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Introducción a LabView

Introducción al LabVIEW


Laboratory Virtual Instrumen Engineering WorkbenchEs un ambiente de desarrollo basado en un lenguaje gráficoFue desarrollado por National Instruments para los principales sistemas operativosDesarrollado originalmente para comunicarse con dispositivos de laboratorioUna herramienta realmente útil

¿Qué es LabView?


Muy fácil de aprender, muy intuitivoFácil de utilizarNo tiene sintaxis que aprenderEl código fuente puede leerse como un diagrama esquemáticoAcelera el desarrollo de un sistemaTiene muchas librerías para muchos instrumentosSoporte y forosMuy potente, pueden programarse múltiples hilosTan versátil como los lenguajes basados en texto

¿Por qué utilizar LabView?


CostoLas técnicas avanzadas son mas difíciles de desarrollarEl código puede volverse algo ilegible si no se controla el desarrolloLa creación de aplicaciones muy personalizadas puede llevarse mucho tiempo

Desventajas


El lenguajeConstrucción de una aplicación

Panel FrontalDiagrama fuente

ProgramaciónEstructurasFunciones preconstruidasInstrumentos Virtuales del usuarioTips

Que vemos hoy:


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

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

El lenguaje de programación gráfico, (G Languaje)


Flujo de información vs. Flujo de código

Otra forma de programar

UnlockCAL(HeaterMat);

GetTempCAL(HeaterMat);

SetTempCAL(HeaterMat);

LockCAL(HeaterMat);

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

Dependencia de la información


Construcción de una aplicación


• Las aplicaciones son llamadas Instrumentos Virtuales (VI’s)• Es necesario fabricar el Vi en dos partes:

1. Panel Frontal2. Diagrama fuente

• Se recomienda comenzar con el panel frontal• Hacer un boceto (en papel) de las funciones principales del

diagrama• Desarrollar este diagrama en código G• Fin…

Construcción de una aplicación


Como interactúa el usuario con el programaContiene tanto controles como indicadoresA cada elemento en el panel frontal le corresponde un nodo en el diagrama fuenteExisten muchos controles prediseñados, lo que facilita la construcción de simplesExiste forma de personalizar los controles, sin embargo, el diseña definido por default es bueno

Panel Frontal


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

Controles e indicadores


Los objetos en el panel frontal pueden ser tanto controladores como indicadoresLos controles son “fuentes” de datosLos indicadores son “receptores” de datos.Existen “fuentes” de datos que no tienen contraparte en el Panel Frontal


Controladores

Indicadores



Control

Control

Indicador

Indicador

Indicador


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

Construcción del Panel Frontal


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

Construcción del Diagrama Fuente


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

Es lo mas latoso en LabViewEvitar que se crucen los alambres

Construcción del Diagrama Fuente


Indicadores y controlesFunciones

Funciones predefinidasVI’ definidos por el usuario (subrutinas)

Estructuras

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

Tipos de nodos


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

Alambres


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

Alambres


Alambres rotos

Esto pasa si se conecta mas de un nodo fuente

o no se conecta ninguna terminal

fuente

LabVIEW AVISA que hay algo que no

se está haciendo bien y el alambre aparecer roto


Alambrado limpio vs alambrado desordenado

Limpio: Fácil de resolver

Desordenado: ¿que es esto?


Alambres

Scalar 1D array 2D array Color

Floating-point number

orange

Integer number blue

Boolean green

String pink

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


Tipos de datos


Casi siempre es necesario poner el programa en un loop que pueda ser detenido con un botón de controlEl ambiente de diseño también tiene botones para el control del programa:

Control del Programa

Correr una sola vez: el programa se ejecuta cuando todos los datos se vacían.Correr continuamente: el programa se ejecuta nuevamenteAbortar ejecución: el programa se detiene inmediatamentePausar ejecución: esto es útil para depurar el programa


En cuanto al ambiente de desarrollo

Añadir y editar texto

Alambrado

Seleccionar un elemento para editar o mover

Operar un control

Punto de prueba

Paleta de herramientas

Insert a digital indicator or control

Insert a boolean control (button or switch)

Paleta de controles

Agregar estructuras de programa, como “Whiles”

y “Case”

Operadores matemáticos (+,-,…)

Archivos de entrada Salida

Operadores Booleanos

Adquisición de datos

Análisis de Señales

Comparasiones

Funciones matemáticas

Temporización

Paleta de funciones

Subpaletas

Reordenamiento de objetos

Ejecución

Ejecución continua

PausaParo

Tipo de letra

Alineación de elementos

Distribución de elementos

Depuración

Barra de Herramientas


Ejemplos

Terminales de nodos de control

Diagrama fuente

Panel Frontal

Terminales de los indicadores

Creación de un VI de Suma y Resta de constantes

Terminales de nodos de control

Diagrama fuente

Panel Frontal

Terminales de los indicadores

Creación de un VI de Suma y Resta de Variables


Ejemplo 3: Generador de funciones y osciloscopio

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

• Se visualiza en un osciloscopio digital

• Se tiene un botón de paro



Métodos y técnicas de programación


EstructurasFunciones preconstruidasVI’s definidas por el usuarioClustersTips de programación

Métodos y técnicas de programación


Como controlar el flujo de datos• Estructura CASE• Lazo “While”• Lazo “For”• Secuencia• Nodo de fórmula

Estructuras


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

CASE


CASE

Menú de la estructura case

Túnel de entrada

Controles de entrada

Control de selección

Terminal de selección

Indicador de salida

Túnel de salida

Frontera del caseSubdiagrama


CASE


Ciclo WHILE

• Similar a la instrucción While de “C”• Contiene un marco que es repetido• La verificación de continuación del lazo es verificada

después de la ejecución, de tal forma que siempre hay al menos una ejecución.

• La terminal “i” indica la iteración actual, el primer marco tiene el índice 0

• La terminal “stop” puede servir como “continuar si es verdadero” o “parar si es verdad”, lo cual es seleccionado desde menú.

índice Verificación (boolean)


Ciclo FOR

• Similar al ciclo while• Permite ejecutar parte del código cierta cantidad de

veces, de acuerdo al valor de la variable alambrado a la termina N

• Si se alambra un “0” a la terminal, el marco no se ejecuta ninguna vez, las salidas generadas no serán válidas,

• Los arreglos de entrada pueden ser indexados automáticamente y si N no está alambrada, se llegará hasta el tamaño del arreglo de entrada mas grande,

Terminal de conteo

Terminal de iteración


Nodo de FORMULA

• Evita alambrar una gran cantidad de artimética• Puede tener mas de una señal de entrada y de

salida• Utiliza sintaxis tipo C

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