Semana2 3 introducción_labview

Introducción al LabVIEW

Introducción a LabView

¿Qué es LabView?

Laboratory Virtual Instrumen Engineering
Workbench
Es un ambiente de desarrollo basado en un
lenguaje gráfico
Fue desarrollado por National Instruments para
los principales sistemas operativos
Desarrollado originalmente para comunicarse
con dispositivos de laboratorio
Una herramienta realmente útil


¿Por qué utilizar LabView?

Muy fácil de aprender, muy intuitivo
Fácil de utilizar
No tiene sintaxis que aprender
El código fuente puede leerse como un diagrama
esquemático
Acelera el desarrollo de un sistema
Tiene muchas librerías para muchos instrumentos
Soporte y foros
Muy potente, pueden programarse múltiples hilos
Tan versátil como los lenguajes basados en texto


Desventajas

Costo
Las técnicas avanzadas son mas difíciles de
desarrollar
El código puede volverse algo ilegible si no se
controla el desarrollo
La creación de aplicaciones muy personalizadas
puede llevarse mucho tiempo


Que vemos hoy:

El lenguaje
Construcción de una aplicación
Panel Frontal
Diagrama fuente
Programación
Estructuras
Funciones preconstruidas
Instrumentos Virtuales del usuario
Tips


El lenguaje de programación gráfico, (G Languaje)

Es un lenguaje de programación completamente gráfico.
El código fuente es un diagrama de nodos y alambres

La información viaja a través de los alambres
El flujo de datos controla la ejecución, no el flujo del código
La posición del código es irrelevante
Saber de antemano un lenguaje de alto nivel como C puede ser
desventajoso


Otra forma de programar

Flujo de información vs. Flujo de código
UnlockCAL(HeaterMat);

GetTempCAL(HeaterMat);

SetTempCAL(HeaterMat);

LockCAL(HeaterMat);

Principio de activación:
Un nodo no es ejecutado hasta que
se cumplan todas las condiciones
en las entradas.

Dependencia de la información



• Las aplicaciones son llamadas Instrumentos Virtuales (VI’s)
• Es necesario fabricar el Vi en dos partes:
1. Panel Frontal
2. Diagrama fuente
• Se recomienda comenzar con el panel frontal
• Hacer un boceto (en papel) de las funciones principales del
diagrama
• Desarrollar este diagrama en código G
• Fin…


Panel Frontal

Como interactúa el usuario con el programa
Contiene tanto controles como indicadores
A cada elemento en el panel frontal le corresponde un nodo en
el diagrama fuente
Existen muchos controles prediseñados, lo que facilita la
construcción de simples
Existe forma de personalizar los controles, sin embargo, el
diseña definido por default es bueno


Controles e indicadores

Existe una relación entre
objetos en el Panel Frontal y
los nodos en el Diagrama



Los objetos en el panel
frontal pueden ser tanto
controladores como
indicadores Controladores

Los controles son “fuentes”
de datos
Los indicadores son Indicadores
“receptores” de datos.
Existen “fuentes” de datos
que no tienen contraparte en
el Panel Frontal



Indicador
Control

Indicador
Indicador

Control


Construcción del Panel Frontal

Establecer límites en los controles, de tal forma que
no se tenga que verificar durante la ejecución del
programa que un valor esté dentro de sus límites
permitidos,
Mantener un estilo consistente
No utilizar muchos colores
Agregar cajas de texto en algunas partes para hacer
explicaciones
Utilizar un diagrama esquemático si el sistema
representa un sistema físico


Construcción del Diagrama Fuente

Hacer doble click en el panel forntal lleva al
nodo correspondiente en el Diagrama Fuente y
vice-versa
También en el menú,: “window, show diagram”
permite ver el diagrama fuente,


Construcción del Diagrama Fuente

Los nodos se ubican de manera similar que los
controles en el Panel Frontal
Los alambres se añaden con la herramienta de
alambrado

Es lo mas latoso en LabView
Evitar que se crucen los alambres


Tipos de nodos

Indicadores y controles
Funciones
Funciones predefinidas
VI’ definidos por el usuario (subrutinas)

Estructuras

Todos los nodos tienen uno o mas terminales, las
cuales solo admiten un tipo de datos

Alambres

Los alambres transportan datos entre nodos
dentro del Diagrama Fuente
El color del alambre indica el tipo de datos
Una “x” roja indica que alguna conexión está
mal hecha


Alambres

Un instrumento Virtual en LabView (Vi’s) es construido y
mantenido como una unidad mediante los alambres, que se
conectan a las terminales de los nodos, llevan información de
una terminal de salida a una terminal de entrada


Alambres rotos

Esto pasa si se conecta
mas de un nodo fuente
o no se conecta
ninguna terminal
fuente

LabVIEW
AVISA que hay algo que no
se está haciendo bien y el
alambre aparecer roto


Alambrado limpio vs alambrado desordenado

Limpio: Fácil de resolver

Desordenado: ¿que es esto?


