(5 op) Luento 2 - Virtuaali-instrumentointi
Virtuaali-instrumentointi Virtual instrumentation is the use of customizable software and modular measurement hardware to create user-defined measurement systems, called virtual instruments. - Wikipedia National Instrumentsin lanseeraama konsepti Perinteisten instrumenttien (oskilloskoopit ja vastaavat) sijaan varustetaan PC lisäkorteilla tai tiedonkeruumoduleilla ja ohjelmoidaan järjestelmän käyttöliittymä. Ohjattavia laitteita tai kortteja voi olla yksi tai useampia LabVIEW graafinen ojelmointikieli Käytetään yleisesti tutkimus- ja mittauslaitteistoissa, sekä teollisuuden testauslaitteistoissa http://www.ni.com/white-paper/4752/en/ 2
Vituaali-instrumentin liittyminen ulkomaailmaan PC:hin saatavilla laaja valikoima lisäkortteja ja moduleja, esim. Releohjaus Analoginen mittaus ja ohjaus Anturien liittäminen esim. termoparit Yksi edullisimmista NI:n mydaq Liityntä PC:n sisäiseen PCI väylään tai ulkoisiin USB, GPIB tai Ethernet väyliin PC:n äänikortti sisältää yhden analogisen sisäänmenon (mikrofoni) ja kaksi ulostuloa (stereokaiuttimet) (AC-kytkettyjä) Google: DAQ modules Data Acquisition Listaa minkä tyyppisiä kortteja löysit? Listaa toimittajat (esim. verkko-osoite) Laaditaan yhteenveto 3
National Instruments mydaq 2 analogista differentiaalista sisäänmenoa (MUX) Vaihtoehtoisesti yksi stereo audio 16 bit, 200 ks/s (max.) ±10 V, ±2 V DC (Audio AC) Rin > 10 G 2 analogista unipolaarista ulostuloa Vaihtoehtoisesti yksi stereo audio (diff.) 16 bit, 200 ks/s (max.) ±10 V, ±2 V (Audio AC) Rout = 1 (Audio 120 ) 8 konfiguroitavaa digitaalista I/O linjaa Jännitelähdöt (mydaq generoi USB väylän jännitteestä) +12V, 0, -12 V analogiaelektroniikalle +5V digitaalielektroniikalle Ajastin (General Purpose Counter/Timer) Resoluutio 32 bits, kellotaajuus 100 MHz Ajan tarkkuus 100 ppm 4
LabVIEW Ohjelmointi Graafinen ohjelmointikieli Ohjelmointi tehdään lisäämällä ja langoittamalla virtuaali-instrumentteja (VI) joita saa kirjastoista, esim. hiiren oikeaa nappia painamalla. Opetusmateriaalia saatavilla todella runsaasti: LabVIEW:n Helpissä erinomaiset tutoriaalit. Help oma valikkonsa. Kaikista VI:stä saa Helpin auki hiiren oikealla napilla. Tutoriaalit verkossa: http://www.ni.com/gettingstarted/labviewbasics/ Tutoriaalit video-muodossa: http://www.ni.com/academic/students/learn-labview/ 5
Käyttöliittymä ja Lohkokaavio LabVIEW ohjelmassa on aina kaksi puolta: Käyttöliittymä (front panel, kuvassa oikealla) ja lohkokaavio (block diagram, kuvassa vasemmalla) Käyttöliittymässä näkyy hallintalaitteet, kuten mittarit, kytkimet ja vastaavat Lohkokaaviossa näkyy langoitus, matemaattiset operaatiot, laiteajurit, jne. VI:tä lisätään hiiren oikealla napilla avautuvista vallikoista (erilaiset käyttöliittymässä ja lohkokaaviossa) 6
NI Tutoriaalien sisältö Introduction to NI LabVIEW Print This technical manual will introduce the concepts required to build a basic system with LabVIEW. We recommend that new users spend some time learning the basic tools and concepts needed to use and navigate the environment before building their first application. Core LabVIEW Concepts LabVIEW Environment Basics learn the most important building blocks for any LabVIEW application, including the front panel, block diagram, palettes, controls, and indicators Graphical Programming Basics see how to connect functions and work with a variety of datatypes when constructing applications Common Tools view a collection of important tools and common user functions that all users should be familiar with Debugging Tools learn how to use simple tools and techniques to understand the behavior of code and address problems or bugs Programming in LabVIEW Data Structures arrays, clusters, and enumerated data Execution Structures while loops, for loops, and case structures Passing Data between Loop Iterations shift registers Handling Errors error handling and error clusters Finding Examples and Getting Help Finding Examples Example Finder and ni.com/code Using the LabVIEW Help context help and the LabVIEW help Online Help Resources KnowledgeBase and forums Getting Additional Help help from a LabVIEW expert 7
LabVIEW asennus LabVIEW löytyy asennettuna mikroluokista ja Sähköpajalta Aalto-yliopistolla on kampuslisenssi, jonka ansiosta myös opiskelijat voivat halutessaan asentaa LabVIEW:n koneelleen Asennus osoitteesta: www.ni.com/academic/download.htm Aallon asennuskoodi: M80X37187 (end date is 23-Jun-2016) 8
Kotitehtävää Opetelkaa LabVIEW:n perusteet jostain edellä mainituista tutorialeista Kokeilkaa muutamalla harjoitustehtävällä, että osaatte myös käytännössä ohjelmoida. Tämän voi tehdä mikroluokissa, kotona tai Sähköpajalla Kun LabVIEW mielestänne sujuu, voitte tehdä Harjoitustehtävän 1 Valitkaa aihe Pajalle ei erillistä ajan varausta Keskeiset komponentit löytyvät pajan kaapista pahvilaatikosta 9