Научно-образовательный материал Программа дополнительного обучения для школьников «Современные системы автоматического управления и - korshu.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Программа «Инженерия гуманитарных знаний» 1 47.3kb.
Планы практических занятий по дисциплине «Современные информационные... 1 104.81kb.
Программа по футболу составлена для Детской юношеской спортивной... 1 322.43kb.
Рабочая программа дисциплины «Бухгалтерский учет» для специальности... 2 471.98kb.
Самостоятельная работа 12 Проблемное обучение 13 Занимательный материал... 9 654.41kb.
Образовательная программа «Новые информационные технологии» 1 238.95kb.
Учебно-методический комплекс по курсу Современные отечественные системы... 8 1274.19kb.
Цели и задачи программы обучения в области формирования системы знаний... 2 528.81kb.
Отчет научно-исследовательской работы по теме: Способы повышения... 3 830.13kb.
Успешно прошла 6 декабря в г. Жуков 16-ая районная научно-практическая... 1 13.27kb.
Основной образовательной программы 13 2131.78kb.
Книга первая Часть первая 1 236.58kb.
Инструкция по работе с сервисом «sms-платеж» 1 218.94kb.

Научно-образовательный материал Программа дополнительного обучения для школьников - страница №1/4


Департамент образования города Москвы

Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»



Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Национальный исследовательский университет

«МИЭТ»

Полное название вуза

Научно-образовательный материал

Программа дополнительного обучения для школьников «Современные системы автоматического управления и контроля»

Москва 2011 г.




Дата занятия

Тема занятия

15.09.2011

Понятие виртуального прибора в программной среде LabVIEW.

22.09.2011

Основы программирования в программной среде LabVIEW.

29.09.2011

Подпанели и палитры панели Controls, Functions

06.10.2011

Изучение основных понятий программной среды LabVIEW и виртуального прибора (ВП)

13.10.2011

Использование справочной системы LabVIEW.

20.10.2011

Создание и редактирование виртуального прибора.

27.10.2011

Настройка виртуального прибора.

03.11.2011

Преобразование значения температуры из градусов Цельсия (°С) в температуру по Фаренгейту

10.11.2011

Иконка и соединительная панель виртуального прибора.

17.11.2011

Создание подпрограмм виртуального прибора «Преобразования °С в °F».

24.11.2011

Создание подпрограмм виртуального прибора «Термометр ».

01.12.2011

Применение циклов While и For при создании виртуальных приборов.

08.12.2011

Многократные повторения и циклы при создании виртуального прибора (вп) в среде LabVIEW (часть 1).

15.12.2011

Многократные повторения и циклы при создании виртуального прибора (вп) в среде LabVIEW (часть 2).

22.12.2011

Массивы в среде LabVIEW.

29.12.2011

Работа с массивами в среде LabVIEW

Москва, 2011г.



Тема 1. Основы исследования систем автоматического управления в программной среде LabVIEW
Цель: В этой теме представлены основы программной среды LabVIEW. Чтобы быстро начать работу с LabVIEW, получить основные сведения о технике редактирования и отладки, типах палитр, используемых LabVIEW, «горячих» клавишах и Web-ресурсах – необходимо обратиться к справочнику LabVIEW Quick Reference Card.

Для просмотра PDF версии справочника, необходимо в пункте главного меню Помощь выбрать раздел книги LabVIEW (Help»Search the LabVIEW Bookshelf). Далее нажать клавишу


и выбрать LabVIEW Quick Reference Card.
План:

1. Программная среда LabVIEW.

2. Что такое виртуальный прибор (ВП).

3. Последовательность обработки данных.

4. Организация программной среды LabVIEW (окна, меню, инструменты).

5. Использование проектов в LabVIEW.

6. Подпанели и палитры панели Controls, Functions.
Занятие 1. Понятие виртуального прибора в программной среде LabVIEW.
План:

1. Программная среда LabVIEW.

2. Что такое виртуальный прибор (ВП).

3. Последовательность обработки данных.


1.Программная среда LabVIEW
Программа, написанная в среде LabVIEW, называется виртуальным прибором (ВП). ВП симулируют реальные физические приборы, например, осциллограф или мультиметр. LabVIEW содержит полный набор инструментов для сбора, анализа, представления и хранения данных.

В LabVIEW интерфейс пользователя — лицевая панель создается с помощью элементов управления (кнопки, переключатели и др.) и отображения (графики, светодиоды и др.). После этого на блок-диаграмме ВП осуществляется программирование с использованием графических представлений функций для управления объектами на лицевой панели.

LabVIEW используется для программирования различных DAQ-устройств, систем контроля изображения и движения, аппаратных средств, имеющих интерфейсы типа GPIB, VXI, PXI, RS-232 и RS-485. LabVIEW имеет встроенные возможности для работы в компьютерных сетях Интернет, используя LabVIEW Web Server и программные стандарты TCP/IP и Active X.

С помощью программной среды LabVIEW можно разрабатывать программно-аппаратные комплексы для тестирования, измерения, ввода данных, анализа и управления внешним оборудованием. LabVIEW – это 32-х разрядный компилятор, который создает как автономные модули (.EXE), так и совместно используемые динамические библиотеки (.DLL).


2.Виртуальные приборы
ВП состоит из четырех основных компонентов – лицевой панели, блок-диаграммы, иконки и соединительной панели.

Лицевой панелью (front panel) – называется окно, через которое пользователь взаимодействует с программой. Когда вы запускаете виртуальный прибор, лицевая панель должна быть открыта для того, чтобы можно было ввести данные в выполняющую программу. С другой стороны, лицевая панель является окном просмотра результатов выполнения ВП.

Окно блок-диаграммы содержит исходный графический код виртуального прибора LabVIEW соответствует строкам текста в обычных языках программирования вроде С или Basic – это такой же реально исполняемый код. Конструирование блок-диаграммы осуществляется путем соединения между собой объектов, выполняющих определенные функции. Существуют различные компоненты блок-диаграмм: терминалы (terminals), узлы ( nodes), и проводники данных (wires).

Если ваш ВП работает в качестве ВП (subVI), то его элементы управления и индикаторы получают и возвращают данные в тот ВП, который их вызвал. Иконка (icon) ВП однозначно ассоциируется с этим подприбором на блок-диаграмме другого ВП. Иконка может представлять собой изображение, или небольшое текстовое описание ВП, или то и другое вместе.

Соединительная панель (connector) ВП, по сути, является почти тем же, что и список параметров функций языков С и Pascal; терминалы соединительной панели действуют как параметры ввода/вывода данных подприбора. Каждый терминал соответствует собственному элементу управления или индикатору на лицевой панели. Во время вызова подприбора его выходные параметры копируются на подключенных элементах управления, и подпрограмма выполняется. По завершении выполнения подприбора информация индикаторов копируется на терминалах выходных параметров.

Лицевая панель – это интерфейс пользователя ВП. Пример лицевой панели представлен на рисунке 1



Рис. 1. Пример лицевой панели


Лицевая панель создается с использованием палитры Элементов (Controls). Эти элементы могут быть либо средствами ввода данных – элементы Управления, либо средствами отображения данных – элементы Отображения. Элементы Управления – кнопки, переключатели, ползунки и другие элементы ввода. Элементы Отображения – графики, цифровые табло, светодиоды и т.д. Данные, вводимые на лицевой панели ВП, поступают на блок-диаграмму, где ВП производит с ними необходимые операции. Результат вычислений передается на элементы отображения информации на лицевой панели ВП.

После помещения элементов Управления или Отображения данных на Лицевую панель, они получают свое графическое отображение на блок- диаграмме. Объекты блок-диаграммы включают графическое отображение элементов лицевой панели, операторов, функций, подпрограмм ВП, констант, структур и проводников данных, по которым производится передача данных между объектами блок-диаграммы.

