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Instrumentación Proyecto Final ITVER

2013

EQUIPO:

Sosa Ventura José Luis

Comunicación

Sánchez Valera José Eduardo Mora Martínez Oziel Raúl Gutiérrez Enríquez José Guillermo

Arduino-LabView

CARRERA:

Ing. Mecatrónica CATEDRÁTICO:

Dr. Vicente Miguel Diaz De León Santiago SEMESTRE: 6°

Instrumentación Proyecto Final 2013 ITVER

CONTENIDO INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 3 INSTALACIÓN DE MI ARDUINO ................................................................................... 4 1 | Consigue un Arduino y un cable USB ..................................................................... 4 2 | Descarga el IDE de Arduino .................................................................................... 4 3 | Conecta la placa ..................................................................................................... 4 4 | Instala los drivers .................................................................................................... 4 5 | Ejecuta la Aplicación Arduino .................................................................................. 5 6 | Abre el ejemplo Blink .............................................................................................. 5 7 | Selecciona tu placa ................................................................................................. 6 8 | Selecciona tu puerto serie ....................................................................................... 7 SOLO SI TU PLACA NO ES RECONOCIDA COMO COMxx....................................... 7 9 | Sube el sketch a la placa ........................................................................................ 8 Instalación del Software y el Hardware ............................................................................ 9 1. Instalar LabVIEW (nosotros trabajamos con la versión 2011) .............................. 10 2. Instale los controladores VISA NI-. ....................................................................... 10 3. Instale JKI VI Package Manager (VIPM) Community Edition (gratuito). ................ 11 4. Instalación de la Interfaz de LabVIEW para Arduino como se describe en KB ..... 12 5L38JQYG: ................................................................................................................ 12 Instalación del Firmware de comunicación entre............................................................ 14 LabVIEW Interface y Arduino Uno.................................................................................. 14 Proyecto de Control de Luces Con RGB ....................................................................... 18 Medida de luz ................................................................................................................ 21

Arduino+LabView / ITV

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INTRODUCCIÓN Arduino es una plataforma de hardware de código abierto, basada en una sencilla placa con entradas y salidas, analógicas y digitales, en un entorno de desarrollo que está basado en el lenguaje de programación Processing. Es un dispositivo que conecta el mundo físico con el mundo virtual, o el mundo analógico con el digital.

La interfaz de LabVIEW para Arduino (LIFA) Toolkit es una herramienta gratuita que se puede descargar desde el servidor de NI (National Instruments) y que permite a los usuarios de Arduino adquirir datos del microcontrolador Arduino y procesarlos en el entorno de programación gráfica de LabVIEW. Para comenzar nuestro proyecto es necesario tener instalado el arduino Software, y LabView.


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INSTALACIÓN DE MI ARDUINO 1 | Consigue un Arduino y un cable USB Necesitarás un cable estandar USB (conexión A a conexión B), como los que se usan para conectar, por ejemplo, una impresora USB. (En el caso de la placa Arduino Nano necesitarás un cable de conexión A a conexión mini-B).

2 | Descarga el IDE de Arduino Descarga la última versión de la http://arduino.cc/es/Main/Software. Cuando la descarga finalice, descomprime el fichero. Asegúrate de mantener la estructura de directorios. Haz doble click en la carpeta arduino-00XX para abrirla. Deberías ver una serie de ficheros y carpetas ahí dentro. 3 | Conecta la placa Conecta la placa Arduino a tu ordenador usando el cable USB. el LED verde indicador de la alimentación (nombrado como PWR en la placa) debería quedar encendido a partir de ese momento. 4 | Instala los drivers Cuando conectas la placa, Windows debería inicializar la instalación de los drivers (siempre y cuando no hayas utilizado ese ordenador con una placa Arduino anteriormente). Arduino+LabView / ITV

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Instrumentación Proyecto Final 2013 ITVER En Windows Vista y Windows 7, los drivers deberían descargarse e instalarse automáticamente. En Windows XP, se abrirá el diálogo de instalación de Nuevo Harware: •

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Cuando te pregunten: ¿Puede Windows conectarse a Windows Update para buscar el software? selecciona No, no esta vez. Haz click en Siguiente. Selecciona Instalar desde una lista o localización específica (Avanzado) haz click en Siguiente. Asegurate que Buscar los mejores drivers en estas localizaciones esté seleccionado; deselecciona Buscar en medios removibles; selecciona Incluye esta localización en la búsqueda y navega al directorio drivers/FTDI USB Drivers dentro de la carpeta de Arduino que has descomprimido previamente. (La versión más reciente de los drivers se puede encontrar en la página web del fabricante del chip FTDI.) Haz click en Siguiente. El asistente de instalación buscará los drivers y te anunciará que encontró un "USB Serial Converter" (se traduce por Conversor USB-Serie). Haz click en Finalizar. El asistente de instalación de hardware volverá a iniciarse. Repite los mismos pasos que antes y selecciona la misma carpeta de instalación de los drivers. Esta vez el sistema encontrará un "USB Serial Port" (o Puerto USB-Serie).

