Taller Práctico con NI LabVIEW
*Revisado para NI LabVIEW 2012
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Objetivos del curso Familiarizarse con el ambiente de NI LabVIEW y la ejecución de flujo de datos • Habilidad para usar NI LabVIEW para resolver problemas • Conceptos de NI LabVIEW • Adquirir, Adquirir, salvar y registrar datos • Encontrar y usar funciones matemáticas y de análisis complejas • Trabajar con tipos de datos, como arreglos y clusters • Desplegar e imprimir resultados •
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Un ambiente de desarrollo gráfico altamente productivo para Ingenieros y Científicos
Hardware APIs
Bibliotecas incluidas
Interfaces de usuario
Objetivos de despliegue
Abstracciones Tecnológicas
Programación
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Sección I – Ambiente NI LabVIEW A. Prepare su Hardware B. Tome su primera medición • Abra
y explore el proyecto final: Ecualizador de Audio
C. Demostración: Creando Nuestro Primer VI D. Ambiente NI LabVIEW E. Ejercicio Práctico: Adquiera Datos •
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Escriba un programa que lea una señal de un micrófono
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A. Prepare su Hardware •
Dispositivo de Adquisición de Datos (DAQ) Pista A • •
•
NI myDAQ Configurado en Measurement and Automation Explorer (MAX)
Tarjeta de sonido • •
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Disponible en la mayoría de PCs No requiere configuración adicional
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Pista B
NI myDAQ
Controlado y energizado vía USB Fuente de poder: +5 V
Entradas Analógicas: 2 canales, 200kS/s/ch, 16-bit Salidas Analógicas: 2 canales, 200kS/s/ch, 16-bit DIO: 8 líneas CTR: 1 contador DMM Integrado: V, A, Ohm Fuente de poder: +5 V, +/–15 V Entrada audio estéreo 3.5 mm
8 DIO líneas, 1 contador 2 líneas AI 2 líneas AO Fuente de poder: +/– 15 V Audio IN/OUT
ELVISmx Software Instruments
DMM Integrado ni.com
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No Borrar •
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Notas sobre configuración del hardware
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Demostración: ¿Qué es MAX? • • • •
Siglas de Measurement & Automation Explorer Organiza todo el hardware y software de National Instruments Configure el hardware en MAX Pruebe el dispositivo en MAX
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Ejercicio 1 – Configure su Dispositivo Hardware •
Use Measurement and Automation Explorer (MAX) para: • