Upload
quachhungbkh
View
40
Download
10
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Tài liệu sử dụng labview trong kỹ thuật
Citation preview
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 1
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH LABVIEW
PHẦN 1: HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT 1. Cài đặt phần mềm Labview.
Bước 1. Đưa đĩa CD chứa phần mềm cài đặt Labview 8.5 hoặc các phiên bản
mới hơn vào ổ đĩa CD của máy tính. Chọn file labVIEW.exe. Sau đó chọn Next
như hình vẽ sau.
Hình 1.1. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Bước 2. Điền thông tin tên và nơi làm việc của bạn. Chọn cài dùng thử.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 2
Hình 1.2. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Bước 3. Cài theo cấu hình.
Hình 1.3. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 3
Bước 4. Ấn nút Next như hình dưới đây.
Hình 1.4. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Bước 5. Ấn Next ta được.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 4
Hình 1.5. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Bước 6.
Hình 1.6. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Bước 7.
Hình 1.7. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 5
Bước 8.
Hình 1.8. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Chọn Later vì máy hỏi cài Driver.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 6
Hình 1.9. Hướng dẫn cài đặt LabVIEW
Khi này chúng ta đã hoàn thành việc cài đặt phần mềm LabVIEW và bắt đầu có thể
sử dụng nó.
PHẦN 2: THỰC HÀNH LUYỆN TẬP
Bài 1: Thực hành sử dụng vòng lặp 1. Xây dựng bài toán giám sát nhiệt độ.
Mục đích:
- Xây dựng VI và sử dụng cấu trúc vòng lặp While Loop và hiển thị dữ liệu
lên biểu đồ sóng dưới dạng thời gian thực.
- Xây dựng một VI để đo nhiệt độ và hiển thị giá trị nhiệt độ lên biểu đồ
sóng sử dụng VI nhiệt kế như là một subVI,
1.1. Xây dựng sơ đồ khối. Sơ đồ khối có dạng như sau:
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 7
Hình 1.68. Sơ đồ khối hiển thị bài toán đo nhiệt độ dưới dạng sóng
1. Chọn Window » Show Diagram để hiển thị sơ đồ khối
2. Vây quanh 2 thiết bị đầu cuối vào bên trong vòng lặp
3. Chọn vòng lặp While Loop từ Function » Structures
4. Kích và kéo chuột để sao cho vòng lặp này bao quanh 2 terminal.
5. Sử dụng công cụ Positioning tool để kéo một góc của vòng lặp rộng ra.
6. Chọn Functions » Select a VI sau đó theo đường dẫn đến VI
Thermometer mà bạn đã xây dựng trong bài tập 3.2và đặt nó vào trong sơ đồ khối.
VI này sẽ trả về giá trị đo nhiệt độ từ cảm biến nhiệt độ.
7. Nối dây các đối tượng trong sơ đồ khối.
8. Lưu lại VI dưới tên Temperature Monitor.vi
9. Hiển thị front panel bằng việc kích nó trực tiếp hoặc bằng việc chọn
Window » Show Panel.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 8
10. Sử dụng công cụ Operating Tool để kích vào chuyển mạch và bật nó về vị
trí ON.
11. Chạy VI
12. Vòng lặp While Loop là một vòng lặp hữu hạn và phụ thuộc vào điều kiện
kiểm tra của vòng lặp. Trong ví dụ này khi chuyển mạch về vị trí ON (TRUE) VI
nhiệt kế sẽ trả về một giá trị đo nhiệt độ mới và hiển thị nó lên trên giản đồ sóng.
13. Kích vào chuyển mạch về vị trí OFF (FASLE) để dừng việc thu nhận tín
hiệu từ cảm biến và kết thúc vòng lặp.
14. Việc cấu hình tỉ lệ xích cho trục X và Y của giản đồ sóng được thực hiện
như sau:
15. Kích chuột phải vào giản đồ và chọn Y Scale » Formating từ menu. Hộp
thoại sau sẽ xuất hiện.
Hình 1.69. Thay đổi tỉ lệ xích đồ thị sóng
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 9
16. Bạn chọn các thông số tỉ lệ xích cho các trục có dạng giống như trên
hình vẽ.
17. Kích chuột phải vào giản đồ sóng và chọn Data Operation » Clear Chat
từ menu để xóa bộ đệm hiển thị và reset giản đồ sóng. Nếu VI đang chạy chọn
Clear Chart từ menu.