Alambres

Cada tipo de alambre tiene diferente color, dependiendo del tipo de datos que
transporta

Scalar 1D array 2D array Color
Floating-point orange
number
Integer number blue
Boolean green
String pink


Tipos de datos


Control del Programa

Casi siempre es necesario poner el programa
en un loop que pueda ser detenido con un
botón de control
El ambiente de diseño también tiene botones
para el control del programa:
Correr una sola vez: el programa se ejecuta
cuando todos los datos se vacían.
Correr continuamente: el programa se ejecuta
nuevamente
Abortar ejecución: el programa se detiene
inmediatamente
Pausar ejecución: esto es útil para depurar el
programa

En cuanto al ambiente de
desarrollo


Paleta de herramientas

Seleccionar un elemento para editar o mover

Añadir y editar texto
Operar un control

Punto de prueba

Alambrado

Paleta de controles
Insert a boolean control
(button or switch)

Insert a digital
indicator or control

Paleta de funciones
Operadores matemáticos
Agregar estructuras de (+,-,…)
programa, como “Whiles”
y “Case” Operadores Booleanos

Temporización
Comparasiones

Archivos de entrada Salida
Análisis de Señales

Adquisición de datos
Funciones
matemáticas

Barra de Herramientas

Distribución de
Ejecución continua
Tipo de letra elementos
Alineación de
Ejecución Paro Pausa
elementos

Depuración
Reordenamiento
de objetos

Ejemplos


Creación de un VI de Suma y Resta de constantes
Panel Frontal

Diagrama fuente

Terminales de
los
indicadores

Terminales de
nodos de control

Creación de un VI de Suma y Resta de Variables

Panel Frontal

Diagrama fuente

Terminales de
nodos de control
Terminales de
los
indicadores

Ejemplo 3: Generador de funciones y osciloscopio

Se utiliza una señal senoidal a la cual se le puede modificar la frecuencia y la
amplitud

Se visualiza en un osciloscopio digital

Se tiene un botón de paro


Métodos y técnicas de
programación


Métodos y técnicas de programación

Estructuras
Funciones preconstruidas
VI’s definidas por el usuario
Clusters
Tips de programación


Estructuras

Como controlar el flujo de datos
• Estructura CASE

• Lazo “While”

• Lazo “For”

• Secuencia

• Nodo de fórmula


CASE

Contiene uno o dos marcos
El marco que se ejecuta depende de lo que esté alambrado a la
terminal de selección
Es posible alambrar diferentes tipo s de datos al selector


CASE

Menú de la
estructura case
Indicador de salida
Túnel de entrada

Controles de
entrada

Control de Túnel de salida
selección

Frontera del case
Terminal de selección Subdiagrama


CASE


Ciclo WHILE

índice Verificación (boolean)

•Similar a la instrucción While de “C”
•Contiene un marco que es repetido
•La verificación de continuación del lazo es verificada
después de la ejecución, de tal forma que siempre hay al
menos una ejecución.
•La terminal “i” indica la iteración actual, el primer marco
tiene el índice 0
•La terminal “stop” puede servir como “continuar si es
verdadero” o “parar si es verdad”, lo cual es seleccionado
desde menú.


Ciclo FOR

Terminal de conteo

Terminal de iteración

•Similar al ciclo while
•Permite ejecutar parte del código cierta cantidad de veces,
de acuerdo al valor de la variable alambrado a la termina N
•Si se alambra un “0” a la terminal, el marco no se ejecuta
ninguna vez, las salidas generadas no serán válidas,
•Los arreglos de entrada pueden ser indexados
automáticamente y si N no está alambrada, se llegará
hasta el tamaño del arreglo de entrada mas grande,


Nodo de FORMULA

•Evita alambrar una gran cantidad de artimética
•Puede tener mas de una señal de entrada y de
salida
•Utiliza sintaxis tipo C


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