Следующий пример показывает блок-диаграмму и соответствующую ей лицевую панель представленные на рис. 2:


Рис 2. Блок-диаграмма и соответствующая ей лицевая панель



Для использования созданного виртуального прибора внутри другого ВП в качестве подпрограммы, после создания лицевой панели и блок-диаграммы, необходимо оформить иконку и настроить соединительную панель (область полей ввода/вывода данных). Подпрограмма ВП соответствует подпрограмме в текстовых языках программирования. Каждый ВП имеет показанную слева иконку в верхнем правом углу лицевой панели и блок-диаграммы. Иконка – графическое представление ВП. Она может содержать текст и/или рисунок. Если ВП используется в качестве подпрограммы, иконка идентифицирует его на блок-диаграмме другого ВП.

Необходимо также настроить показанную слева соединительную панель (область полей ввода/вывода данных), чтобы использовать ВП в качестве подпрограммы. Соединительная панель – это набор полей, соответствующий элементам ввода/вывода данных этого ВП. Поля ввода/вывода аналогичны списку параметров вызываемой функции в текстовых языках программирования. Область полей ввода/вывода данных позволяет использовать ВП в качестве подпрограммы. ВП получает данные через поля ввода данных и передает их на блок-диаграмму через элементы Управления лицевой панели. Результаты отображаются в его полях вывода данных посредством элементов Отображения лицевой панели.

Преимущество LabVIEW заключается в иерархической структуре ВП. Созданный виртуальный прибор можно использовать в качестве подпрограммы на блок-диаграмме ВП более высокого уровня. Количество уровней в иерархии не ограничено. Использование подпрограммы ВП помогает быстро изменять и отлаживать блок-диаграмму.

При создании ВП следует обратить внимание на то, что некоторые операции многократно повторяются. Для выполнения таких операций необходимо использовать подпрограммы ВП или циклы. Например, приведенная ниже блок-диаграмма содержит две идентичные операции рис. 3.

Рис. 3 Блок-диаграмма содержащая две идентичные операции


Можно создать подпрограмму ВП, которая выполнит эту операцию, и можно вызвать эту подпрограмму дважды. Возможно многократное использование подпрограммы ВП в другом виртуальном приборе.
Автосохранение

При неправильном выключении или при повреждении системы LabVIEW производит сохранение во временный файл открытых файлов с расширениями (.vi), (.vit), (.ctl), (.ctt). LabVIEW не сохраняет проекты (.lvproj), библиотеки проектов (.lvlib), XControls (.xctl), или классы (.lvclass).

Если LabVIEW удалось сохранить файлы поеред тем, как произошло незапланированное выключение или ошибка системы, то при следующем запуске LabVIEW появится окно Select Files to Recover. Выберите файлы, которые вы хотите перезаписать, и нажмите кнопку Recover. Если Вы не хотите перезаписывать файлы, то, ничего не выбирая, нажмите кнопку Discard. При нажатии кнопки Cancel выбранные файлы будут помещены в папку LVAutoSave\archives.

Чтобы настроить функцию автосохранения в LabVIEW, выберите на линейке инструментов в верхней части окна пункт Tools»Options, затем их списка Category, находящегося в левой части окна выберите пункт Environment. После этого Вы сможете включить или отключить функцию автосохранения, а также установить интервал времени, через который происходит автосохранение.


3.Последовательность обработки данных
В Visual Basic, C++, Java и большинстве других текстовых языков программирования порядок выполнения всей программы определяется расположением функций программы.

В среде LabVIEW используется потоковая модель обработки данных. Узлы блок-диаграммы выполняют заложенные в них функции, если данные поступили на все необходимые поля ввода/вывода. По окончании выполнения операции одним узлом результаты операции по проводникам данных передаются следующему узлу и т.д. Другими словами, готовность входных данных определяет последовательность выполнения узлов блок- диаграммы.

В качестве примера можно рассмотреть блок-диаграмму, которая складывает два числа и затем вычитает из получившейся суммы «50.0» рис. 4.. В этом случае блок-диаграмма выполняется слева направо не потому, что объекты помещены в этом порядке, а потому, что одно из полей ввода функции Subtract (Вычитание) не определено, пока не выполнилась функция Add (Сложение) и не передала данные к функции Subtract (Вычитание). Не следует забывать, что узел выполняется только тогда, когда определены его поля ввода данных.

Рис.4.Блок-диаграмма сложения и вычитания чисел.



Занятие 2. Основы программирования в программной среде LabVIEW.
4. Организация программной среды LabVIEW (окна, меню, инструменты).

5. Использование проектов в LabVIEW.


4. Организация программной среды LabVIEW
При запуске LabVIEW появляется окно запуска для работы с системой, с помощью которого можно создать новый ВП, проект, открыть уже существующий ВП, найти примеры или получить доступ к подсказке LabVIEW Help. Окно запуска появляется также при закрытии всех лицевых панелей и блок-диаграмм рис.5.

Рис.5. Окно запуска


Окно запуска содержит следующие компоненты:

- Панель меню со стандартными пунктами, например, File»Exit

- Окно Files, позволяющее открыть или создать ВП. В данном окне находятся вкладки New и Open. Используя вкладку New, Вы можете создать новый ВП, новый проект или загрузить шаблон ВП. Используя вкладку Open, можно открыть созданный ранее ВП.

- Окно Resources позволяет обратиться за помощью или дополнительной информацией к различным текстовым и Internet ресурсам, а также посмотреть встроенные примеры.

Создание нового виртуального прибора или открытие уже существующего.
После нажатия на строку Blank VI во вкладке New, на экране появится лицевая панель и блок-диаграмма пустого ВП рис. 6.

Чтобы открыть шаблон ВП, нажмите левой кнопкой мыши во вкладке New на строку VI from Template… После этого на экране появится диалоговое окно New. После выбора шаблона из спискового окна Create New (создание нового ВП), в секции Description отобразится описание шаблона и блок- диаграмма ВП. Для создания ВП нажмите кнопку OK.


Рис.6. Лицевая панель и блок-диаграмма пустого ВП.


Лицевая панель и окно блок-диаграммы
После нажатия кнопки Blank VI появляется окно лицевой панели. Это одно из двух окон LabVIEW, используемых для создания ВП. Другое окно содержит блок-диаграмму. На задний план лицевой панели виртуального прибора Вы можете импортировать какое-либо изображение. Для этого нажмите правой кнопкой мыши на полосе прокрутки лицевой панели и из контекстного меню выберите Properties. Затем, диалоговом окне Pane Properties выберите изображение из списка Background. LabVIEW поддерживает форматы BMP, JPEG и PNG. Следующая иллюстрация демонстрирует лицевую панель и соответствующую ей блок-диаграмму рис. 7:


Рис. 7 Лицевая панель и соответствующая ей блок-диаграмма нового ВП


Инструментальная панель лицевой панели


Инструментальная панель используется для запуска и редактирования ВП. Пример инструментальной панели показан ниже рис. 8.
Окно запуска

Рис. 8. Инструментальная панель лицевой панели


Рассмотрим назначение кнопок инструментальной панели:



Кнопка запуска Run – запускает ВП



Во время работы ВП кнопка Run меняет свой вид, как показано слева, если этот виртуальный прибор высокого уровня.



Если ВП работает в качестве подпрограммы, то кнопка Run выглядит, как показано слева.



Кнопка Run выглядит в виде «сломанной» стрелки, как показано слева, во время создания или редактирования ВП. В таком виде кнопка показывает, что ВП не может быть запущен на выполнение. После нажатия этой кнопки появляется окно Error list, в котором перечислены допущенные ошибки.



Кнопка непрерывного запуска Run Continuously – ВП выполняется до момента принудительной остановки.



Во время выполнения ВП появляется кнопка Abort Execution. Эта кнопка используется для немедленной остановки выполнения ВП.