1.2. Các tác động cơ khí của các chuyển mạch.
Bạn cần phải chú ý tại mỗi thời điểm chạy VI, bạn cần phải bật chuyển mạch và
rồi sau đó mới ấn nút Run. Với Labview bạn có thể thay đổi hoạt động của chuyển
mạch. Việc lựa chọn tác động của chuyển mạch bao gồm: Chuyển mạch khi ấn
(Switch when Pressed), chuyển mạch khi đã giải phóng (Switch when Released),
chuyển mạch cho đến khi giải phóng hết (Switch Until Released), giữ khi ấn
(Latch When Pressed), giữ khi đã giải phóng hết (Latch When Realeased), giữ cho
đến khi đã giải phóng hết (Latch Until Released).
Ví dụ chúng ta xem xét các chuyển mạch sau:
Giá trị mặc định của chuyển mạch là OFF (FASLE):
Switch When Pressed.
Thay đổi giá trị điều khiển tại thời điểm bạn kích điều khiển bằng công cụ
Operating tool.
Switch When Released.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 10
Thay đổi giá trị điều khiển chỉ sau khi bạn giải phóng chuột ra ngoài vùng giới
hạn của điều khiển.
Switch Until Released.
Thay đổi giá trị điều khiển khi bạn kích điều khiển và giữ nguyên giá trị mới
cho đến khi bạn giải phóng chuột, giá trị ở thời điểm sau đó sẽ quay về giá trị
gốc.
Latch When Pressed.
Thay đổi giá trị điều khiển khi bạn kích vào điều khiển và giữ giá trị mới cho
đến khi VI đọc tiếp giá trị lần sau.
Latch When Released
Thay đổi giá trị điều khiển chỉ sau khi bạn giải phóng chuột
Latch Until Released
Thay đổi giá trị điều khiển khi bạn kích điều khiển và giữ giá trị cho đến khi VI
đọc giá trị tiếp theo hoặc cho đến khi bạn giải phóng chuột
18. Thay đổi chuyển mạch khi nhiệt độ được vẽ trên đồ thị ở những thời điểm
mà bạn chạy VI.
- Dừng VI nếu nó đang chạy.
- Sử dụng Operating tool để kích vào chuyển mạch và bật nó về vị trí ON.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 11
- Kích chuột phải vào chuyển mạch và chọn Data Operation » Make
Current Value Default từ menu. Điều này nhằm mục đích thiết lập trạng
thái mặc định là ON.
- Kích chuột phải vào chuyển mạch và chọn Mechanical Action » Latch
When Pressed từ menu.
- Chạy VI.
- Sử dụng Operationing Tool để kích vào chuyển mạch để dừng việc thu nhận
dữ liệu và ngược lại từ vị trí OFF sang vị trí ON.
1.3. Thêm chức năng thời gian (Timing). Khi VI chạy, hoạt động của vòng lặp While Loop diễn ra rất nhanh. Tuy nhiên,
đôi lúc bạn muốn lấy dữ liệu trong một khoảng thời gian nào đó ví dụ như sau mỗi
một giây hoặc sau mỗi một phút.
Điều khiển việc lặp này theo thời gian bằng cách bạn sử dụng chức năng Wait
Until Next ms Multiple được lấy từ Functions » Time & Dialog. Hàm này đảm
bảo chắc chắn rằng vòng lặp sẽ không thực hiện nếu nó nhỏ hơn thời gian đặt tính
theo đơn vị ms.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 12
Hình 1.70. Giao diện sơ đồ khối
- Thay đổi để VI thực hiện đo sau 0.5 giây mỗi lần.
- Hàm Wait Until next ms Multiple nằm trong Function » Time &
Dialog có chức năng như bộ Timer, sau 0.5 giây vòng lặp thực hiện lặp một
lần.
- Hằng số 500 nằm ở Functions » Numeric. Khi nối tới hàm Wait Until
next ms Multiple hằng số thời gian đợi là 500ms (nửa giây).
- Lưu VI.
- Chạy VI và thay đổi với các giá trị thời gian lặp khác nhau.
2. Làm việc với thanh ghi dịch. Mục đích.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 13
Xây dựng một VI để minh họa cách sử dụng các thanh ghi dịch để truy cập
các giá trị từ các vòng lặp trước.
Xây dựng front panel. 2.1. Mở front panel và tạo như hình vẽ dưới đây.
Hình 1.76. Giao diện front panel
Trong đó X(i) hiển thị giá trị hiện tại.
X(i-1) hiển thị giá trị sau một vòng lặp.
