Обработки Сигналов в среде LabVIEW

Содержание

Слайд 2

Введение в LabVIEW Графическая среда программирования для инженеров и ученых

Введение в LabVIEW

Графическая среда программирования

для инженеров и ученых

Слайд 3

Решаемые задачи Научиться основам графического программирования Возможность применения LabVIEW для создания

Решаемые задачи

Научиться основам графического программирования
Возможность применения LabVIEW для создания собственных приложений
-

Сбор, анализ, отображение и сохранение данных
Поиск и использование функций анализа и обработки
Использование различных типов данных
Запись и печать результатов
Слайд 4

Графическая среда разработки LabVIEW Среда графического программирования Исполнение кода на различных

Графическая среда разработки LabVIEW

Среда графического программирования
Исполнение кода на различных ОС

и устройствах
Широкий диапазон приложений
Слайд 5

Приложения на базе виртуальных приборов Разработка Обработка сигналов и видеоизображений Встраеваемые

Приложения на базе виртуальных приборов

Разработка
Обработка сигналов и видеоизображений
Встраеваемые программируемые системы
(PC, DSP,

FPGA, Microcontroller)
Построение прототипов и моделирование
Многое другое
Управление
Автоматическое управление динамическими системами
Мехатроникаи робототехника
Многое другое
Измерения
Элекроника и Электротехника
Основы измерительных технологий
Многое другое

Единая платформа разработки

Слайд 6

Технологии NI – Интегрированная аппаратная платформа

Технологии NI – Интегрированная аппаратная платформа

Слайд 7

Среда LabVIEW A. Сбор данных при помощи ПК Data Acquisition Devices

Среда LabVIEW

A. Сбор данных при помощи ПК
Data Acquisition Devices
NI-DAQ
Симулятор сбора данных
Звуковая

карта
B. Среда графического программирования LabVIEW
Лицевая панель / Блок диаграмма
Палитра функций и инструментов
C. Компоненты приложений в LabVIEW
Создание под ВП
Графическое построение кода
D. Дополнительное контекстное меню помощи
Поиск функций
Особенности работы в LabVIEW
Слайд 8

Настройка оборудования Устройства сбора данных (DAQ) Карты USB, PCI, or PXI

Настройка оборудования

Устройства сбора данных (DAQ)
Карты USB, PCI, or PXI Device
Configured in

MAX
Симулятор устройства (DAQ)
Симуляция DAQ устройства
Configured in MAX
Звуковая карта
Встроенная во многие ПК
Слайд 9

Технические характеристики устройств

Технические характеристики устройств

Слайд 10

Что такое MAX? MAX - Measurement & Automation Explorer. MAX конфигурирует

Что такое MAX?

MAX - Measurement & Automation Explorer.
MAX конфигурирует и отображает

все устройства National Instruments- DAQ, PCI/PXI instruments, GPIB, IMAQ, IVI, Motion, VISA, and VXI devices.
Окно для конфигурации и тестирования .

Найдите иконку на Рабочем столе

Слайд 11

Настройка устройств Используйте MAX для : Конфигурирования и тестирования Вашей карты сбора данных (DAQ)

Настройка устройств

Используйте MAX для :
Конфигурирования и тестирования Вашей карты сбора данных

(DAQ)
Слайд 12

Настройка устройств Используйте MAX для : Конфигурирования и тестирования Симулятора карты сбора данных (DAQ)

Настройка устройств

Используйте MAX для :
Конфигурирования и тестирования Симулятора карты сбора данных

(DAQ)
Слайд 13

Настройка устройств Используйте Windows для : Тестирования Звуковой карты Разблокируйте микрофон

Настройка устройств

Используйте Windows для :
Тестирования Звуковой карты

Разблокируйте микрофон

Слайд 14

Пуск »Программы»National Instruments LabVIEW Startup Screen: Начать с нового VI: Новый

Пуск »Программы»National Instruments LabVIEW

Startup Screen:

Начать с нового VI:
Новый VI
Начать с

примера:
Examples»Find Examples…

»

или

Откройте и запустите LabVIEW

Слайд 15

Каждый ВП имеет 2 окна Лицевая панель Интерфейс пользователя Элементы управления

Каждый ВП имеет 2 окна
Лицевая панель
Интерфейс пользователя
Элементы управления = Входы

Индикаторы = Выходы
Блок диаграмма
Графический код
Данные передаются по проводникам от элементов управления, через функции, к индикаторам

