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ET6DE - Instrumentação Virtual

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Apresentação em tema: "ET6DE - Instrumentação Virtual"— Transcrição da apresentação:

1 ET6DE - Instrumentação Virtual
Prof. Winderson Aula03

2 Introdução ao LabVIEW Programação em LabVIEW Uso de Sub-VIs
Estruturas Básicas de Programação março de 17

3 A. Linguagem LabVIEW LabVIEW é uma linguagem de programação gráfica, de propriedade da empresa National Instruments, que utiliza ícones, em vez de linhas de texto, para criar aplicações. Vasto conjunto de ferramentas e objetos de automação e instrumentação. A interface de usuário é o Painel frontal. O código de programa é o Diagrama de bloco. A National Instruments fornece uma vasta opções de hardware DAQ cujo programação é realizada através do LabVIEW. GPIB, PCI, VXI, PXI, RS-232, RS-485, USB, Ethernet, etc. Aplicações para Internet (ActiveX e redes TCP/IP). Pode-se criar executáveis e bibliotecas DLLs. março de 17 A. Introdução

4 Instrumento Virtual (VI) no LabVIEW
Os programas em LabVIEW são chamados de instrumentos virtuais (VIs - Virtual Instruments). Os VIs contêm três componentes principais: painel frontal diagrama de bloco painel de ícones e conectores março de 17 A. Introdução

5 Painel frontal É a interface com o usuário: março de 17 A. Introdução

6 Diagrama de blocos É o código para controlar os objetos do painel frontal: março de 17 A. Introdução

7 Painél de ícones e conectores
Serve para permitir o uso de um VI em outro VI: março de 17 A. Introdução

8 Hierarquia de VIs Vantagem: Natureza hierárquica dos VI.
Uso de subVIs. Não há limites para a hierarquia. Rápidas alterações e depurações da aplicação. Útil para modelar blocos repetitivos Fácil reutilização de código. março de 17 A. Introdução

9 Exemplo... março de 17 A. Introdução

10 Exemplo... março de 17 A. Introdução

11 Ambiente de programação
março de 17 A. Introdução

12 março de 17 A. Introdução

13 Barra de ferramentas do painel frontal
Run Run continuamente Abortar execução Pausa Formatar textos Alinhar objetos Distribuir objetos Reordenar objetos março de 17 A. Introdução

14 Barra de ferramentas do diagrama de blocos
Mostrar execução Executar passo a passo Entrar em um Loop ou SubVI Sair de um Loop ou SubVI Aviso de potencial problema março de 17 A. Introdução

15 Menus File (Open, Save, Copy e Paste)
Edit (para modificar componentes do VI) View (acessar elmtos que compoem o VI) Project (gerenciar projetos) Operate (executar, anular e alterar opções do VI) Tools (para configurações do LabVIEW) Windows (gerenciamento de janelas) Help (manuais, ajuda on-line e outras infos) março de 17 A. Introdução

16 Paletas Tools Operating para alterar os valores de um controle ou selecionar o texto em um controle. Positioning para selecionar, mover ou redimensionar objetos. Labeling para editar texto e criar legendas livres. Wiring para ligar objetos no diagrama de bloco. Object Shortcut Menu para acessar ao menu de atalho de um objeto com o botão esquerdo do mouse. Scrolling para percorrer as janelas sem utilizar as barras de rolagem. Breakpoint para definir pontos de parada em VIs, funções, nós, ligações e estruturas, a fim de interromper a execução naquela localização. Probe para criar sensores no diagrama de bloco. Color Copy a fim de copiar cores para serem coladas. Coloring para colorir um objeto. março de 17 A. Introdução

17 Paleta Controls março de 17 A. Introdução

18 Paleta Functions março de 17 A. Introdução

19 Carregando Vis março de 17 A. Introdução

20 EXERCÍCIO 1 VI Frequency Response Objetivo: Abrir e executar um VI
Tempo estimado para execução: 5 minutos março de 17 A. Introdução

21 Criando um VI No painel frontal aloque os controles e indicadores.
No diagrama de blocos aloque os nós entre os terminais através das ligações apropriadas. EXEMPLO 1 março de 17 A. Introdução