X(i-2) hiển thị giá trị sau hai vòng lặp…
2.2. Hiển thị sơ đồ khối và đảm bảo chắc chắn rằng cả hai giao diện sơ đồ
front panel và sơ đồ khối đều được hiển thị. Nếu cần thiết đóng và di
chuyển Tools và Functions. Nối 0 với bên trái terminal để khởi tạo giá trị
ban đầu cho thanh ghi dịch là 0.
Xây dựng sơ đồ khối.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 14
Hình 1.77. Giao diện sơ đồ khối
1. Kích vào nút HighLight Execution như hình bên trái để cho phép
hoạt động làm sáng.
2. Chạy VI và quan sát kết quả. Nếu kết quả di chuyển quá nhanh thì ta
có thể ấn Pause và Step Over như hình bên trái để làm hoạt động chậm lại.
3. Trong mỗi một lần lặp của vòng lặp While Loop, VI chuyển giá trị trước đó
sang bên trái terminal của thanh ghi dịch. Mỗi một lần lặp của vòng lặp sẽ
cộng 5 với giá trị hiện tại X(i). Giá trị này được dịch sang bên trái terminal,
X(i-1) tại thời điểm bắt đầu của vòng lặp tiếp theo. Trong ví dụ này VI giữ
3 giá trị cuối. Để giữ nhiều giá trị thì cần phải thêm nhiều phần tử sang trái
terminal của thanh ghi dịch.
4. Đóng VI
Bài tập luyện tập
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 15
Δ1. Xây dựng VI để đo nhiệt độ 1 giây/1 lần và hiển thị nhiệt độ trên scope
chart. Nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng trên và nhỏ hơn ngưỡng dưới cho
trước thì VI sẽ nháy đèn báo.
Bài 2: Thực hành với biểu đồ 1. Xây dựng VI tính giá trị nhiệt độ trung bình.
Mục đích.
Để sử dụng các thanh ghi dịch để tính giá trị trung bình.
Điều chỉnh VI giám sát nhiệt độ để tính giá trị trung bình 3 nhiệt độ được đo
lần cuối và biểu diễn giá trị trung bình lên biểu đồ sóng.
Xây dựng front panel 1.1. Mở VI giám sát nhiệt độ trong bài tập đo và biến đổi nhiệt độ C sang nhiệt
độ F front panel có dạng sau.
Hình 1.78. Giao diện front panel
1.2. Chọn File » Save As và đặt tên là VI Temperature Running Average.vi
Xây dựng sơ đồ khối 1. Xây dựng sơ đồ khối có dạng như sau.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 16
Hình 1.79. Giao diện sơ đồ khối
2. Kích chuột phải vào bên phải hoặc bên trái của đường viền của vòng lặp
While Loop và chọn Add Shift Resigter từ menu để tạo thanh ghi dịch.
3. Kích chuột phải vào bên trái của terminal của thanh ghi dịch chọn Add
Element từ menu để thêm một phần tử vào thanh ghi dịch.
4. Điều chỉnh sơ đồ khối để có dạng như trên.
5. Chọn Functions » Select a VI theo đường dẫn đến địa chỉ lưu VI
nhiệt kế được tạo ra trong bài tập 3.2 và đặt VI vào trong sơ đồ khối. VI này
trả kết quả giá trị nhiệt độ đo từ cảm biến nhiệt độ và được sử dụng để khởi
tạo bên trái thanh ghi dịch trước khi vòng lặp bắt đầu.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 17
Hàm cộng số học nằm ở vị trí Functions » Numeric cho kết quả tổng
của nhiệt độ hiện tại và 2 giá trị nhiệt độ đọc trước đó. Đặt công cụ Positioning tool
tại góc của hàm cho đến khi con trỏ thay đổi hình dạng như hình bên trái .
Kích vào góc và kéo bộ cộng cho đến khi xuất hiện 3 đầu vào.
Bộ chia nằm ở Functions » Numeric thực hiện phép chia để lấy giá trị
trung bình của 3 giá trị nhiệt độ đọc được cuối cùng.
Trong mỗi lần lặp của vòng lặp While Loop, nhiệt kế VI sẽ cho một kết quả
giá trị nhiệt độ đo. VI cộng giá trị nhiệt độ này với 2 giá trị nhiệt độ đo nằm ở bên
trái terminal của thanh ghi dịch. VI này chia kết quả cho 3 để tính giá trị trung bình
của 3 lần đo, lần đo hiện thời cộng với hai lần đo trước đó. VI này hiển thị giá trị
trung bình lên biểu đồ dạng sóng. Chú ý rằng, VI khởi tạo giá trị ban đầu cho thanh
ghi dịch với bộ đo nhiệt độ.