Puedes comprobar que los drivers se han instalado correctamente abriendo la carpeta del Administrador del Dispositivos, en el grupo Dispositivos del panel de control del sistema. Busca "USB Serial Port" (o Puerto USB-Serie)en la sección de puertos; esa es tu placa Arduino. 5 | Ejecuta la Aplicación Arduino Haz doble click en la aplicación Arduino. 6 | Abre el ejemplo Blink Abre el programa de ejemplo para hacer parpadear un LED ("LED blink"): File > Examples > Digital > Blink.


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7 | Selecciona tu placa Necesitarás seleccionar el tipo de placa de tu Arduino en el menu Tools > Board. Para las nuevas placas Arduino con el chip ATmega 328 (comprueba el texto escrito en el chip de la placa), selecciona la opción Arduino Duemilanove or Nano w/ ATmega328 del menú desplegable. Anteriormente las placas Arduino incluían un chip ATmega 168; para estos casos selecciona la opción Arduino Diecimila, Duemilanove, or Nano w/ ATmega168. En nuestro caso trabajaremos con Arduino UNO Arduino+LabView / ITV

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Instrumentación Proyecto Final 2013 ITVER 8 | Selecciona tu puerto serie Selecciona el dispositivo serie de la placa Arduino en el menú Tools | Serial Port (Herramientas | Puertos Serie). Lo más probable es que sea COM3 o mayor (COM1 y COM2 se reservan, por regla general para puertos serie de hardware). Para asegurarte de cual es, puedes desconectar la placa y volver a mirar el menú; el puerto de la placa habrá desaparecido de la lista. Reconecta la placa y selecciona el puerto apropiado. SOLO SI TU PLACA NO ES RECONOCIDA COMO COMxx Lo primero es conectar la placa de arduino al USB. Si es la primera vez que lo haces, deberás instalar los drivers de windows (si es que todavía usas este SO). No te preocupes que el IDE de arduino ya los trae, solo hay que decirle al sistema en que carpeta se encuentran. Conectamos el Arduino y nos aparece el típico globo que avisa de que no se han encontrado los drivers del nuevo dispositivo, hacemos clic en el y nos da la opción de buscar los drivers. Si no aparece, podemos ir directamente al administrador de dispositivos haciendo clic derecho sobre "Equipo" (Mi PC en XP) y seleccionando Administrar en el menú emergente. Una vez abierto el administrador de dispositivos nos encontraremos con el arduino desconocido. Hacemos clic con el botón derecho sobre el dispositivo desconocido y elegimos la opción "Actualizar software de controlador". En la siguiente ventana elegimos la opción "Buscar software de controlador en el equipo". Ahora se nos pedirá que indiquemos en que carpeta están los drivers de arduino. Tendremos que seleccionar la carpeta "drivers" que hay dentro del directorio de Arduino.

y aceptamos la instalación del driver, tras lo cual, nuestro arduino estará reconocido en el sistema como un puerto serie. El número de puerto serie lo necesitaremos en los siguientes pasos. Arduino+LabView / ITV

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9 | Sube el sketch a la placa Ahora simplemente pulsa sobre el botón "Upload" en el Entorno Arduino. Espera unos pocos segundos - deberías ver parpadear los led RX y TX de la placa. Si el volcado del código es exitoso verás aparecer el mensaje "Done uploading" en la barra de estado. (Aviso: Si tienes una placa Arduino Mini, NG, u otras placas, necesitarás presionar el boton de reseteo de la placa inmediatamente antes de presional el botón "Upload" el Entorno de programación Arduino.)

Unos pocos segundos despues de finalizar el volcado del programa deberías ver cómo el led de la placa conectado al pin 13 (L) comienza a parpadear (con un color naranja). Si ocurre esto ¡enhorabuena! Ya tienes tu Arduino listo y funcionando.


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Instalación del Software y el Hardware A continuación describimos los pasos que se recomiendan para la puesta en marcha de la herramienta LIFA ( LabVIEW para Arduino): La configuración de la Interfaz de LabVIEW para Arduino es un proceso de seis pasos que usted sólo tendrá que completar una sola vez. Por favor, siga las siguientes instrucciones para comenzar a crear aplicaciones con la interfaz de LabVIEW para Arduino.