22 Comparando c/ linguagens textuais
Um NÓ comporta-se como uma declaração, operador e função ou sub-rotina; TERMINAIS por sua vez são como parâmetros e constantes e LIGAÇÕES são como variáveis. março de 17 A. Introdução

23 Programação de fluxo de dados
Um nó é executado quando todos os dados estao disponíveis em seus terminais de entrada Após a execução do nó os dados são colocados na saída e transferidos adiante Exemplos: março de 17 A. Introdução

24 Outros recursos Ligar objetos automaticamente usando a barra de espaço (Tools > Options e Block Diagram) Exibir terminais com botão direito e Visible Items > Terminals Pesquisar controles, VIs e funções através do botão: Search da Paleta março de 17 A. Introdução

25 EXERCÍCIO 2 VI Convert C to F Objetivo: Montar um VI
Tempo estimado para execução: 8 minutos março de 17 A. Introdução

26 Técnicas de Edição Criação rápida de objetos com Create
Selecionar objetos com a ferramenta Positioning Mover objetos com auxílio da tecla Shift Excluindo objetos Desfazer/Refazer com Undo e Redo Duplicar objetos com auxílio da tecla Control Rotulando objetos Títulos: acompanham um objeto Legendas livres criadas com a ferramenta Labeling março de 17 A. Introdução

27 Mais técnicas de edição
Selecionando e excluindo ligações Extendendo ligações março de 17 A. Introdução

28 Outras técnicas de edição
Ligações interrompidas Alterar fonte, estilo e tamanho de texto com Text Settings na barra de ferramentas Redimensionar objetos com alças apropriadas março de 17 A. Introdução

29 Mais técnicas de edição
Alinhando objetos Copiando objetos Colorindo objetos (exceto terminais) com a ferramenta Coloring ou Tools>Options e Colors março de 17 A. Introdução

30 EXERCÍCIO 3 Execute as alterações no painel frontal e no diagrama de blocos conforme solicitado na folha de exercício. Tempo estimado para execução: 12 minutos março de 17 A. Introdução

31 Técnicas de depuração Indicação de VI não executável
Localização de erros com View > Error List Animação da execução com uso do botão Highlight Execution Executando passo a passo com botões Step Over, Step Into ou Step Out. Pontas de prova Pontos de parada março de 17 A. Introdução

32 EXERCÍCIO 4 VI Debug Exercice Objetivo: Praticar técnicas de depuração
Tempo estimado para execução: 15 minutos março de 17 A. Introdução

33 B. Criando Sub-VIs Um VI dentro de outro VI é chamado subVI
Corresponde a uma chamada de sub-rotina março de 17 B. SubVIs

34 Criando um ícone Ícone é a representação gráfica do VI
Edit Icon... botão direito sobre o ícone Utilize ferramentas Icon Editor de forma similar aos comandos encontrados no programa Paint do Windows Tamanho em pixels: 32 x 32 Padrões de cores: P&B, 16 e 256(default) Também pode-se arrastar um gráfico de qualquer lugar do seu sistema de arquivos março de 17 B. SubVIs

35 Configurando o painel de conectores
É o conjunto de terminais que corresponde aos controles e indicadores do VI (define E/S) Show Conector com botão direito no ícone mostrado no Painel frontal Altere o padrão com a opção Patterns Número máximo de terminais é 28 Recomendação use no máximo 16 Altere distribuição espacial com Flip e Rotate março de 17 B. SubVIs

36 Atribuindo terminais a controles e indicadores
Define a relação entre o painel de conectores e os terminais de controles/indicadores. Deve-se utilizar a ferramenta Wiring no painel de controle Coloque as entradas do lado esquerdo e as saídas do lado direito março de 17 B. SubVIs

37 EXERCÍCIO 5 VI Convert C to F
Objetivo: Criar um painel de ícones e conectores para que você possa utilizar um VI como um subVI Tempo estimado para execução: 10 minutos março de 17 B. SubVIs