6. Lưu lại VI
7. Chạy VI.
Những biểu đồ biểu diễn nhiều tín hiệu.
- Các biểu đồ có thể biểu diễn nhiều hơn một tín hiệu. Bạn cần phải gom các
tín hiệu lại trong trường hợp nhiều tín hiệu đầu vào.
- Điều chỉnh sơ đồ khối để có thể hiển thị 2 giá trị: giá trị trung bình và giá trị
nhiệt độ hiện tại trên cùng một biểu đồ dạng sóng.
- Điều chỉnh sơ đồ khối sao cho giống với sơ đồ khối dưới đây.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 18
Hình 1.80. Giao diện sơ đồ khối
- Hàm Bundle (hàm bó) nằm ở vị trí Functions » Cluster. Hàm này
dùng để bó, nhóm giá trị nhiệt độ trung bình và nhiệt độ hiện tại, phục vụ cho việc
vẽ lên biểu đồ sóng.
- Nút Bundle xuất hiện như hình bên trái khi bạn đặt nó vào trong sơ
đồ khối. Bạn có thể thêm các phần tử bổ sung bằng việc sử dụng Positioning tool
- Lưu và chạy VI. VI này biểu diễn 2 đường tín hiệu lên biểu đồ sóng. Các đồ
thị này chồng lên nhau.
- Điều chỉnh trục y.
- Sử dụng công cụ Labeling Tool để kích vào 70 của tỉ lệ Y gõ 75 và ấn
Enter.
- Sử dụng công cụ Labeling Tool để kích số thứ hai ở dưới trục y thay đổi số
này lên 77.5 hoặc là 80. Số này xác định giãn cách của trục y.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 19
Ví dụ: nếu số trên số 75 là 77.5 có nghĩa là giãn cách trục y là 2.5, còn nếu là
thay 77.5 bằng 80 thì giãn cách sẽ là 5.
- Kích chuột phải vào biểu đồ sóng và chọn Visible Items » Scale Legend từ
menu để chỉ ra lời giải thích.
Hình 1.81. Tạo nhãn cho các trục tọa độ
- Sử dụng Scale Legend để thay đổi cho mỗi trục.
- Gõ vào trong nhãn scale của lới giải thích hoặc gõ trực tiếp lên nhãn của
biểu đồ để thay đổi tên nhãn cho trục.
- Kích vào nút AutoScale đối với trục Y để điều chỉnh các giá trị nhỏ nhất và
lớn nhất để phù hợp với giá trị của dữ liệu. Để khóa chế độ Autoscale ấn vào
chuyển mạch Lock Autoscale.
- Kích vào nút Scale Format để thay đổi định dạng, mức chính xác, chế độ
ánh xạ và các lựa chọn lưới cho mỗi trục.
- Sử dụng công cụ Operating tool để kích vào Scale Legend để xem cách
chúng làm.
Ở chế độ mặc định biểu đồ sóng biểu diễn chú thích đồ thị. Bạn có thể di
chuyển các chú thích này bất kỳ đâu ở trên front panel.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 20
Kích chuột phải vào biểu đồ dạng sóng và chọn Visible Items » Graph
Palette từ menu để hiển thị bảng mẫu đồ thị. Bảng mẫu đồ thị cũng có thể di
chuyển mọi vị trí trên front panel. Đồ thị bao gồm các lựa chọn sau:
Hình 1.82. Chọn các dạng đồ thị
Sử dụng nút lệnh zoom để phóng to một phần hay toàn bộ đồ thị. Nút Pan
cho phép bạn kích và kéo thanh cuốn trong biểu đồ. Nút lệnh Return to Standard
Mode để quay về trạng thái ban đầu.
Lưu và chạy VI. Trong khi bạn chạy VI sử dụng các nút lệnh để thay đổi
trên biểu đồ dạng sóng.
Dừng VI và lưu lại.
Bài tập luyện tập
Δ1. Lập trình vẽ đồ thị của hàm bậc hai y = ax2 + bx+ c
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 21
Bài 3 Thực hành cấu trúc tuần tự và cấu trúc lựa chọn
1. Xây dựng một VI tính căn bậc hai. Mục đích: Sử dụng cấu trúc lựa chọn để giải bài toán tính căn bậc hai.
Xây dựng một VI kiểm tra một số xem nếu nó là số dương, VI tính giá trị
căn bậc hai của số đó, còn ngược lại nó sẽ đưa ra một thông báo.