Кнопка Pause приостанавливает выполнение ВП. После нажатия кнопки Pause LabVIEW подсвечивает на блок-диаграмме место остановки выполнения. Повторное нажатие – продолжение работы ВП.



Text Settings – выпадающее меню установок текста, включая размер, стиль и цвет.



В меню Align Objects производится выравнивание объектов по осям (по вертикали, по осям и т.д.).



В меню Distribute Objects производится выравнивание объектов в пространстве (промежутки, сжатие и т.д.).



В меню Resize Objects производится приведение к одному размеру многократно используемых объектов лицевой панели.



Меню Reorder используется при работе с несколькими объектами, которые накладываются друг на друга. Выделив один из объектов с помощью инструмента ПЕРЕМЕЩЕНИЕ, в меню Reorder следует выбрать его порядок отображения на лицевой панели.



Кнопка Context Help выводит на экран окно Context Help (контекстной справки)

Инструментальная панель блок-диаграммы


При запуске ВП на блок-диаграмме появляется показанная ниже инструментальная панель рис. 9:

Рис. 9. Инструментальная панель блок-диаграммы


Рассмотрим назначение кнопок инструментальной панели:



Кнопка Highlight Execution предназначена для просмотра потока данных через блок-диаграмму (режим отладки). Повторное нажатие кнопки отключает этот режим.



Кнопка Retain Wire Values предназначена для сохранения данных прошедших по проводникам. Включив ее, можно посмотреть значения данных в любом проводнике ВП в любой момент времени



Кнопка Step Into используется при пошаговом выполнении цикла от узла к узлу, подпрограммы ВП и т.д. При этом узел мигает, обозначая готовность к выполнению.



Кнопка Step Over позволяет пропустить в пошаговом режиме цикл, подпрограмму и т.д.



Кнопка Step Out позволяет выйти из цикла, подпрограммы и т.д. Выход из узла предполагает завершение выполнения этого узла в пошаговом режиме и переход в следующий.



Кнопка Warning появляется, когда есть потенциальная проблема с блок-диаграммой, но она не запрещает выполнение ВП. Кнопку Warning можно активизировать, войдя в пункт главного меню Инструменты, далее – Опции, Отладка (Tools»Options»Debugging).

Контекстное меню


Контекстное меню используется наиболее часто. Все объекты LabVIEW, свободное рабочее пространство лицевой панели и блок-диаграммы имеют свои контекстные меню. Контекстное меню используется для изменения поведения объектов блок-диаграммы и лицевой панели. Контекстное меню вызывается щелчком правой кнопкой мыши на объекте, лицевой панели или блок-диаграмме. Пример контекстного меню показан на рис. 10.

Рис. 10. Контекстное меню.


Главное меню

Главное меню в верхней части окна ВП содержит пункты общие с другими приложениями, такие как Open, Save, Copy, Paste, а также специфические пункты меню LabVIEW. Некоторые пункты главного меню содержат сведения о «горячих» клавишах вызова этих пунктов, которые приведены в таблице 1.


Таблица 1 использование пунктов меню

№пп

Пункт меню

Использование пункта меню

1.

File

для открытия, закрытия, сохранения и печати ВП.

2.

Edit

для поиска и внесения изменений компоненты ВП.

3.

View

для отображения различных палитр, иерархии ВП и открытия различных окон, позволяющих работать в LabVIEW.

4.

Project

для работы c файловой системой проекта.

5.

Operate

для запуска, прерывания выполнения и изменения других опций ВП.

6.

Tools

для связи с приборами и DAQ устройствами, сравнения ВП, формирования приложений и конфигурации LabVIEW.

7.

Window

для отображения окон LabVIEW и палитр.

8.

Help

для получения информации о палитрах, меню, инструментах, ВП и функциях, для получения пошаговой инструкции использования LabVIEW и информации о компьютерной памяти.

Палитры
LabVIEW имеет три вспомогательные палитры, используемые для создания и выполнения ВП: Tools Palette (Палитра Инструментов), Controls Palette (Палитра Элементов) и Functions Palette (Палитра Функций). Эти палитры можно поместить в любом месте экрана.

Палитра Элементов (Controls) и палитра Функций (Functions) содержат разделы, в которых размещены объекты для создания ВП. При нажатии на значок раздела, на экран выводится окно, содержащее его объекты. Для использования объекта палитры следует щелкнуть на нем мышью и поместить выбранный объект на лицевую панель или блок-диаграмму.Для перемещения по разделам палитры, выбора элементов, ВП и функций следует использовать кнопки навигации. Для открытия ВП можно также щелкнуть правой кнопкой мыши иконку ВП на палитре и выбрать Open VI из контекстного меню.
Палитра Инструментов
Создавать, редактировать и отлаживать ВП можно с помощью Tools Palette (Палитры Инструментов) рис. 11. Палитра Инструментов доступна как на лицевой панели, так и на блок-диаграмме. Термин инструмент подразумевает специальный операционный режим курсора мыши. При выбореопределенного инструмента значок курсора изменяется на значок данного

инструмента. Палитра Инструментов доступна через пункт главного меню Window»Show Tools Palette. Палитру Инструментов можно размещать в любой области рабочего пространства блок-диаграммы и лицевой панели.


Рис. 11 Палитра Инструментов



Рассмотрим назначение кнопок Палитры инструментов:



Если включен автоматический выбор инструмента, то при наведении курсора на объект лицевой панели или блок-диаграммы LabVIEW автоматически выбирает соответствующий инструмент из палитры Tools (Инструментов). Автоматический выбор инструментов включается нажатием на кнопку Automatic Tool Selection палитры Tools (Инструментов) или нажатием клавиш .



служит для изменения позиций выключателей и кнопок, управления значениями цифровых регуляторов, настройки виртуальных осциллографов и др.. При наведении курсора на такойэлемент как строковый элемент управления, значок инструмента меняется:



выделение, перемещение объектов, изменение их размера. При наведении инструмента на объект изменяемого размера значок инструмента меняется:



открытие и редактирование текстового окна и создания свободных меток. При создании свободных меток значок инструмента меняется



служит для соединения объектов на функциональной панели.



инструмент ВЫЗОВ КОНТЕКСТНОГО МЕНЮ вызывает контекстное меню соответствующего объекта по щелчку левой кнопки мыши.



раскрашивание объектов или фона;



перемещение рабочей области панели в окне;



выбор текущего цвета из имеющихся на панели;



для размещения и снятия точек остановки выполнения программы на функциональной панели;



для размещения на функциональной панели локальных окон для отображения текущих значений данных, передаваемых в ходе выполнения программы.

Если автоматический выбор инструмента выключен, можно менятьинструменты палитры Tools (Инструментов) с помощью клавиши .Для переключения между инструментом ПЕРЕМЕЩЕНИЕ и СОЕДИНЕНИЕ на блок-диаграмме или между инструменто м ПЕРЕМЕЩЕНИЕ и УПРАВЛЕНИЕ на лицевой панели – достаточнонажать пробел.


Палитра Элементов
Палитра Элементов используется для размещения элементов управления и отображения на лицевой панели рис. 12. Она доступна только на лицевой панели. Чтобы отобразить палитру Элементов, следует либо выбрать в пункте главного меню Window»Show Controls Palette, либо щелкнуть правой кнопкой мыши в рабочем пространстве лицевой панели. Используя кнопку в верхнем левом углу палитры, можно зафиксировать ее на экране. С ее помощью осуществляется визуальное размещение элементов управления и элементов отображения на лицевой панели ВП. В панели Controls они распределены по отдельным группам по некоторым признакам – числовые, логические, строковые, массивы, диалоговые, ActivX, Internet и др.


Рис. 12. Палитра Элементов.

Занятие 3. Подпанели и палитры панели Controls, Functions

План


  1. Панель Controls.

  2. Панель Functions.

Панель Controls.