38 Utilizando subVIs Selecione Functions»Select a VI
Ou pode-se copiar e colar a partir de outro VI Um duplo clique no subVI do diagrama de blocos abrirá o painel de controle deste subVI Idem + Control abre-se seu diagrama de blocos As alterações num subVI só alteram a estância atual. As demais estâncias alteram-se após o subVI ser salvo março de 17 B. SubVIs

39 EXERCÍCIO 6 VI Thermometer
Objetivo: Montar um VI e criar seu painel de ícones e conectores para que você possa utilizá-lo como um subVI Tempo estimado para execução: 20 minutos março de 17 B. SubVIs

40 Definindo atributos aos conectores
Clique com o botão direito no painel de conectores e selecione This Connection Is no menu de atalho: Required Recommended Optional Para opção obrigatória (Required) não se pode executar o VI como um subVI sem o ligar corretamente. março de 17 B. SubVIs

41 Criando subVI a partir de seções de um VI
Use este recurso para simplificar o diagrama Deve-se usar a ferramenta Positioning para selecionar a seção Menu Edit»Create subVI O LabVIEW cria controles e indicadores para o novo subVI e conecta o subVI às ligações já existentes Não se pode converter uma seção com mais de 28 entradas/saídas. março de 17 B. SubVIs

42 C. Estruturas Básicas de Programação
While Loops Diagramas de forma de onda For Loops Estruturas Case Estruturas Sequence março de 17 C. Estruturas de Programação

43 C. Estruturas de Programação
While Loops Similar às estruturas DO ou REPEAT-UNTIL Localizada na paleta Functions»Structures Executa o sub-diagrama até que uma condição booleana seja satisfeita Comportamento padrão: Stop If True Comportamento alternativo: Continue If True Um terminal de iteração realiza uma contagem Exemplo gerador de temperaturas aleatório VI Temp março de 17 C. Estruturas de Programação

44 Diagramas de forma de onda
Indicador numérico que exibe plotagens Localizado na paleta Controls»Graph março de 17 C. Estruturas de Programação

45 Diagramas de forma de onda
Utilizam três modos diferentes para rolar dados Escolha o modo com o botão direito no diagrama e selecione Advanced»Update Mode O modo Strip é mais lento (padrão) março de 17 C. Estruturas de Programação

46 C. Estruturas de Programação
Exemplos... março de 17 C. Estruturas de Programação

47 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 7 VI Temperature Monitor Objetivo: Utilizar um While Loop e diagrama de forma de onda para adquirir e exibir dados Tempo estimado para execução: 10 minutos Antecipar exercício 8 março de 17 C. Estruturas de Programação

48 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 8 VI Random Signal Adicionar temporização a um diagrama de forma de onda, utilizando um controle numérico Tempo estimado para execução: 10 minutos Resolver exercício no computador março de 17 C. Estruturas de Programação

49 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 9 VI Auto Match Objetivo: Transmitir dados para fora de um While Loop através de um túnel Tempo estimado para execução: 10 minutos março de 17 C. Estruturas de Programação

50 Registradores de deslocamento
Usados para transferir valores de uma iteração de loop para a próxima Cria-se com o botão direito na borda esquerda ou direita de um loop e selecionando Add Shift Register no menu de atalho Um registrador de deslocamento aparece como um par de terminais diretamente em oposição um ao outro nas laterais verticais da borda do loop março de 17 C. Estruturas de Programação

51 Registradores de deslocamento
março de 17 C. Estruturas de Programação

52 Registradores de deslocamento
Pode-se acessar iterações anteriores botão direito no terminal esquerdo Add Element março de 17 C. Estruturas de Programação

53 Inicializando registradores de deslocamento
Ligar qualquer valor da parte externa do loop ao terminal esquerdo Senão o valor gravado no registrador será o mesmo de quando o loop foi executado pela última vez Ou utilizará o valor padrão para o tipo de dados se o loop nunca tiver sido executado Exemplo: se o tipo de dados do registrador de deslocamento for Boolean, o valor inicial será FALSE março de 17 C. Estruturas de Programação

54 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 10 VI Shift Register Example Objetivo: Utilizar registradores de deslocamento para acessar valores de iterações anteriores Tempo estimado para execução: 10 minutos Resolver exercício no computador (ou abrir 4-4) março de 17 C. Estruturas de Programação