Chú ý: Không chạy VI ở chế độ Continuously.
Xây dựng front panel.
- Mở một VI mới.
- Xây dựng front panel như hình dưới đây.
Hình 1.154. Giao diện sơ đồ front panel
Điều khiển số có tên là Number cung cấp số đầu vào. Giá trị căn bậc hai
được hiển thị trên bộ hiển thị có tên Square Root Value nếu số đầu vào dương.
Xây dựng sơ đồ khối.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 22
Hình 1.155. Giao diện sơ đồ khối
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 23
Hình 1.156. Giao diện sơ đồ khối
- Mở sơ đồ khối
- Chọn một cấu trúc lựa chọn và mở rộng nó trên sơ đồ khối. Ở chế độ mặc
định, cấu trúc lựa chọn ở kiểu Boolean. Nó sẽ tự động thay đổi sang dạng số nếu
bạn nối tới nó một điều khiển số. Bạn cũng có thể chỉ hiển thị một trường hợp
trong một thời điểm. Để thay đổi các trường hợp, kích vào mũi tên ở đường viền
phía trên của cấu trúc lựa chọn (Case Structure).
- Chọn một sơ đồ khối khác và nối chúng như hình trên
Hàm so sánh lớn hơn hoặc 0. Trong bài tập này hàm này kiểm tra số nhập
vào dương. Hàm này trả về kết quả True nếu số nhập vào lớn hơn hoặc bằng 0.
Hàm lấy căn bậc hai (lấy từ Functions» Numeric) – hàm này trả vềgiá trị
căn bậc hai của giá trị đầu vào.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 24
Hằng số.
One Button Dialog (Time & Dialog) - hàm này biểu diễn một hộp
thoại chứa thông báo Error …Negative Number.
Hàm String Constant (String) nhập một dòng text vào bên
trong hộp thoại với Operationing tool.
Trong bài tập này VI hoạt động hoặc là True hoặc Fasle. Nếu số này lớn hơn
hoặc bằng 0 VI sẽ hoạt động trong trường hợp True. Trường hợp True này sẽ trả về
giá trị căn bậc hai của số đầu vào. Trường hợp Fasle, đầu ra là giá trị -99999.0 và
hiển thị một hộp thoạivới thông báo Error… Negative Number.
- Lưu VI với tên Square Root.vi
- Quay trở về front panel và chạy VI, thử nhập một số lớn hơn bằng 0 và một
số nhỏ hơn bằng 0.
- Đóng VI.
2. Xây dựng bài toán điều khiển nhiệt độ. Mục đích: Sử dụng cấu trúc lựa chọn.
Bạn sẽ thay đổi Temperature Running Average VI để phát hiện khi mà giá
trị nhiệt độ nằm ngoài dải. Nếu nhiệt độ vượt qua giá trị giới hạn LED trên front
panel sẽ sáng và một tiếng kêu Bip.
3. Xây dựng Time to Match.vi Mục đích: Xây dựng một VI để thực hành với cấu trúc tuần tự.
Xây dựng một VI tính toán thời gian để nó phát ra một số ngẫu nhiên sao
cho phù hợp với số bạn đưa ra.
Xây dựng sơ đồ front panel.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 25
Hình 1.159. Giao diện sơ đồ front panel
- Thay đổi front panel như ở hình trên. Thay đổi các điều khiển và hiển thị
như được mô tả.
- Sử dụng lệnh Save as để lưu VI tên là Time to Match.vi
Xây dựng sơ đồ khối.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 26
Hình 1.160. Giao diện sơ đồ khối
- Mở sơ đồ khối chọn cấu trúc tuần tự (Sequence Structure) từ Functions »
Structures và kéo một vùng xung quanh các node.
- Thêm một Frame vào cấu trúc tuần tự bằng cách kích chuột phải ở viền của
Frame và chọn Add Frame After.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 27
- Để đảm bảo vòng lặp While Loop nằm bên trong Frame 0. Quay trở về
Frame chứa vòng lặp While Loop kích chuột phải ở viến Frame và chọn Make
This Frame » 0.
- Xây dựng sơ đồ khối như ở hình trên.
- Hàm Tick Count(ms) (Time & Dialog) hàm này đọc giá trị hiện
tại thời gian của hệ điều hành và trả về giá trị ở đơn vị ms. Đầu tiên hàm Tick
Count (ms) đọc đồng hồ của hệ điều hành và trả giá trị của nó theo đơn vị là ms.