Программа в LabVIEW называется Виртуальным прибором (ВП)

Слайд 16

Элементы управления и индикаторы Числовые или слайдовые: индикаторы Числовые элементы управления: Вид палитры

Элементы управления и индикаторы

Числовые или слайдовые:
индикаторы

Числовые элементы
управления:

Вид палитры

Слайд 17

Палитра всех функций Структуры: Цикл по условию Размещаются на блок- диаграмме

Палитра всех функций

Структуры:
Цикл по условию

Размещаются на блок- диаграмме

Слайд 18

Рекомендуется: Включить опцию «Автоматический выбор инструментов» Палитра может быть доступна на

Рекомендуется: Включить опцию «Автоматический выбор инструментов»
Палитра может быть доступна на лицевой

панели и на блок диаграмме

Палитра инструментов

Доступные инструменты опции «Автоматический инструментов выбор» :

Слайд 19

Кнопка запуска Кнопка запуска в непрерывным режиме Экстренная остановка Отладочный индикатор

Кнопка запуска
Кнопка запуска в непрерывным режиме
Экстренная остановка

Отладочный индикатор

Дополнительные кнопки управления

на блок-диагрмме

Управление программой и блок-диаграммы

Retain Wire Values Button

Кнопки пошагового доступа в узлы кода

Слайд 20

Блок- диаграмма Окно лицевой панели Создание ВП Входной терминал Выходной термнал Логический эл. управления Графический индикатор

Блок- диаграмма

Окно лицевой панели

Создание ВП

Входной
терминал

Выходной
термнал

Логический эл. управления

Графический индикатор

Слайд 21

Исполнение кода Зависит от потока данных Код на блок-диаграмме не исполняется

Исполнение кода
Зависит от потока данных
Код на блок-диаграмме не исполняется

с лева на право
Код исполняется по мере поступления всех данных на все входные терминалы
Отображение происходит по мере поступления всех данных на все выходные терминалы.

Поточный метод программирования

Слайд 22

Техника отладки Поиск ошибок Визуальная отладка Probes Нажать на кнопку Запуск

Техника отладки

Поиск ошибок
Визуальная отладка
Probes

Нажать на кнопку Запуск
Появится окно с

описанием ошибки.

Нажать на кнопку Execution Highlighting; Визуальная передача данных . Значения отобразятся на проводниках

Правый кнопка мыши по проводнику для отображения индикатора пробника

Слайд 23

Сбор данных с использованием DAQ Используя LabVIEW : Оцифруем сигнал при помощи DAQ устройства

Сбор данных с использованием DAQ

Используя LabVIEW :
Оцифруем сигнал при помощи DAQ

устройства
Слайд 24

Сбор данных со звуковой карты Используя LabVIEW и стандартное оборудование

Сбор данных со звуковой карты

Используя LabVIEW и стандартное оборудование

Слайд 25

Окно контекстной помощи Help»Show Context Help, нажать Переместить курсор к объекту

Окно контекстной помощи

Help»Show Context Help, нажать
Переместить курсор к объекту для

обновления

Дополнительная помощь
Правая кнопка мыши по иконке ВП и выбрать Help, или
Выбрать “Detailed Help.” на контекстном окне

Слайд 26

Горячие клавиши в LabVIEW – Активация/деактивация окна Help – Удаление оборваных

Горячие клавиши в LabVIEW
– Активация/деактивация окна Help
– Удаление оборваных

проводников
– Переключение между лицевой панелью и блок -диаграммой
– Отмена действий
Tools»Options… – Настройки в LabVIEW
VI Properties– конфигурация свойств ВП и т.д.
Слайд 27

Элементы типовой программы A. Циклы По условию С заданным числом итераций

Элементы типовой программы

A. Циклы
По условию
С заданным числом итераций
B. Функции и под

ВП
Виды функций
Создание собственных функций (SubVI)
Палитра функций и их поиск
C. Принятие решений и ввод / вывод файлов
Структуры CASE
Выбор
Ввод и вывод файла
Слайд 28

Циклы По условию i Индикатор текущей итерации Всегда запускается как минимум

Циклы

По условию
i Индикатор текущей итерации
Всегда запускается как минимум один раз
Исполняется до

поступления на терминал условия выхода

С заданным количеством
i Индикатор текущей итерации
Исполняется согласно значению счетчика N на терминале

While Loop

For Loop

Слайд 29

Процесс заключения в цикл 1. Выбрать из «Структуры» 2. Обвести вокруг

Процесс заключения в цикл

1. Выбрать из «Структуры»

2. Обвести вокруг заданного кода

3.

Или переместить код внутрь цикла
и завершить соединение проводников
Слайд 30

Виды функций ( Functions Palette) Экспресс : Функции с интерактивным окном

Виды функций ( Functions Palette)

Экспресс : Функции с интерактивным окном конфигурирования

(голубая иконка)
Стандартные : модульного типа ВП с возможностью переконфигурирования
Базовые : основные базовые функции LabVIEW; без лицевой панели и блок диаграммы (желтый цвет)
Слайд 31

Какие виды функций доступны? Ввода и Вывода Моделирования сбора и генерации

Какие виды функций доступны?

Ввода и Вывода
Моделирования сбора и генерации данных
Сбора и

генерации реальных сигналов при помощи DAQ
Управления приборами (последовательный и КОП (GPIB )
Вызов ActiveX компонентов для связи с другими программами
Анализа и обработки
Анализа и обработки различных типов сигналов
Статистики
Различных разделов математики
Дополнительных временных
Сохранения и записи
Ввода и вывода файлов

Палитра Экспресс-Функций

Слайд 32

Как найти функции в палитрах? Палитры содержат сотни функций Нажать кнопку

Как найти функции в палитрах?

Палитры содержат сотни функций
Нажать кнопку «search»

на строке палитры и ввести название функции
Нажать и выбрать нужную функцию из списка
Дважды нажать на иконку функции для отображения подпалитры
Перетащить нужную функцию на блок-диаграмму
Слайд 33

Создание под ВП (SubVI) Выделить код на блок-диаграмме для создания под

Создание под ВП (SubVI)

Выделить код на блок-диаграмме для создания под ВП


Выбрать из Меню Edit « Create SubVI»
Слайд 34

Порядок работы функций в ВП Function Pseudo Code function average (in1,

Порядок работы функций в ВП

Function Pseudo Code
function average (in1,

in2, out)
{
out = (in1 + in2)/2.0;
}
Под ВП на блок- диаграмме

Calling Program Pseudo Code
main
{
average (in1, in2, pointavg)
}
Вызов ВП на блок-диаграмму

Слайд 35

Анализ данных Используем функции Экспресс для: генерации и отображения амплитуды и частоты сигнала

Анализ данных

Используем функции Экспресс для:
генерации и отображения амплитуды и частоты сигнала

Слайд 36

Анализ данных Используем функцию Экспресс для: Сбора и отображения амплитуды и частоты сигнала

Анализ данных

Используем функцию Экспресс для:
Сбора и отображения амплитуды и частоты

сигнала
Слайд 37

Принятие решений в LabVIEW Структуры «Case» Функция «Выбор» (a) (b) (c)

Принятие решений в LabVIEW

Структуры «Case»
Функция «Выбор»

(a)

(b)

(c)

Слайд 38

Файловый ввод/вывод File I/O – передача данных в/из файлов Файлы могут

Файловый ввод/вывод

File I/O – передача данных в/из файлов
Файлы могут быть

в виде бинарных, тестовых или таблиц
Запись/Чтение LabVIEW Measurements file (*.lvm)

Запись в LVM файл

Чтение из LVM файла

Слайд 39

Принятие решений и сохранение данных Используем структуру «case» для: Сохранения данных при выполнении определенного условия

Принятие решений и сохранение данных

Используем структуру «case» для:
Сохранения данных при выполнении

определенного условия
Слайд 40

Запись/чтение в /из файла Открыть/ Создать/ Заменить Читать или Записать в

Запись/чтение в /из файла

Открыть/ Создать/ Заменить

Читать
или Записать в
файл

Закрыть
файл

Проверка
на наличие
ошибок

Слайд 41

Отображение результатов A. Отображение данных на лицевой панели Элементы управления и

Отображение результатов

A. Отображение данных на лицевой панели
Элементы управления и индикаторы
Графики
Временные

циклы
B. Обработка сигналов
MathScript ( математические скрипты)
Массивы
Кластеры
Элементы сигнала
Слайд 42