Рассмотрим основные подпанели панели Controls:

Numeric (числовые значения)

Состоит из элементов управления и элементов отображения для числовых данных;

Boolean (Булевы значения).

Состоит из элементов управления и элементов отображения для булевых величин;

String&Table (строковые значения и таблицы)

Состоит из элементов управления и элементов отображения для ASCII строк и таблиц.

List & Ring (списки и закольцованные списки).

Состоит из элементов управления и элементов отображения для меню, выполненных в форме списков и закольцованных списков;

Array & Cluster (массивы и кластеры).

Состоит из элементов управления и элементов отображения для группировки наборов типов данных;

Graph (виртуальные осциллографы).

Состоит из элементов отображения, для построения графиков данных в графах или диаграммах в реальном масштабе времени;

Path & Refnum (пути и ссылки).

Состоит из элементов управления и элементов отображения для путей и ссылок;

Decorations (оформление).

Состоит из элементов управления и элементов отображения графических объектов для настройки дисплеев лицевой панели;

Select Control (выбор регулятора).

Отображает диалоговое окно для загрузки самодельных элементов управления;

User Controls (средства управления пользователя)

Состоит из специальных средств управления, которые формирует сам пользователь;

ActiveX (объекты ActiveX).

Состоит из средств управления, позволяющих внедрить объекты ActiveX на лицевую панель;

Dialog (диалоговая панель).

Состоит из стандартных объектов для формирования диалога с пользователем;

IMAQ Vision (обработка изображений).

Состоит из средств обработки и анализа изображений;

Internet Toolkit (работа с Internet).

Состоит из средств управления, располагаемых на передней панели, позволяющих организовывать работу виртуальных инструментов в сети Internet (ftp, электронная почта, telnet, CGI и другие).

Палитра Функций


Палитра Функций используется для создания блок-диаграммы. Она доступна только на блок-диаграмме. Чтобы отобразить палитру Функций, следует либо выбрать в пункте главного меню Window»Show Functions Palette, либо щелкнуть правой кнопкой мыши в рабочем пространстве блок- диаграммы. Используя кнопку в верхнем левом углу палитры можно зафиксировать ее на экране.

После помещения элементов управления или отображения данных на лицевую панель они получают свое графическое отображение (в виде терминала данных) на блок-диаграмме. Символы на терминале соответствуют типу данных терминала. Например, DBL – терминал представляет данные в виде вещественных чисел с двойной точностью, TF – логический терминал, I16 – терминал 16-битных целых и др.

При активировании функциональной панели становится доступной палитра Functions (рис. 13), которая аналогично панели Controls включает систематизированные наборы стандартных элементов в виде отдельных пиктограмм, из которых осуществляется составление блок-схемы ВП.

Рис. 13 Палитра Functions


Палитра Functions вызывается либо щелчком правой кнопки мыши в рабочем пространстве блок-схемы, либо путем выбора в пункте главного меню Window / Show Function Palette.

Панель Functions.


Рассмотрим основные подпанели панели Functions:

Structures (структуры)

Состоит из управляющих структур программы, таких как циклы For Loop, While Loop и др.;

Numeric (числовые функции).

Состоит из тригонометрических, логарифмических и других функций;

Boolean (Булевы функции).

Состоит из логических и Булевых функций;

String (строковые функции).

Состоит из функций для работы со строковыми величинами;

Array (массивы).

Состоит из функций для обработки массивов;

Cluster (кластеры).

Состоит из функций для обработки кластеров;

Comparison (сравнение).

Состоит из функций для сравнения переменных;

Time & Dialog (время и диалог).

Состоит из функций для диалоговых окон, синхронизации и обработки ошибок;

File I/O (ввода/вывода файла).

Состоит из функций для осуществления операций по вводу/выводу файлов;

Instrument I/O (инструменты ввода/вывода).

Состоит из ВП для связи и управления приборами различной архитектуры;

Instrument Drivers (драйверы приборов).

Состоит из ВП, способных управлять внешними приборами, осциллоскопами, генераторами и т.д., через последовательный порт или интерфейс GPIB;

Data Acquisition (сбор данных).

Состоит из ВП для использования плат сбора данных;

Signal Processing (обработка сигналов).

Состоит из ВП для генерации и обработки сигналов;

Mathematics (математические).

Состоит из оптимизационных, алгебраических, интегральных, дифференциальных и других функций;

Graphics & Sound (графика и звук).

Состоит из ВП для работы трехмерной графикой, изображениями и звуком;

Communication (связи).

Состоит из виртуальных приборов для работы с сетями TCP, DDE и др.;

Application Control (управление приложением).

Состоит из ВП, управляющих виртуальными приборами;

Advanced (расширенная).

Состоит из разных функций типа функции библиотечного запроса, манипуляции данных и др.;

Report Generation (генерация отчета).

Состоит из ВП, используемых для подготовки отчетных документов;

Tutorial (обучающие программы).

Состоит из VI, используемых в обучающей программе LabVIEW;

User Libraries (пользовательские библиотеки).

С помощью нее организуется быстрый доступ к нужному vi;

Select VI (выбор ВП)

Состоит из диалогового окна для внедрения подпрограмм в текущий ВП;

IMAQ Vision (обработка изображений).

Состоит из ВП, используемых для обработки и анализа изображений;

Image Acquisition (получение изображения).

Состоит из ВП, используемых для получения и обработки изображений;

Internet Toolkit (работа с Internet).

Состоит из ВП, используемых для работы в сети Internet (ftp,электронная почта, telnet, CGI и др.);

SQL (SQL запросы).

Состоит из ВП, используемых для организации связи с SQL сервером и обработки запросов.

Объекты блок-диаграммы включают графическое отображение элементов лицевой панели, операторов, функций, подпрограмм ВП, констант, структур и проводников данных, по которым производится обмен данными между объектами блок-диаграммы.



Проводники данных между терминалами аналогичны переменным на обычных языках. Данные идут только в одном направлении, с исходного терминала на один или более терминалов адресата. Провода имеют различную толщину и цвет. Синий цвет соответствует целым числам, оранжевый – вещественным числам, зеленый – логическим, лиловый – строковым данным и т.д.

При нажатии правой кнопки мыши на регуляторе/индикаторе (как на передней, так и на функциональной панели) появляется контекстное меню, с помощью которого возможно осуществить:

- замену элемента управления (регулятора) на элемент отображения (индикатора) и наоборот (Change to Control, Change to Indicator);

- быстрый поиск терминала на функциональной панели (Find Terminal) и регулятора/индикатора на передней панели (Find Control, Find Indicator);

- демонстрацию или отказ от названия для описания регулятора/индикатора (Show–Label, Show–Caption);

- настройку параметров регулятора/индикатора (Data Operations);

- замену на другой регулятор/индикатор (Replace);

- получение справки по используемой функции (Online Help);

- открытие для функций соответствующих им констант, индикаторов и регуляторов (Create Constant, Create Indicator, Create Control) и др.
Контрольные вопросы к занятиям 1-3.
1. Основных компоненты виртуального прибора?

2. Что такое интерфейс пользователя виртуального прибора?

3. Какие палитры доступны для лицевой панели?

4. Какие палитры доступны для блок-диаграммы?

5. Что представляет собой лицевая панель?

6. Каково назначение блок-диаграммы?

7. Из каких подпалитр состоит палитра Controls (Элементов)?

8. Из каких подпалитр состоит палитра Functions (Функций)?

9. На каких панелях осуществляется разработка ВП?

10 .Назовите назначение управляющих кнопок на блок-диаграмме.

11. Назовите назначение управляющих кнопок на лицевой панели.

12. Что такое элемент управления и элемент отображения?

13. Назовите основные типы данных.

14. Что такое проводник данных?

15. Каким образом осуществляется вызов контекстной справки?

16. Как можно зафиксировать текущее окно контекстной справки?

17. Назовите назначение контекстного меню?