55 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 11 VI Temperature Running Average Objetivo: Utilizar registradores de deslocamento para calcular uma média de execução Tempo estimado para execução: 10 minutos março de 17 C. Estruturas de Programação

56 C. Estruturas de Programação
For Loops Executa um subdiagrama por um definido número de vezes Localizado na paleta Functions»Structures O valor no terminal de contagem indica quantas vezes é possível repetir o sub-diagrama A contagem de iterações sempre inicia em zero O terminal de contagem de For Loop é um inteiro longo (coerção para este formato!) março de 17 C. Estruturas de Programação

57 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 12 VI Random Average Objetivo: Montar um VI que exiba duas plotagens, uma plotagem aleatória e uma média dos últimos quatro pontos em um diagrama de forma de onda em modo de atualização sweep. Tempo estimado para execução: 10 minutos Resolver no computador (ou abrir 4-5) março de 17 C. Estruturas de Programação

58 C. Estruturas de Programação
Estruturas Case Tem dois ou mais sub-diagramas Apenas um sub-diagrama pode ser visto de cada vez A estrutura executa apenas uma condição de cada vez Um valor de entrada determina qual sub-diagrama será executado A estrutura Case é semelhante às declarações condicionais ou declarações if...then...else em linguagens de programação baseadas em texto Pode-se especificar uma condição padrão para a estrutura Case, usada para tratar valores fora da faixa março de 17 C. Estruturas de Programação

59 C. Estruturas de Programação
Estruturas Case Pode-se criar vários túneis de entrada e saída Apesar de haver entradas disponíveis para todos os sub-diagramas, eles não precisam utilizar todas elas Porém deve-se definir túnel de saída p/ cada condição Túneis de saída não ligados aparecem como quadrados brancos março de 17 C. Estruturas de Programação

60 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 13 VI Square Root Objetivo: Utilizar a estrutura Case Tempo estimado para execução: 10 minutos Resolver ou 6-1 março de 17 C. Estruturas de Programação

61 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 14 VI Temperature Control Objetivo: Utilizar a estrutura Case Tempo estimado para execução: 10 minutos março de 17 C. Estruturas de Programação

62 C. Estruturas de Programação
Estruturas Sequence Contém um ou mais sub-diagramas, ou quadros, que são executados em ordem seqüencial Uma estrutura Sequence executa o quadro 0, depois o quadro 1, depois o quadro 2, e assim por diante Essa estrutura não completa sua execução nem retorna nenhum dado até que o último quadro seja executado março de 17 C. Estruturas de Programação

63 C. Estruturas de Programação
Estruturas Sequence Os túneis das estruturas Sequence podem ter apenas uma fonte de dados, diferente das estruturas Case A saída pode ser emitida a partir de qualquer quadro, mas os dados deixam a estrutura Sequence somente quando a execução de todos os quadros estiver concluída (e não quando quadros individuais concluírem suas execuções) março de 17 C. Estruturas de Programação

64 C. Estruturas de Programação
Seqüências locais Para transferir dados de um quadro para qualquer quadro subseqüente, utilize um terminal de seqüência local Uma seta apontando para fora aparece no terminal de seqüências locais do quadro que contém a fonte de dados O terminal nos quadros subseqüentes contém uma seta apontando para dentro, indicando que o terminal é uma fonte de dados para aquele quadro. Adicione seqüências com o botão direito na borda da estrutura e selecione Add Sequence Local março de 17 C. Estruturas de Programação

65 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 15 VI Time to Match Objetivo: Utilizar a estrutura Sequence Tempo estimado para execução: 10 minutos Resolver ou 6-3 março de 17 C. Estruturas de Programação

66 Estrutura de fórmula e expressão
Usadas para executar operações matemáticas no ambiente LabVIEW Próprias para vínculos com MATLAB p.ex. Estrutura de fórmula – baseado em texto Estrutura de expressão – uma só variável março de 17 C. Estruturas de Programação

67 C. Estruturas de Programação
EXERCÍCIO 16 VI Formula Node Exercise Objetivo: Utilizar o Formula Node Tempo estimado para execução: 10 minutos março de 17 C. Estruturas de Programação


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