Типы элементов управления и индикаторов Числовые типы данных Ввод и отображение

Типы элементов управления и индикаторов

Числовые типы данных
Ввод и отображение числовых данных
Слайдеры

и ручки
Логичекие типы данных
переключатели и диоды
Массивы и матрицы
Числовые
Графики диаграмм
Графики осциллограмм
Графики интенсивности
Графики объемных изображений, поверхностей и моделей
Декоративные панели
Переключаемые панели
Стрелки
Другие элементы и типы данных
Строчные и текстовые данные
Картинки/отображение фотографий
Компоненты ActiveX

Палитра элементов

Слайд 43

Графики диаграмм Графики диаграмм – Специальный числовой индикатор, отображающий собранные данные

Графики диаграмм

Графики диаграмм – Специальный числовой индикатор, отображающий собранные данные во

времени
Обновление происходит с момента получения на вход терминала каждого значения

Функции»Экспресс»Graph Indicators» Chart

Слайд 44

Графики осциллограм Графики осциллограм – специальный числовой индикатор, отображающий массив данных

Графики осциллограм

Графики осциллограм – специальный числовой индикатор, отображающий массив данных
Обновление графика

происходит по завершении буферизации всех точек.
Цикл может накапливать данные в буфер

Functions»Express»Graph Indicators»Graph

Слайд 45

Циклы могут аккумулировать массивы на границах ( автоиндексация) В цикле For

Циклы могут аккумулировать массивы на границах
( автоиндексация)
В цикле For Loops

автоиндексация по умолчанию
Правая кнопка мыши по границе цикла активирует/ деактивирует индексацию

Создание массивов с использованием Циклов

Проводник стал толще

Толщина проводника не изменилась

Авто- индексация отключена

Авто- индексация включена

Отображается только значение последней итерации

1D Array

0 1 2 3 4 5

5

Слайд 46

Создание массива Выбираем с палитры Controls»Modern»Array, Matrix, and Cluster иконку контейнера массива. Помещаем на лицевую панель

Создание массива

Выбираем с палитры Controls»Modern»Array, Matrix, and Cluster иконку контейнера массива.

Помещаем

на лицевую панель
Слайд 47

Создание массива В контейнер массива помещаем нужный нам элемент управления или индикатор

Создание массива

В контейнер массива помещаем нужный нам элемент управления или индикатор


Слайд 48

Для чего нужен временной цикл? 1. Задержка времени исполнения кода Настройка

Для чего нужен временной цикл?

1. Задержка времени исполнения кода
Настройка Time Delay

Express VI для работы кода с определенным промежутком времени (работа с For and While циклами).
2. Временной цикл
Настройка временного цикла While loop для заданного dt.

Временной цикл

Задержка времени

Слайд 49

Свойства элементов управления и индикаторов Свойства характеризуют настройки объектов Щелчок правой

Свойства элементов управления и индикаторов

Свойства характеризуют настройки объектов
Щелчок правой кнопкой

мыши по объекту
Свойства объектов:
размер
цвет
настройки шкал
цвет шкал
курсор
и т.д.
Слайд 50

Анализ сигнала Используя курсор графического индикатора: Измерить частоту и амплитуду синусоиды

Анализ сигнала

Используя курсор графического индикатора:
Измерить частоту и амплитуду синусоиды

Слайд 51

Mathscript Возможности разработки приложений обработки сигналов, анализа и математических уравнений в

Mathscript

Возможности разработки приложений обработки сигналов, анализа и математических уравнений в текстовом

коде среды LabVIEW
Более 500 встроенных функций
Синтаксис схожий с популярными языками математического моделирования
Встроенные в LabVIEW основанный на оригинальной среде математической разработки MATRIXx

LabVIEW MathScript

Слайд 52

Математические скрипты в LabVIEW Интеграция существующих скриптов для быстрой разработки приложений

Математические скрипты в LabVIEW

Интеграция существующих скриптов для быстрой разработки приложений в

LabVIEW
Интерактивность и легкость разработки,
Разработка математических алгоритмов, обработка и анализ в одной среде LabVIEW
Возможность интеграции математического и графического синтаксиса в одном ВП

Поддерживаемые интерфейсы:
Узел MathScript script node MathSoft software
Mathematica software MATLAB® software
Maple software Xmath software

Слайд 53

Математический код в MathScript Node Введение уравнений в текстовом формате Входные

Математический код в MathScript Node

Введение уравнений в текстовом формате
Входные и

выходные переменные на границах цикла
Синтаксис схожий с математическими текстовыми языками
Богатая библиотека готовых решений

(Functions >> Programming >>
Structures >> MathScript)

Слайд 54

Интерактивное окно MathScript Быстрая разработка и алгоритмы отладки (LabVIEW >>Tools >>

Интерактивное окно MathScript

Быстрая разработка и алгоритмы отладки

(LabVIEW >>Tools >> MathScript Window)

Окно
Вывода

Переменные

Отображение

в форматах

Коммандное окно

Создание и редактирование переменных
Отображение в 1D, 2D, и 3D .

