1. Trang chủ >
  2. Kỹ thuật >
  3. Giao thông - Vận tải >

PHỤ LỤC B: GIỚI THIỆU LabVIEW

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.58 MB, 123 trang )


gợi nhớ và cách thức hoạt động theo kiểu dòng dữ liệu (data flow) lần lượt từ trái qua phải.

Các thuật tốn này sau đó được áp dụng lên các mạch điện và cơ cấu chấp hành thực nhờ

vào việc kết nối hệ thống thật với LabVIEW thông qua nhiều chuẩn giao tiếp như chuẩn giao

tiếp RS232 (giao tiếp qua cổng COM), chuẩn USB, chuẩn giao tiếp mạng TCP/IP, UDP,

chuẩn GPIB, vv. Vì vậy LabVIEW là một ngơn ngữ giao tiếp đa kênh.

2. Các ứng dụng của LabVIEW

LabVIEW được sử dụng trong các lĩnh vực đo lường tự động hóa, cơ điện tử, robotics,

vật lý, toán học, sinh học, vật liệu, ơ tơ, vv. Nhìn chung:

-



LabVIEW giúp kỹ sư kết nối bất kỳ cảm biến, và bất kỳ cơ cấu chấp hành nào với máy



-



tính.

LabVIEW có thể được sử dụng để xử lý các kiểu dữ liệu như tín hiệu tương tự (analog),

tín hiệu số (digital) hình ảnh (vision), âm thanh (audio), vv.



3. Những khái niệm cơ bản của LabVIEW

3.1. VI -Thiết bị ảo

Lập trình LabVIEW được thực hiện trên cơ sở là các thiết bị ảo (VI). Các đối tượng

trong các thiết bị ảo được sử dụng để mô phỏng các thiết bị thực, nhưng chúng được thêm

vào bởi phần mềm vào bởi phần mềm. Các VI tương tự như các hàm trong lập trình bằng

ngơn ngữ.

3.2 Front Panel và Block Diagram

Một chương trình trong LabVIEW gồm hai phần chính: một là giao diện với người sử

dụng (Front Panel), hai là giao diện dạng sơ đồ khối cung cấp mã nguồn (Block Diagram) và

các biểu tượng kết nối (Icon/Connector).

-



Front Panel (Bảng giao diện):

Front Panel là một panel tương tự như panel của thiết bị thực tế. Ví dụ các nút bấm, nút



bật, các đồ thị và các bộ điều khiển. Từ Front Panel người dùng chạy và quan sát kết quả có



thể dùng chuột, bàn phím để đưa dữ liệu vào sau đó cho chương trình chạy và quan sát.

Front Panel thường gồm các bộ điều khiển (Control) và các bộ hiển thị (Indicator).

Control là các đối tượng được đặt trên Front Panel để cung cấp dữ liệu cho chương trình.

Nó tương tự như đầu vào cung cấp dữ liệu.

Indicator là đối tượng được đặt trên Front Panel dùng để hiển thị kết quả, nó tương tự

như bộ phận đầu ra của chương trình.



Hình 7: Front Panel của chương trình LabVIEW

-



Block Diagram (Sơ đồ khối):

Block Diagram của một VI là một sơ đồ được xây dựng trong môi trường LabVIEW, nó



có thể gồm nhiều đối tượng và các hàm khác nhau để tạo các cấu trúc lệnh để chương trình

thực hiện. Block Diagram là một mã nguồn đồ họa của một VI. Các đối tượng trên Front

Panel được thể hiện bằng các thiết bị đầu cuối trên Block Diagram, không thể loại bỏ các

thiết bị đầu cuối trên Block Diagram. Các thiết bị đầu cuối chỉ mất đi sau khi loại bỏ đối

tượng tương ứng trên Fron panel.



Cấu trúc của một Block Diagram gồm các thiết bị đầu cuối (Terminal), nút (Node) và các

dây nối (Wire).



Hình 8: Sơ đồ khối của LabVIEW

-



Icon & Connector:

Icon (biểu tượng): là biểu tượng của VI, được sử dụng khi từ một VI muốn sử dụng chức



năng của một VI khác. Khi đó nó được gọi là SubVI, nó tương đương như một chương trình

con trong các ngơn ngữ khác.

Connector (đầu nối): là một phần tử của Terminal dùng để nối các đầu vào và đầu ra của

các VI với nhau khi sử dụng. Mỗi VI có một Icon mặc định hiển thị trong bảng Icon ở góc

trên bên phải của sổ Front Panel và Block Diagram.

Khi các VI được phân cấp và module hóa thì ta có thể dùng chúng như các chương trình

con. Do đó để xây dựng một VI ta có thể chia thành nhiều VI thực hiện các chức năng đơn

giản và cuối cùng kết hợp chúng lại với nhau thành một khối để thực thi những công việc cụ

thể trong một chương trình.

3.3. Các kỹ thuật lập trình trên LabVIEW



Khác với những ngơn ngữ lập trình khác, ngơn ngữ lập trình LabVIEW ngồi những

menu quen thuộc giống như những ngơn ngữ khác. LabVIEW còn sử dụng các bảng: Tools

Palette, Controls Palette, chính những bảng này làm cho LabVIEW khác với các ngôn ngữ

sử dụng những câu lệnh rườm rà khó nhớ. Các bảng đó cung cấp các chức năng để người sử

dụng có thể tạo và thay đổi trên Front Pannel và Block Diagram bằng các biểu tượng, các

hình ảnh trực quan giúp cho việc sử dụng trở nên dễ dàng, linh động hơn.



 Tools Palette (Bảng công cụ tiện ích):

Tools Palette xuất hiện trên cả Front Panel và Block Diagram. Bảng này cho phép người

sử dụng có thể xác lập các chế độ làm việc đặc biệt của trỏ chuột. Khi lựa chọn một công cụ,

biểu tượng của con trỏ sẽ được thay đổi theo biểu tượng của cơng cụ đó. Nếu thiết lập tự

động lựa chọn cơng cụ và người sử dụng di chuyển con trỏ qua các đối tượng trên Front

Panel hoặc Block Diagram, LabVIEW sẽ tự động lựa chọn công cụ phù hợp trên bảng Tools

Palette.

Để mở bảng cơng cụ tiện ích ta vào: VIEW, sau đó chọn Tools Palette (LabVIEW 2015).



Hình 9: Bảng cơng cụ tiện ích Tools Palette

Bảng điều khiển chỉ duy nhất xuất hiện trên Front Panel. Bảng điều khiển chứa các bộ

điều khiển (Control) và các bộ hiển thị (Indicator).

Bảng điều khiển đầy đủ được minh họa như hình bên. Để mở bảng Controls Palette ta

vào VIEW, chọn Controls Palette (LabVIEW 2015)



Hình 10: Bảng điều khiển - Controls Palette

Bảng điều khiển được sử dụng để người sử dụng thiết kế cấu trúc mặt hiển thị gồm các

thiết bị ví dụ: các cơng tắc, các loại đèn, các loại màn hình hiển thị... Với bảng điều khiển

này, người sử dụng có thể chọn các bộ thiết bị chuẩn do hãng sản xuất cung cấp ví dụ cơng

tắc nhưng cũng có thể chọn các bộ thiết bị do người sử dụng tự xây dựng. Bảng điều khiển

dùng để cung cấp dữ liệu đầu vào và hiển thị kết quả đầu ra.

Trên bảng Controls Palette thể hiện khá phong phú các bộ điều khiển khác nhau như trên

hình. Ta có thể sử dụng tất cả các thành phần của bảng Controls Palette, ở hình trên mục

Modern đang được mở , ngồi ra còn những mục điều khiển khác như Sliver, System,

Clacssic, Express... Sau đây ta xem qua một số công cụ điều khiển thông dụng của

LabVIEW.

-



Numeric controls/Indicators:



Bộ công cụ này dùng để hiển thị và điều khiển dữ liệu dạng số trong chương trình

LabVIEW.



Hình 11: Thư viện Numeric

-



Boolean controls/Indicators:

Bộ công cụ này cung cấp hai giá trị là True và False. Khi thực hiện chương trình người



dùng sử dụng chuột để điều khiển giá trị của thiết bị. Việc thay đổi giá trị của các thiết bị chỉ

có tác dụng khi các thiết bị đó được xác lập ở chế độ là các Control. Còn nếu ở chế độ là các

Indicator thì giá trị khơng thay đổi vì chúng chỉ là các thiết bị hiển thị.