Trong Frame 0 VI hoạt động trong vòng While Loop miễn là số được đặt không
phù hợp với số mà hàm ngẫu nhiên trả về. Trong Frame 1 hàm Tick Count (ms)
đọc lại thời gian của hệ điều hành rồi sau đó trừ giá trị mới với giá trị ban đầu và
trả về giá trị thời gian đã qua tính theo giây.
- Lưu VI và quay trở về front panel.
- Nhập một số vào bên trong điều khiển Number to Match. Chạy VI.
- Nếu Time to Match luôn luôn đọc là 0, VI của bạn có thể chạy quá nhanh.
Để VI chạy chậm lại, hoặc là chạy với việc cho phép Execution HighLighting hoặc
là tăng giá trị trong sơ đồ khối, giá trị này nhân với số ngẫu nhiên với giá trị lớn ví
dụ như 100.
4. Sử dụng Formula Node để tính toán theo một biểu toán học cụ thể (Formula Node Exercise.vi)
Mục đích: Xây dựng một VI sử dụng Formula Node
Bạn xây dựng một VI sử dụng Formula Node để đánh giá một biểu thức
phức tạp và hiển thị kết quả lên Graph.
Xây dựng front panel
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 28
Hình 1.161. Giao diện sơ đồ khối
- Mở một VI mới.
- Xây dựng front panel như hình trên. Graph hiển thị sẽ biểu diễn đồ thị của
phương trình y = f(x)3 + f(x) trong đó f(x) = tanh(x)+ cos(x).
Xây dựng sơ đồ khối
Hình 1.162. Giao diện sơ đồ khối sử dụng hàm Formula Node
- Xây dựng sơ đồ khối như hình trên
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 29
- Formula Node được lấy từ Functions » Structures. Bạn nhập trực tiếp các
biểu thức. Để tạo ra đầu vào X của terminal kích chuột phải vào đường viền và
chọn Add Input từ menu phím tắt. Bạn tạo đầu ra y bằng cách chọn Add Output
từ menu phím tắt. Bạn cũng cần phải tạo một đầu ra trunggian như một đầu ra.
- Khi bạn tạo một đầu vào và đầu ra. Bạn cần phải đặt tên cho nó
- Hằng số- trong ví dụ này nó chính là số vòng lặp của vòng lặp For
Loop.
- Divide Function – trong ví dụ này thực hiện phép chia số vòng lặp cho
15.
- Trong mỗi một vòng lặp, VI sẽ chia số vòng lặp cho giá trị 15. Thương số
của phép chia được nối vào Formula Node, nó tính giá trị của các phương trình.
Sau đó VI chứa kết quả trong một mảng tại biên vòng lặp For Loop. Sau khi vòng
lặp For Loop kết thúc VI sẽ vẽ mảng này.
- Lưu VI với tên Formula Node Exercise.vi
- Quay trở lại front panel để chạy VI.
- ĐóngVI.
Bài tập luyện tập.
Δ1. Xây dựng một VI sử dụng Formula Node để tính các phương trình sau:
y1 = x3 + x2 +5
y2 = m*x +b
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 30
Chỉ sử dụng một Formula Node cho 2 phương trình. Nhớ phải đặt dấu phẩy
sau mỗi phương trình trong node.
Δ2. Xây dựng một VI có chức năng như một máy tính. Trên front panel có các
bộ điều khiển số để nhập 2 số đầu vào và bộ hiển thị số biểu diễn kết quả của các
phép toán (cộng, trừ, nhân, chia) thực hiện trên hai số.
Bài 4 Thực hành chuỗi và file I/O
1 Build String.vi Mục đích:Xây dựng một SubVI sử dụng các chức năng Format Into String,
Concatenate String, String Length.
Bạn xây dựng một VI có chức năng biến đổi một số sang một chuỗi và nối
chuỗi này với một chuỗi khác thành một chuỗi đầu ra. VI cũng xác định chiều dài
của chuỗi. VI kiểm tra chuỗi và biến đổi chuỗi sang dạng số.
Xây dựng giao diện front panel
Hình 1.196. Giao diện front panel.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 31
- Mở một VI mới.
- Xây dựng giao diện front panel như hình trên. Thay đổi các điều khiển và
hiển thị như miêu tả dưới đây.
Thực hiện chức năng ghép nối đầu vào từ 2 điều khiển chuỗi và điều khiển
số thành một chuỗi đầu ra và hiển thị chiều dài chuỗi.
VI cũng tìm kiếm dấu hai chấm trong điều khiển String 2 và biến đổi chuỗi
sau dấu hai chấm thành thành số, giá trị offset past match cũng được hiển thị.
Xây dựng sơ đồ khối.
Hình 1.197. Giao diện sơ đồ khối
- Xây dựng sơ đồ khối theo hình trên với các cấu trúc lệnh sau:
Hàm Format Into String (String) – biến đổi một số nhận được từ bộ
điều khiển số có tên là Number thành chuỗi.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 32
Để tạo định dạng chuỗi %.4f, kích chuột phải vào hàm Format Into String và
chọn Edit Format String. Từ hộp thoại Edit Format String tạo ra định dạng
chuỗi.
- Đánh dấu vào hộp thoại Use Specified Precision và gõ số 4 để biến đổi số
thành chuỗi với 4 số sau số thập phân.
Hình 1.198. Thiết lập số sau số thập phân
- Ấn nút Create String: Hàm này tự động tạo chuỗi hằng và nối nó tới đầu vào
format string.
Hàm Concatenate String (String). Trong bài tập này, hàm này ghép
tất cả các đầu vào chuỗi thành một chuỗi đầu ra. Để tăng số lượng các đầu vào,
thay đổi kích thước của hàm bằng việc sử dụng Positioning tool.
Hàm String Length (String) – cho biết số các ký tự trong chuỗi ghép
nối.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 33
Hàm Match Pattern – hàm này tìm dấu hai chấm của chuỗi nhập vào.
Tạo regular expression string bằng việc kích chuột phải lên đầu vào terminal và
chọn Select»Constant.
Hàm Scan from String – biến đổi một chuỗi sau dấu hai chấm thành
một số.
- Quay về giao diện front panel tạo ra một biểu tượng và kết nối như dưới
đây.
Hình 1.199. Hàm Build String
- Lưu VI với tên Build String.vi: Nhập một đoạn văn bản vào trong 3 điều
khiển chuỗi và sốtrong điều khiển số, chạy VI.
2. File Writer.VI Mục đích: Ghi dữ liệu vào File.
Bạn xây dựng một VI có chức năng ghép nối một chuỗi thông báo, một số,
một chuỗi đơn vị và ghi vào file.
Xây dựng front panel
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 34
Hình 1.200. Giao diện sơ đồ khối.
- Mở một VI mới và xây dựng front panel như hình trên.
Front panel bao gồm 2 chuỗi và một điều khiển dạng số. Điều khiển String
to Write dùng để nhập một thông báo để ghi vào file. Các điều khiển Number to
Write và điều khiển Unit to Write dùng để nhập các giá trị của chúng và ghi vào
file. Tạo ra một đường dẫn từ String and Path. Hiển thị này hiển thị đường dẫn
file dữ liệu bạn tạo ra.
- Chuyển vào giao diện sơ đồ khối.
Xây dựng sơ đồ khối.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 35
Hình 1.201. Giao diện sơ đồ khối.
- Xây dựng sơ đồ khối như ở hình trên. Các hàm được mô tả như dưới đây.
VI Build String được lấy từ Select a VI. VI này được dùng để ghép
nối 3 chuỗi đầu vào thành một chuỗi kết hợp đầu ra.
Open/Create/Replace File VI được lấy từ File I/O. VI này dùng để
mở một hộp thoại để mở hoặc tạo một File.
(Kích chuột phải vào Terminal Prompt chọn Create »
Constant là một thông báo mà hộp thoại sẽ hiển thị tên file nhập vào.
(kích chuột phải vào Function VI và chọn Create »
Constant) cho biết là tạo ra một file mới hay thay thế một file cũ. Sử dụng
Operationing tool để thay đổi giá trị thành Create hay Replace.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 36
Hàm Write File (lấy ở File I/O). Hàm này dùng để ghi một chuỗi
ghép vào một file.
Hàm Close File (lấy ở File I/O). Hàm này dùng để đóng file.
Hàm Simple Error Handler (được lấy ở Time & Dialog). VI này
dùng để kiểm tra lỗi và hiển thị một hộp thoại khi có lỗi xuất hiện.
- Lưu VI với tên File Writer.vi
- Nhập các giá trị vào trong các điều khiển ở giao diện front panel và chạy
VI. Một hộp thoại được mở và hiển thị một thong báo “Enter Filename”
bạn nhập một tên file ví dụ có tên demo.txt vào trong hộp thoại và kích vào
nút Save hoặc OK.