Занятие 4 Лабораторная работа.
Лабораторная работа 1

Изучение основных понятий программной среды LabVIEW и виртуального прибора (ВП)


Программная среда LabVIEW

Программа, написанная в среде LabVIEW, называется виртуальным прибором (ВП). ВП симулируют реальные физические приборы. LabVIEW содержит полный набор инструментов для сбора, анализа, представления и хранения данных.

Запуск среды программирования LabVIEW осуществляется либо двойным кликом мыши на ярлыке LabVIEW, который находится на рабочем столе, либо из раздела Пуск-Программы – National Instruments LabVIEW. При входе в главное меню LabVIEW пользователю предлагается создание нового виртуального инструмента (New VI) или открытие уже существующего (Open VI).

ВП состоит из четырех основных компонентов – лицевой панели, блок-диаграммы, иконки и соединительной панели.

Разработка VI (ВП) осуществляется на двух панелях, находящихся в двух окнах, – передней (лицевая панель) и функциональной (блок-диаграмма). Лицевая панель − интерфейс пользователя создается с использованием палитры Элементов (Controls). Эти элементы могут быть либо средствами ввода данных – элементы управления, либо средствами отображения данных – элементы отображения. Элементы управления – кнопки, переключатели, ползунки и другие элементы ввода. Элементы отображения

– графики, цифровые табло, светодиоды и т.д.

После этого на блок-диаграмме ВП осуществляется программирование с использованием палитры Функций (Functions), которая включает графическое представление функций для управления объектами на лицевой панели.

Рис. 1 Управляющие кнопки


Структура панелей одинакова. Основным элементом каждой панели является рабочая область, снабженная горизонтальным и вертикальным скролингами, в которой и размещаются элементы. Также на панелях имеются верхнее меню и набор управляющих кнопок (рис. 1):

• кнопка «стрелка» – пуск выполнения программы; если в программе имеются ошибки, то данная кнопка расколота на две части;

• кнопка «стрелки в цикле» – запуск программы в циклическом режиме;

• кнопка «красный круг» – остановка выполнения программы;

• кнопка «две вертикальные черты» – пауза в выполнении программы.

Для обеих панелей доступна панель Tools Palette (рис. 2), включающая набор управляющих кнопок для изменения режима редактирования. Перечислим некоторые из них:

• кнопка «указательный палец» – служит для изменения позиций выключателей и кнопок, управления значениями цифровых регуляторов, настройки виртуальных осциллографов и др.;

• кнопка «стрелка» – выделение, перемещение объектов, изменение их размера;

• кнопка «А» – открытие и редактирование текстового окна;

• кнопка «катушка» – служит для соединения объектов на функциональной панели;

• кнопка «кисть» – раскрашивание объектов или фона;

• кнопка «рука» – перемещение рабочей области панели в окне;

• кнопка «пипетка» – выбор текущего цвета из имеющихся на панели;

• кнопка «красный круг» – для размещения и снятия точек остановки выполнения программы на функциональной панели;

• кнопка «Р» – для размещения на

функциональной панели локальных окон для отображения текущих значений данных, передаваемых в ходе выполнения программы.



Рис. 2 Панель Tools


При активной передней панели становится доступной панель Controls (рис. 2), она вызывается либо щелчком правой кнопки мыши в рабочем пространстве лицевой панели, либо необходимо выбрать в пункте главного меню Window » Show Controls Palette. С ее помощью осуществляется визуальное размещение элементов управления и элементов отображения на лицевой панели ВП. В панели Controls они распределены по отдельным группам по некоторым признакам – числовые, логические, строковые, массивы, диалоговые, ActivX, Internet и др.

Рассмотрим основные подпанели панели Controls:

Numeric (числовые значения). Состоит из элементов управления и элементов отображения для числовых данных;

Boolean (Булевы значения). Состоит из элементов управления и элементов отображения для булевых величин;

String&Table (строковые значения и таблицы). Состоит из элементов управления и элементов отображения для ASCII строк и таблиц.

List & Ring (списки и закольцованные списки). Состоит из элементов управления и элементов отображения для меню, выполненных в форме списков и закольцованных списков;

Array & Cluster (массивы и кластеры). Состоит из элементов управления и элементов отображения для группировки наборов типов данных;

Graph (виртуальные осциллографы). Состоит из элементов отображения, для построения графиков данных в графах или диаграммах в реальном масштабе времени;

Path & Refnum (пути и ссылки). Состоит из элементов управления и элементов отображения для путей и ссылок;

Decorations (оформление). Состоит из элементов управления и элементов отображения графических объектов для настройки дисплеев лицевой панели;

Select Control (выбор регулятора). Отображает диалоговое окно для загрузки самодельных элементов управления;

User Controls (средства управления пользователя). Состоит из специальных средств управления, которые формирует сам пользователь;

ActiveX (объекты ActiveX). Состоит из средств управления, позволяющих внедрить объекты ActiveX на лицевую панель;

Dialog (диалоговая панель). Состоит из стандартных объектов для формирования диалога с пользователем;

IMAQ Vision (обработка изображений). Состоит из средств обработки и анализа изображений;

Internet Toolkit (работа с Internet). Состоит из средств управления, располагаемых на передней панели, позволяющих организовывать работу виртуальных инструментов в сети Internet (ftp, электронная почта, telnet, CGI и другие).



Рис. 3 Панель Controls


После помещения элементов управления или отображения данных на лицевую панель они получают свое графическое отображение (в виде терминала данных) на блок-диаграмме. Символы на терминале соответствуют типу данных терминала. Например, DBL – терминал представляет данные в виде вещественных чисел с двойной точностью, TF – логический терминал, I16 – терминал 16-битных целых и др.

При активировании функциональной панели становится доступной палитра Functions (рис. 4), которая аналогично панели Controls включает систематизированные наборы стандартных элементов в виде отдельных пиктограмм, из которых осуществляется составление блок-схемы ВП. Палитра Functions вызывается либо щелчком правой кнопки мыши в рабочем пространстве блок-схемы, либо путем выбора в пункте главного меню Window » Show Function Palette.



Рис. 4 Панель Functions


Рассмотрим основные подпанели панели Functions:

Structures (структуры). Состоит из управляющих структур программы, таких как циклы For Loop, While Loop и др.;

Numeric (числовые функции). Состоит из тригонометрических, логарифмических и других функций;

Boolean (Булевы функции). Состоит из логических и Булевых функций;

String (строковые функции). Состоит из функций для работы со строковыми величинами;

Array (массивы). Состоит из функций для обработки массивов;

Cluster (кластеры). Состоит из функций для обработки кластеров;

Comparison (сравнение). Состоит из функций для сравнения переменных;

Time & Dialog (время и диалог). Состоит из функций для диалоговых окон, синхронизации и обработки ошибок;

File I/O (ввода/вывода файла). Состоит из функций для осуществления операций по вводу/выводу файлов;

Instrument I/O (инструменты ввода/вывода). Состоит из ВП для связи и управления приборами различной архитектуры;

Instrument Drivers (драйверы приборов). Состоит из ВП, способных управлять внешними приборами, осциллоскопами, генераторами и т.д., через последовательный порт или интерфейс GPIB;

Data Acquisition (сбор данных). Состоит из ВП для использования плат сбора данных;

Signal Processing (обработка сигналов). Состоит из ВП для генерации и обработки сигналов;

Mathematics (математические). Состоит из оптимизационных, алгебраических, интегральных, дифференциальных и других функций;

Graphics & Sound (графика и звук). Состоит из ВП для работы трехмерной графикой, изображениями и звуком;

Communication (связи). Состоит из виртуальных приборов для работы с сетями TCP, DDE и др.;

Application Control (управление приложением). Состоит из ВП, управляющих виртуальными приборами;

Advanced (расширенная). Состоит из разных функций типа функции библиотечного запроса, манипуляции данных и др.;

Report Generation (генерация отчета). Состоит из ВП, используемых для подготовки отчетных документов;

Tutorial (обучающие программы). Состоит из VI, используемых в обучающей программе LabVIEW;

User Libraries (пользовательские библиотеки). С помощью нее организуется быстрый доступ к нужному vi;

Select VI (выбор ВП). Состоит из диалогового окна для внедрения подпрограмм в текущий ВП;

IMAQ Vision (обработка изображений). Состоит из ВП, используемых для обработки и анализа изображений;

Image Acquisition (получение изображения). Состоит из ВП, используемых для получения и об работки изображений;

Internet Toolkit (работа с Internet). Состоит из ВП, используемых для работы в сети Internet (ftp, электронная почта, telnet, CGI и др.);

SQL (SQL запросы). Состоит из ВП, используемых для организации связи с SQL сервером и обработки запросов.