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Instrumentación Proyecto Final 2013 ITVER 1. Instalar LabVIEW (nosotros trabajamos con la versión 2011)

2. Instale los controladores VISA NI-. http://joule.ni.com/nidu/cds/view/p/id/2251/lang/es Ahí le mostrará 2 opciones, descargue está: NI Downloader: visa503full_downloader.exe (478.55 MB) Descarga:

Instalación:


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3. Instale JKI VI Package Manager (VIPM) Community Edition (gratuito). Todos los sistemas operativos: http://www.jki.net/vipm


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4. Instalación de la Interfaz de LabVIEW para Arduino como se describe en KB 5L38JQYG: http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/A20FBBD36820669086257886004D5F4D ?OpenDocument

En la página muestra esto: A) Arrancar el VIPM


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Instrumentación Proyecto Final 2013 ITVER B) Buscar el LabVIEW Interface for Arduino en la lista de paquetes

C) Click en el botón Install &Upgrade Packages

D) Click continuar

E) Click finish


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Ahora lo tenemos instalado en nuestra PC:

5. Conectar la placa Arduino a su PC como se describe en la sección de arriba “Instalación de mi Arduino”.

Instalación del Firmware de comunicación entre LabVIEW Interface y Arduino Uno Para poder comunicar Labview con Arduino, previamente, debemos instalar en la tarjeta el firmware correspondiente. Partimos del supuesto de que ya tenemos instalado en nuestro PC el Arduino+LabView / ITV

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Instrumentación Proyecto Final 2013 ITVER entorno IDE Arduino. El fichero que debemos cargar en el IDE de Arduino para luego descargar en la tarjeta se encuentra en la carpeta en donde tengamos instalado Labview C: \Archivos de programa\National Instruments\LabVIEW 20XX\vi.lib\LabVIEW Interface for Arduino\Firmware\LVIFA_Base Ejecutamos el IDE Arduino y cargamos el fichero. Pasos a seguir: Abrir el IDE Arduino . Pulsando sobre arduino.exe Con la opción Fichero->Abrir Buscamos el fichero LVIFA_Base.pde

Seguidamente una vez cargado el fichero en el IDE Arduino seleccionamos la tarjeta con la que trabaremos.


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Seguidamente seleccionamos el puerto con el que realizaremos la descarga del firmaware sobre la tarjeta Arduino.


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Una vez realizadas estas operaciones basta con que pulsemos el botón de carga de sketch del IDE para que el fichero se transfiera a la tarjeta y, una vez transferido, ya hemos dejado Arduino listo para comunicarse con LabVIEW

Ahora estamos listos para comunicar Arduino con LabView.


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Proyecto de Control de Luces Con RGB Vamos a controlar un diodo del tipo tricolor RGB. Para ello utilizaremos dos bloque de la librería Arduino: “RGB LED configure” y “RGB to Color” . El aspecto del Panel es el de la figura siguiente. Vemos que hay tres Slider de desplazamiento que suministran valores de tipo Integer (0 – 255) correspondientes a cada uno de los tres colores de este tipo de dispositivo luminoso.

El Bloque “RGB LED Configure” permite designar los pines por dinde sacaremos el valor analógico tipo PWM para cada uno d elos pines RGB del LED. Red Pin Green Pin Blue Pin

PIN 6 PIN 5 PIN 3


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No olvidemos que deben ser pines del tipo PWM (en Arduino UNO son los pines 3,5,6,9,10,11) Una vez dentro del bucle se colocara un bloque de escritura para sacar los valores por cada una de las salidas: “RGB LED Write”. La información de los PIN de las salidas se recoge del bloque de configuración anterior “RGB LED Pins”

La entrada “Color” de este bloque de escritura la recogemos a través del bloque “RGB to Color” que a su vez tiene como entradas cada uno de los valores que colocamos en elos sliders de entrada de color (Rojo, Azul y Verde) salida de este bloque nos permite

Se ha colocado un indicador de color en la salida de este bloque para mostrarnos una muestra del color que estamos sacando por el LED RGB: “Color” A continuación mostramos el esquema funcional completo.


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Medida de luz Se trata de realizar una aplicación para medir la cantidad de luz del ambiente. Para ello recurrimos a un bloque de función de la librería LIFA que realiza justo esta tarea. Bloque “Phocell Read” Los Parámetros que hemos de configurar en este bloque se muestra n la figura

El pin a la que conectaremos la fotocélula “Photcell Pin” la tensión de referencia máxima que colocamos en este montaje, normalmente es 5v. sacada de la propia tarjeta Arduino La salida del bloque es el valor equivalente a la luz medida comprendido entre 0 y 100


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Instrumentación Proyecto Final 2013 ITVER En este montaje la salida del bucle se ha colocado mediante un botón “Stop” y también si se produce un evento de “error” En la figura siguiente se muestra el aspecto de la ventana “Panel” en modo ejecución


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Anexos: Fotografías del desarrollo de la práctica.


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