- Bây giờ bạn đi xây dựng một VI dùng để mở file và đọc nội dung của file. 3. File Reader.vi Mục đích: dùng để đọc dữ liệu từ file.
Bạn xây dựng một VI dùng để đọc nội dung file ở trong bài tập trước và hiển
thị thong tin đọc được vào trong một hiển thị ở dạng chuỗi nếu password của người
sử dụng phù hợp với password đặt từ VI Build String.
Xây dựng giao diện front panel.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 37
Hình 1.202. Giao diện sơ đồ front panel.
- Mở một VI mới và xây dựng giao diện front panel như ở hình trên.
Giao diện front panel bao gồm đường dẫn hiển thị vị trí của file text và một
hiển thị ở dạng chuỗi, hiển thị này hiển thị thông tin đọc được từ file.
- Chuyển vào trong sơ đồ khối.
Xây dựng sơ đồ khối.
Hình 1.203. Giao diện sơ đồ khối đọc dữ liệu từ File
- Xây dựng sơ đồ khối có dạng như hình trên.
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 38
Hàm Open/Create/Replace được lấy ở File I/O có chức năng hiển
thị một hộp thoại dùng để mở hoặc tạo một file.
(Kích chuột phải vào Terminal Prompt chọn Create »
Constant) là một thông báo mà hộp thoại sẽ hiển thị tên file nhập vào.
(kích chuột phải vào Function VI và chọn Create »
Constant) cho biết là tạo ra một file mới hay thay thế một file cũ.Sử dụng
Operationing tool để thay đổi giá trị thành Create hay Replace.
Hàm Read File được lấy ở File I/O. Hàm này dùng để đọc File size
số byte dữ liệu từ file bắt đầu của file.
Hàm Close File (lấy ở File I/O). Hàm này dùng để đóng file.
Hàm Simple Error Handler (được lấy ở Time & Dialog). VI này
dùng để kiểm tra lỗi và hiển thị một hộp thoại khi có lỗi xuất hiện.
- Lưu VI với tên file là File Reader.vi.
- Chạy VI và một hộp thoại xuất hiện, tìm file demo.txt và kích vào nút lệnh
Open hoặc nút OK.Hiển thị String Read from File sẽ hiển thị nội dung
File.
Bài tập luyện tập
Δ1. Làm bài tập 6.5 trang 133 sách giáo trình
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 39
Bài 5: Ứng dụng ngôn ngữ lập trình Labview vào bài toán ghép nối máy tính với cổng giao tiếp USB. MỤC TIÊU:
- Sau khi học xong bài này học viên có thể: Xây dựng các chương trình ghép
nối máy tính với các thiết bị ngoại vi (ví dụ như vi xử lý Pic16F877A, thu thập dữ
liệu từ cảm biến nhiệt độ, ánh sáng và khoảng cách, Điều khiển động cơ DC bằng
thuật toán PID) qua cổng USB.
1. Thu thập dữ liệu từ cảm biến(đo nhiệt độ bằng LM 35)
- Mục tiêu: Thu thập tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ lên máy tính và vẽ đồ thị của
cảm biến này theo thời gian thực(thời gian đo), ghép nối sơ đồ phần cứng với máy
tính thông qua chương trình điều khiển từ labview.
1.1 Sơ đồ điều khiển
1.2 Thuật toán điều khiển
1.3 Kết quả
2. Điều khiển PID động cơ DC - Mục tiêu: Nắm được lý thuyết điều khiển PID, xây dựng sơ đồ khối và sơ đồ
thuật toán điều khiển, viết chương trình điều khiển động cơ PID, kết nối phần cứng
điều khiển động cơ.
2.1 Sơ đồ điều khiển
2.2 Thuật toán điều khiển
2.3 Kết quả
Bài tập luyện tập
Δ1. Thực hành đo lường cảm biến nhiệt độ LM35 vào máy tính, vẽ đồ thị nhiệt độ
Δ2. Thu thập tín hiệu từ một encoder vào máy tính
Tài liệu hướng dẫn thực hành Labview– Lưu hành nội bộ
GV: Trịnh Vũ Bảo –Khoa CNKT Điện – TĐH Page 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. LabVIEW Beginer.
2. LabVIEW Tutorial.
3. LabVIEW – User Manual
4. LabVIEW Digital Signal Processing and Digital Communications
5. Nguyễn Thị Lan Hương- Phạm Ngọc Yến – Nguyễn Việt Tùng, Labview thiết bị
đo và giao diện người máy.
6. TS Nguyễn Bá Hải, Lập trình labview
7. www.hocdelam.org, www.ni.com