Объекты блок-диаграммы включают графическое отображение элементов лицевой панели, операторов, функций, подпрограмм ВП, констант, структур и проводников данных, по которым производится обмен данными между объектами блок-диаграммы.



Проводники данных между терминалами аналогичны переменным на обычных языках. Данные идут в только одном направлении, с исходного терминала на один или более терминалов адресата. Провода имеют различную толщину и цвет. Синий цвет соответствует целым числам, оранжевый – вещественным числам, зеленый – логическим, лиловый – строковым данным и т.д.

При нажатии правой кнопки мыши на регуляторе/индикаторе (как на передней, так и на функциональной панели) появляется контекстное меню, с помощью которого возможно осуществить:

• замену элемента управления (регулятора) на элемент отображения (индикатора) и наоборот (Change to Control, Change to Indicator);

• быстрый поиск терминала на функциональной панели (Find Terminal) и регулятора/индикатора на передней панели (Find Control, Find Indicator);

• демонстрацию или отказ от названия для описания регулятора/индикатора (Show–Label, Show–Caption);

• настройку параметров регулятора/индикатора (Data Operations);

• замену на другой регулятор/индикатор (Replace);

• получение справки по используемой функции (Online Help);

• открытие для функций соответствующих им констант, индикаторов и регуляторов (Create Constant, Create Indicator, Create Control) и др.
Задание. Виртуальный прибор Частотный анализ.
1.Запустите LabVIEW. Пуск » Программы » NationaI Instruments » LabVIEW 8.5 » LabVIEW. Появится диалоговое окно LabVIEW.

2.Выберите Help » Find Examples. На экране появится диалоговое окно поиска примеров ВП, разбитых по категориям



3.Перейдите на закладку Browse (Обзор). Отметьте пункт Directory Structure. Выберите Apps, Freqresp.Ilb, и дважды щелкните на Frequency Response.VI (Частотная характеристика). Появится лицевая панель ВП Частотный анализ.

Открыть этот ВП можно, нажав кнопку Open VI и перейдя в директорию labview »examples »apps »freqresp.llb »Frequency Response.vi.

4.На инструментальной панели нажмите кнопку Run, показанную слева, и запустите ВП. Данный ВП моделирует посылку сигнала к измерительному прибору и регистрацию его отклика. Реакция прибора в частотной области показана на графике лицевой панели.

5.С помощью инструмента УПРАВЛЕНИЕ измените значение установки амплитуды Amplitude. Изменить, значение можно либо переместив указатель кнопки в нужное положение, либо используя стрелки изменения значений элемента управления, либо введя число непосредственно в дисплей элемента.

Если число введено непосредственно в дисплей элемента, то необходимо нажать кнопку Enter, показанную слева, появившуюся на инструментальной панели. Иначе число не будет введено.

6.Нажать кнопку Run и запустить ВП. Изменяя значения других средств управления, находящихся на панели, исследовать работу ВП.

7.Перейдите на блок-диаграмму. Для этого выберите в главном меню Window » Show Diagram или введите с клавиатуры.



Блок-диаграмма содержит несколько основных объектов, включая подпрограммы ВП, функции и структуры, о которых пойдет речь позднее.

8. Откройте окно контекстной справки, выбрав в пункте главного меню Help » Show Context Help. Получить информацию об объекте в окне контекстной справки Context Help можно, наведя на них курсор.

а) поместите инструмент ПЕРЕМЕЩЕНИЕ над функцией Logarithm Base 10, расположенной под меткой Bode Plot. В окне контекстной справки Context Help появится описание функции;

б) в окне контекстной справки Context Help нажмите кнопку More Help для перехода в соответствующий раздел LabVIEW Help (Встроенной Помощи). Можно также щелкнуть по ссылке Click here for more help окна контекстной справки Context Help.

LabVIEW Help (Встроенная Помощь) содержит подробное описание палитр, меню, инструментов, ВП и функций. Здесь можно получить подробное описание и других функций;

в) наведите инструмент СОЕДИНЕНИЕ на поля ввода/вывода данных функции Logarithm Base 10. Соответствующие поля в окне контекстной справки Context Help начнут мигать;

г) переместите инструмент СОЕДИНЕНИЕ на проводник данных. В окне контекстной справки Context Help появится описание типа данных в проводнике;

9. Чтобы зафиксировать текущее окно Context Help (контекстной справки), необходимо либо нажать кнопку , либо выбрать в пункте главного меню Help » Lock Context Help. Когда текущее окно Context Help (контекстной справки) зафиксировано, то его содержимое не меняется после наведения курсора на другой объект. Для отмены фиксации следует нажать кнопку второй раз.

10.С помощью инструмента УПРАВЛЕНИЕ дважды щелкните по иконке DMM.

Эта иконка – графическое представление подпрограммы Demo Fluke 8840AVI.

После двойного щелчка откроется подпрограмма и на экране появится ее лицевая панель.




Дизайн лицевой панели напоминает мультиметр. Вот почему программы LabVIEW называются виртуальными приборами.

Создавая модульные приложения LabVIEW, можно изменять только части приложения и/или многократно использовать эти части в других приложениях. Например, эта подпрограмма моделирует действие комбинированного прибора Demo Fluke, но пользователь может внести в него изменения, чтобы получить новые функции.

11. Выберите в главном меню пункты File»Close и закройте Demo Fluke 8840AVI.

12. Не закрывайте ВП Частотный анализ.


Занятие 5. Использование справочной системы LabVIEW.
Встроенная Помощь среды LabVIEW (LabVIEW Help) и руководство пользователя

Окно контекстной справки Context Help помогает при создании и редактировании ВП. Более подробная информация расположена в LabVIEW Help (Встроенной Помощи).


Окно контекстной справки

Окно Context Help (контекстной справки) выводится на экран из пункта главного меню Help»Show Context Help или вводом с клавиатуры.



(MacOS) Нажмите на кнопки <Command-H>. (Sun) Нажмите на кнопки <Meta-H>. (Linux) Нажмите на кнопки <Alt-H>.

При наведении курсора на объект лицевой панели или блок-диаграммы в окне Context Help (контекстной справки) появляются иконки подпрограммы ВП, функции, константы, элементов управления или отображения данных с указанием всех полей ввода/вывода данных. При наведении курсора на опции диалогового окна в окне Context Help (контекстной справки) появляется описание этих опций. При этом поля, обязательные для соединения, выделены жирным шрифтом, рекомендуемые для соединения поля представлены обычным шрифтом, а дополнительные (необязательные) поля – выделены серым или вообще не показаны. Ниже приведен пример окна контекстной справки Context Help.







Для переключения между кратким и подробным представлением окна контекстной справки следует нажать кнопку Simple/Detailed Context Help, расположенную в нижнем левом углу окна Context Help. В кратком режиме представлены основные поля ввода/вывода данных. Дополнительные поля не описаны. Подробный режим показывает все поля ввода/вывода данных, как показано ниже:







Чтобы зафиксировать текущее окно Context Help (контекстной справки), необходимо нажать кнопку Lock Context Help. Когда текущее окно Context Help (контекстной справки) зафиксировано, то его содержимое не меняется после наведения курсора на другой объект. Для отмены фиксации следует нажать кнопку второй раз. Описание опций можно получить из меню Help.