Hình 12: Thư viện Boolean



-



Graph Controls/Indicators:

Bộ cơng cụ này dùng để hiển thị các tín hiệu dạng sóng, hiển thị giá trị của tín hiệu bằng



đồ thị và hiển thi mối quan hệ của tín hiệu.



Hình 13: Các dạng đồ thị, biểu đồ

4. Functions Palette (Bảng các hàm chức năng)

Bảng Functions Palette chỉ xuất hiện trên Block Diagram. Bảng này chứa các VI và các

hàm mà người dùng thiết kế để tạo dựng nên các khối lưu đồ. Với bảng Functions Palette,

người lập trình thực hiện các lệnh khác nhau bằng các lưu đồ như: các phép tính số học, các

biểu thức tốn học, các vòng lặp, phép lựa chọn thơng qua các nhóm hàm, chức năng đã

được cung cấp bên cạnh đó bảng này có thể tạo ra và sử dụng lại các hàm, chức năng mà

người dùng tự xây dựng. Các hàm toán học được minh họa thông qua các biểu tượng. Khi

muốn lựa chọn thực hiện một hàm nào đó thì người dùng chọn biểu tượng thể hiện cho hàm

đó và có thể kéo thả ở bất kỳ vị trí nào trên Block Diagram sau đó xác định những đầu vào

và đầu ra cần thiết.

4.1. Programming (Các khối hàm cơ bản).

Một số khối hàm cơ bản điển hình như hàm cấu trúc (Structures), mảng (Array), chuỗi

(String), hàm tính tốn (Numeric), hàm thời gian (Timing).



Hình 14: Thư viện các khối hàm cơ bản



 Hàm cấu trúc (Structures):

Bao gồm For, While, cấu trúc Case, Sequence, các biến toàn cục và cục bộ.



Hình 15: Thư viện hàm cấu trúc

Hàm While Loop cho phép chạy lặp lại chương trình cho đến khi một điều kiện cụ thể

xảy ra thì sẽ dừng. Hàm While Loop ln ln chạy ít nhất một lần.



Để chương trình có thể thực hiện và cập nhật giá trị liên tục, và chỉ dừng khi ta muốn,

chúng ta sẽ dùng vòng lặp While Loop này.

Nút Stop được tạo để điều khiển dừng vòng lặp.



Hình 16: Vòng lặp While Loop



 Array (Mảng dữ liệu):

Mảng dữ liệu là khái niệm chỉ tập hợp hữu hạn được đánh số các giá trị có cùng kiểu dữ

liệu. Ví dụ: mảng số thực, mảng số nguyên, mảng ký tự, mảng đa chiều, mảng đối tượng...

Mảng có một tính chất quan trọng khác là ta có thể sử dụng nó như một bộ đếm chứa dữ

liệu.



Hình 17: Thư viện Array

Trong thư viện Array này có chứa các hàm:



-



Index Array: Tìm phần tử trong mảng theo chỉ số (Index)



-



Built Array: Tạo mảng, nối các phần tử đầu vào thành mảng



 String (Chuỗi):

Hàm String sử dụng để nối hai hay nhiều chuỗi, tách chuỗi, chuyển dữ liệu thành chuỗi

và định dạng một chuỗi thành định dạng ký tự hoặc bảng tính.

Trong thư viện String này có chứa các hàm:

-



Match pattern: Tách chuỗi dựa vào ký tự nhận dạng.



-



Decimal String To Number: chuyển đổi chuỗi số trong chuỗi, chuyển dạng chuỗi số thành

dạng số thập phân, kết quả trả về là kiểu số nguyên để tính toán và hiển thị kết quả.



-



String to byte array function: Chức năng chuyển các dữ liệu dạng chuỗi thành mảng.



 Numeric (Hàm tính tốn):

Gồm các hàm dùng để tính tốn, xử lý dữ liệu, đường dẫn truy xuất



Hình 18: Thư viện Numeric

-



Quotient and remainder: dùng để chia lấy dư, và có thể tách kết quả thành 2 byte để xử

lý kết quả.



 Timing (Hàm thời gian):

Xác định dòng thời gian, đo khoảng thời gian đo hoặc trì hỗn một tiến trình một khoảng

thời gian xác định.



Hình 19: Thư viện hàm thời gian



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.docx) (123 trang)

×