνονται. Αυτό διευκολύνει τη σύνδεση του καλωδίου σε κατάλληλους ακροδέκτες. Εάν οι συνδέσεις μεταξύ δύο λειτουργιών/υπο-VI είναι ασύμβατες, τότε θα εμφανιστεί μια διακεκομμένη (-----) γραμμή μεταξύ των συνδέσεων και όχι μια σταθερή γραμμή. Αυτό σημαίνει ότι η καλωδιακή σύνδεση μεταφέρει ασύμβατα δεδομένα (π.χ. πίνακας σε αριθμό ή σύμπλεγμα σε πίνακα). Ελέγξτε ξανά τις συνδέσεις με την οθόνη "Βοήθεια" ή κοιτάζοντας το Σχήμα 18. Χρησιμοποιώντας το εργαλείο σύρματος, συνδέστε τα κατάλληλα χειριστήρια στο υπο-VI όπως φαίνεται στο Σχήμα 18. Συνδέστε την ένδειξη γραφικής παράστασης προς το τέλος της κατασκευής σας. Όταν ολοκληρωθεί η εφαρμογή σας, η γραμμή εργαλείων θα εμφανίσει την κατάσταση του VI. Όπως προαναφέρθηκε, εάν μια σύνδεση είναι κακή ή δεν είναι κατάλληλη, θα εμφανιστεί στο διάγραμμα με μια σπασμένη γραμμή. Εάν οι ακροδέκτες δεν είναι σωστά συνδεδεμένοι, η γραμμή εργαλείων θα εμφανίσει την κατάσταση όπως φαίνεται στο σχήμα 17.

Βήμα 16: Σχεδιασμός πίνακα διαγραμμάτων

Τελικό βήμα Μετά την ολοκλήρωση και εάν η καλωδίωση είναι σωστή, το διάγραμμα πρέπει να μοιάζει με αυτό που φαίνεται στο σχήμα 18. Υπάρχουν ορισμένα πρόσθετα προαιρετικά εξαρτήματα και η καλωδίωση που βλέπετε στο διάγραμμα: Αφού συνδέσετε όλα τα καλώδια όπως φαίνεται στο σχήμα 18, προχωρήστε στον μπροστινό πίνακα και συμπληρώστε τις κατάλληλες πληροφορίες στον μπροστινό πίνακα όπως περιγράφεται παρακάτω: Δοκιμή χαμηλού και υψηλού καναλιού ως 0 για έλεγχο καναλιού. Προσαρμόστε τη γεννήτρια λειτουργιών σας στην έξοδο 100 Hz, σήμα ημιτονοειδούς κύματος 2v pp. Ανάλογα με τη συχνότητα της κυματομορφής εισόδου, εισαγάγετε έναν κατάλληλο αριθμό συχνότητας δειγματοληψίας. Ο αριθμός που εισάγετε πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσιος από τη συχνότητα της κυματομορφής εισόδου. Στην καταμέτρηση, βάλτε τον ίδιο αριθμό με το δείγμα. Αφού εισαγάγετε τις κατάλληλες πληροφορίες, κάντε κλικ στο δεξί βέλος, όπως φαίνεται στο σχήμα 16 παρακάτω, για να ξεκινήσετε την απόκτηση δεδομένων. Εάν οι πληροφορίες που καταχωρίσατε ήταν σωστές, το συλλεγμένο σήμα θα εμφανιστεί στον μπροστινό πίνακα. μπορεί να έχετε παρατηρήσει, η απόκτηση δεδομένων γίνεται μόνο τη στιγμή που κάνετε κλικ στο δεξί βέλος Για να κάνετε συνεχή λήψη δεδομένων, κάντε κλικ στα βέλη του βρόχου και η απόκτηση δεδομένων θα συνεχιστεί μέχρι να πατηθεί το κουμπί STOP.