Для отображения подробного описания объекта в соответствующем разделе LabVIEW Help (Встроенной Помощи) следует нажать кнопку More Help.


Встроенная Помощь LabVIEW

Для отображения LabVIEW Help (Встроенной Помощи) можно нажать кнопку More Help в окне Context Help (контекстной справки) и выбрать в пункте главного меню помощь – Help»VI, Function, & How-To Help или в окне Context Help (контекстной справки) щелкнуть на Click here for more help.



Встроенная Помощь LabVIEW содержит детальные описания большинства палитр, меню, инструментов, ВП и функций, включает в себя пошаговую инструкцию использования особенностей LabVIEW и связана с LabVIEW Tutorial (руководством пользователя), PDF версией учебника LabVIEW и технической поддержкой на Web-сайте National Instruments.

Для ознакомления с встроенной помощью среды LabVIEW предварительно откроем ВП, моделирующий частотеую характеристику электронной цепи, а затем используем справочную систему для получения сведений об элементах данного ВП.


Упражнение.

Использование справочной системы LabVIEW и руководства пользователя
Цель: Использование справочной системы LabVIEW для получения информации об объектах лицевой панели и блок-диаграммы и особенностях их использования.
Часть A. Окно контекстной справки

  1. ВП Частотная характеристика должен быть открыт. Если нет, откройте его.

  2. Выберите в главном меню пункты Window»Show Diagram, чтобы перейти на блок-диаграмму.

  3. Выберите в главном меню пункты Help»Show Context Help или нажмите клавиши <Ctrl-H>, чтобы отобразить окно контекстной справки Context Help.

(MacOS) Нажмите на кнопки <Command-H>. (Sun) Нажмите на кнопки <Meta-H>. (Linux) Нажмите на кнопки <Alt-H>.

  1. Получить информацию об объекте в окне контекстной справки Context Help можно, наведя на них курсор.



  1. Поместите инструмент ПЕРЕМЕЩЕНИЕ, показанный слева, над функцией Logarithm Base 10, расположенной под меткой Bode Plot. В окне контекстной справки Context Help появится описание функции.



  1. В окне контекстной справки Context Help нажмите кнопку More Help, показанную слева, для перехода в соответствующий раздел LabVIEW Help (Встроенной Помощи). Можно также щелкнуть по ссылке Click here for more help окна контекстной справки Context Help.

LabVIEW Help (Встроенная Помощь) содержит подробное описание палитр, меню, инструментов, ВП и функций. Получите подробное описание других функций.



  1. Наведите инструмент СОЕДИНЕНИЕ, показанный слева, на поля ввода/вывода данных функции Logarithm Base 10. Соответствующие поля в окне контекстной справки Context Help начнут мигать.




  1. Переместите инструмент СОЕДИНЕНИЕ на проводник данных. В окне контекстной справки Context Help появится описание типа данных в проводнике.


Часть B. Справочная система LabVIEW

  1. Выберите в главном меню пункты Help»VI, Function, & How-To Help, чтобы открыть LabVIEW Help (Встроенную Помощь среды LabVIEW). LabVIEW Help (Встроенная помощь среды LabVIEW) включает в себя пошаговую инструкцию использования особенностей LabVIEW и связана с LabVIEW Tutorial (руководством пользователя), PDF версией учебника LabVIEW и технической поддержкой на Web-сайте National Instruments.

  2. Использование оглавления справочной системы LabVIEW.

    1. Нажмите закладку Index для вывода оглавления справочной системы LabVIEW.

    2. В окне ввода текста введите Frequency Response. В оглавлении появятся два близких по смыслу ответа на запрос.

    3. Просмотрите каждый. Справочная система LabVIEW выведет соответствующий раздел.

    4. Нажмите закладку Contents для вывода содержания раздела справочной системы LabVIEW.

    5. Снова нажмите закладку Index.

    6. В окне ввода текста напечатайте GPIB, потому что ВП Частотный анализ – симулятор приложения GPIB.

    7. Войдите в подраздел «functions» для просмотра описания работы функций GPIB в LabVIEW.

  3. Выполните поиск по всей справочной системе LabVIEW.

    1. Нажмите закладку Search.

    2. В окне ввода текста напечатайте displaying frequency. В окне результата поиска нажмите «Frequency Information Displayed».

  4. Если на компьютере установлен «Adobe Acrobat Reader», нажмите на закладку Contents и откройте PDF версию руководства пользователя LabVIEW справочной системы LabVIEW.

    1. Выберите папку Related Documentation в окне Contents. Справа появится соответствующий раздел.

    2. Нажмите ссылку LabVIEW User Manual, чтобы открыть PDF версию руководства пользователя LabVIEW.

    3. Нажмите кнопку Back, чтобы вернуться в раздел Related Documentation.

  5. Если компьютер подключен к Интернету, обратиться к технической поддержке на Web-сайте National Instruments.

    1. Выберите папку Technical Support Resources в основном разделе Contents (Содержания).

    2. Войдите в папку и выберите страницу Technical Support Resources. Появится раздел ресурсов технической поддержки.

    3. Выберите ссылку Technical Support для перехода в секцию Технической поддержки на ni.com.

    4. Вернитесь в раздел Technical Support Resources.

    5. Выберите ссылку NI Developer Zone и войдите в Developer Zone (Зону Разработчика) National Instruments.

    6. В окне ввода текста напечатайте Frequency Response и нажмите GO.

Появившиеся разделы демонстрируют различные решения с помощью продуктов фирмы National Instruments.
Часть C. Книжная полка LabVIEW


  1. Если на компьютере установлен Acrobat Reader, выберите в меню Help» Search the LabVIEW Bookshelf и перейдите в LabVIEW Bookshelf (Книжную Полку LabVIEW).

  2. Нажмите ссылку Search, появится диалоговое окно Adobe Acrobat Search.

  3. В поле ввода текста напечатайте «Frequency Response» и нажмите кнопку Search. На экране появятся все доступные руководства LabVIEW.

  4. Дважды щелкните на первом результате поиска. На экране появится точное местоположение «Frequency Response» в документе.

  5. Снова выведите результат поиска, выбрав пункты меню Edit»Search»Results.

  6. Просмотрите другие результаты поиска и выйдите из Acrobat Reader.

  7. На лицевой панели выберите пункты меню File»Close и закройте ВП Частотный анализ. Изменения не сохраняйте.

Тема 2. Создание, редактирование и отладка виртуального прибора
Цель: изучить компоненты виртуального прибора; создать виртуальный прибор; изучить типы данных и проводники данных; отредактировать виртуальный прибор; приобрести практические навыки отладки виртуального прибора.
План:

1. Компоненты виртуального прибора.

2. Создание виртуального прибора.

3. Типы данных и проводники данных.

4. Редактирование виртуального прибора.

5. Отладка виртуального прибора.


Занятие 1. Создание и редактирование виртуального прибора.

План:

1. Компоненты виртуального прибора.

2. Создание виртуального прибора.

3. Типы данных и проводники данных


1 Компоненты виртуального прибора
ВП состоит из четырех основных компонентов – лицевой панели, блок-диаграммы, иконки и соединительной панели.

Лицевая панель

На лицевой панели создаются элементы управления и отображения, которые являются интерактивными средствами ввода и вывода данных этого ВП. Элементы Управления – кнопки, переключатели и другие устройства ввода данных. Элементы Отображения – графики, светодиоды и другие индикаторы. Элементы Управления моделируют устройства ввода данных и передают данные на блок-диаграмму ВП. Элементы отображения моделируют устройства вывода и отображения данных, которые получает или генерирует блок-диаграмма.