Слайд 55

LabVIEW и Simulink

LabVIEW и Simulink

Слайд 56

Использование Script Используя узел MathScript and Интерактивное Окно MathScript для обработки и сохранения данных.

Использование Script

Используя узел MathScript and Интерактивное Окно MathScript для обработки и

сохранения данных.
Слайд 57

Обзор типов данных в LabVIEW

Обзор типов данных в LabVIEW

Слайд 58

Комплекс возможностей

Комплекс возможностей

Слайд 59

Дополнительные возможности A. Дополнительные типы данных Кластеры B. Управление потоком данных

Дополнительные возможности

A. Дополнительные типы данных
Кластеры
B. Управление потоком данных
Сдвиговые регистры
Локальные переменные
C. Разработка

больших приложений
Окно навигации
Проект в LabVIEW
Слайд 60

Кластеры Объединяет различные типы данных Аналогия с struct в языке C

Кластеры

Объединяет различные типы данных
Аналогия с struct в языке C
Могут быть группами

элементов управления или индикаторов
Схожи с многожильным проводом
Порядок элементов в кластере очень важен
Слайд 61

Создание кластера Выбрать контейнер кластера с палитры. Controls»Modern»Array, Matrix & Cluster

Создание кластера

Выбрать контейнер кластера с палитры.
Controls»Modern»Array, Matrix & Cluster

2. Вставить желаемый

объект в контейнер.
Слайд 62

Функции кластеров Местоположение Cluster & Variant, подпалитра Programming Могут быть доступны

Функции кластеров

Местоположение Cluster & Variant, подпалитра Programming
Могут быть доступны при

щелчке правой кнопки мыши по терминалу кластера

Bundle

(Terminal labels reflect data type)

Объединение в кластер по имени

Слайд 63

Использование массивов и кластеров Отображение на графике t0 = начальное время

Использование массивов и кластеров

Отображение на графике
t0 = начальное время
dt =

время между отсчетами
Y = массив по оси Y
Два способа создание кластера графиков

Создание графика (абсолютное время)

Кластер (относительное время )

Слайд 64

Сдвиговый регистр – доступ к предыдущим итерациям • Доступен на правой

Сдвиговый регистр – доступ к предыдущим итерациям

• Доступен на правой и

левой границе циклов
• Правая кнопка мыши по границе и выбор из меню Add Shift Register
• Правый терминал сохраняет данные последней итерации
• Левый терминал сохраняет данные предыдущей итерации для начала следующей.

До начала выполнения цикла

Первая итерация

Вторая итерация

Последняя итерация

3

Инициализация

Слайд 65

Локальные переменные Локальные переменные обеспечивают передачу данных между параллельными циклами Значение

Локальные переменные

Локальные переменные обеспечивают передачу данных между параллельными циклами
Значение

элемента управления или индикаторы может быть считанно или записано в разных местах программы в нескольких местах
Слайд 66

Отображает текущий участок программы Идеально для больших приложений Окно навигации в LabVIEW

Отображает текущий участок программы
Идеально для больших приложений

Окно навигации в LabVIEW

Слайд 67

Проекты в LabVIEW Группирует и организует ВП Управление аппаратными средствами Управление

Проекты в LabVIEW

Группирует и организует ВП
Управление аппаратными средствами
Управление и загрузка

на различные платформы
Создание библиотек и исполняемых файлов
Управление большими приложениями в LabVIEW a

(LabVIEW»Project»New)

Слайд 68

Программа сертификации LabVIEW Certified LabVIEW Developer Certified LabVIEW Associate Developer Certified

Программа сертификации LabVIEW

Certified LabVIEW Developer

Certified LabVIEW Associate Developer

Certified
LabVIEW Architect

Architect
Mastery of

LabVIEW
Expert in large application development
Skilled in leading project teams

Developer
Advanced LabVIEW knowledge and application development experience
Project management skills

Associate Developer
Proficiency in navigating
LabVIEW environment
Some application
development experience

Fundamentals Exam
Pre-Certification Skills Test

Бесплатный экзамен LabVIEW