Для размещения элементов Управления и Отображения данных на лицевой панели используется палитра Controls (Элементов). Палитра Controls (Элементов) доступна только с лицевой панели. Для вывода на экран палитры Controls (Элементов) следует выбрать пункты главного меню Window»Show Controls Palette или щелкнуть правой кнопкой мыши в рабочем пространстве лицевой панели.

Числовые элементы управления и отображения данных

Чаще других используют два числовых объекта – это числовой элемент управления и числовой элемент отображения данных (рис.1):




Рис.1. Числовые элементы управления и отображения данных


Ввод или изменение значения элемента управления осуществляется либо с помощью кнопок приращения значений, либо нужное значение просто вводится в элемент с помощью инструмента ВВОД ТЕКСТА, после чего следует нажать кнопку . (MacOS and Sun) Нажать кнопку <Return>.

Логические элементы управления и отображения данных

Логические элементы управления и отображения используются для ввода и отображения значения логической переменной (TRUE/FALSE — ИСТИНА/ЛОЖЬ). Логические объекты моделируют выключатели, кнопки и светодиоды. Вертикальный переключатель и круглый светодиод показаны ниже (рис.2):


Рис.2 Вертикальный переключатель и круглый светодиод


Редактирование элементов управления и отображения данных

Почти все элементы управления и отображения данных можно редактировать, используя их контекстное меню. Для вызова контекстного меню следует щелкнуть правой кнопкой мыши на объекте. Например, для редактирования метки – щелкнуть правой кнопкой мыши на метке.


Блок-диаграмма

Блок-диаграмма состоит из узлов, терминалов и проводников данных, как показано ниже (рис.3):





  1. узлы; 2- терминалы данных элементов отображения; 3-проводники данных; 4-терминалы данных элементов управления.

Рис. 3. Пример блок-диаграммы.


Терминалы данных



Объекты лицевой панели на блок-диаграмме отображаются в виде терминалов данных (графическое изображение прямоугольной формы с буквенно-численными обозначениями). Буквенно-численное обозначение на терминале данных определяет тип данных, который может использоваться в элементах управления или отображения. Например, DBL-терминал, показанный слева, определяет, что данный элемент управления использует числа двойной точности с плавающей запятой.




Терминал данных может отображаться в виде иконки, показанной слева. Для этого достаточно щелкнуть правой кнопкой мыши в поле терминала данных и выбрать View as Icon (отображать в виде иконки) из контекстного меню. Снять метку для отображения в стандартном виде. Отображение терминала данных в стандартном виде позволяет сохранить место на блок-диаграмме.

Терминалы данных обеспечивают обмен данными между лицевой панелью и блок-диаграммой; они подобны переменным и константам текстовых языков программирования. Различают терминалы данных следующих типов – терминалы элементов управления и отображения данных, терминалы узлов. Терминалы элементов управления и отображения относятся к средствам управления и отображения данных на лицевой панели. Данные, введенные в элементы управления на лицевой панели поступают на блок-диаграмму через эти терминалы. Когда функции Add (Сложение) и Subtract (Вычитание) завершают свои вычисления, то на выходе выдают новое значение данных. Эти значения поступают на терминалы элементов отображения данных и передаются на лицевую панель.






Терминалы данных предыдущей блок-диаграммы принадлежат четырем элементам лицевой панели. Соединительная панель функций Add (Сложение) Subtract (Вычитание), показанная слева, содержит три поля ввода/вывода данных. Для отображения соединительной панели следует щелкнуть правой кнопкой мыши на функции и в контекстном u1084 меню выбрать Visible Items»Terminals.



Узлы

Узлы – это объекты на блок-диаграмме, которые имеют одно или более полей ввода/вывода данных и выполняют алгоритмические операции ВП. Они аналогичны операторам, функциям и подпрограммам текстовых языков программирования. Узлы включают в себя функции, подпрограммы ВП и структуры. Подпрограмма ВП – виртуальный прибор, который можно использовать на блок-диаграмме другого ВП в качестве подпрограммы. Структуры – это элементы управления процессом, такие как структура Case (Варианта), цикл While (цикл по условию) и т.д. Узлы Add (Сложение) и Subtract (Вычитание), показанные на предыдущей блок-диаграмме, - узлы функций.



Иконки в сравнении с раскрывающимися узлами



ВП и экспресс-ВП могут отображаться в виде иконок или раскрывающихся узлов. Раскрывающиеся узлы представляют собой иконки, окруженные цветным полем. Подпрограммы ВП отображаются на желтом поле, экспресс-ВП — на голубом. Использование иконок, таких как иконка ВП Function Generator, показанная слева, позволяет сохранить место на блок-диаграмме.




Использование раскрывающихся узлов, таких как раскрывающийся узел ВП Function Generator VI, показанный слева, позволяет упростить процесс соединения и документирования блок-диаграммы. По умолчанию подпрограммы ВП отображаются в виде иконок, экспресс-ВП — в виде раскрывающихся узлов.

Для отображения подпрограммы ВП или экспресс-ВП в виде иконок достаточно щелкнуть по ним правой кнопкой мыши и выбрать в контекстном меню пункт View as Icon. Для отображения подпрограммы ВП или экспресс-ВП в виде раскрывающихся узлов снимите выделение с этого пункта. Предусмотрена возможность изменения размеров раскрывающихся узлов с целью облегчения соединений, но при этом на блок-диаграмме расходуется много места. Для изменения размера узла следует выполнить следующее:

1. Установите инструмент ПЕРЕМЕЩЕНИЕ на узел. На верхнем и нижнем основаниях узла появятся метки изменения размера.

2. Переместите курсор на ручку изменения размера для перевода курсора в режим изменения размера.

3. Переместите курсор, удерживая нажатой левую кнопку мыши, до достижения размера, необходимого для размещения дополнительных терминалов.

4. Отпустите левую кнопку мыши.

На следующем примере показан ВП Function Generator (рис.4) в виде раскрывающегося узла с измененным размером.

Рис.4 Виртуальный прибор Function Generator


2 Создание виртуального прибора
Для создания ВП откройте новый ВП или шаблон и сохраните его. После этого можно конструировать лицевую панель и блок-диаграмму.

Открытие ВП и Шаблоны

Диалоговое окно New используется для создания различных компонент в среде LabVIEW при построении приложений. Можно начинать с пустого ВП или с шаблона для упрощения программирования. Диалоговое окно New содержит следующие компоненты:

- Create New - отображает шаблоны, с помощью которых можно создавать ВП или другие документы LabVIEW. Для этого достаточно выбрать шаблон и нажать кнопку OK.

- VI — содержит различные ВП.

- Blank VI — открывает пустые лицевую панель и блок-диаграмму.

- VI from Template — открывает лицевую панель и блок-диаграмму, содержащие компоненты для построения различных видов ВП.

- Frameworks — открывает лицевую панель и блок-диаграмму, содержащие компоненты для построения ВП, включающих специальные виды выполняемых функций

- Instrument I/O — открывает лицевую панель и блок-диаграмму, содержащие компоненты, необходимые для связи с внешними устройствами, подсоединенными к компьютеру

- Simulated — открывает лицевую панель и блок-диаграмму, содержащие компоненты, необходимые для моделирования получения данных с устройства

- Tutorial (Getting Started) — открывает лицевую панель и блок-диаграмму, содержащие компоненты, необходимые для построения ВП, предназначенных для выполнения упражнений руководства Getting Started.

- User – открывет лицевую панель и блок-диаграмму ВП, созданного ранее.

- Project — открывает окно проекта в LabVIEW.

- Other Files – позволяют создать классы, глобальные переменные, библиотеки и т.д.

- Description — отображает блок-диаграмму и описание выбранного из списка Create New шаблона ВП, в случае если шаблон имеет описание.



следующая страница >>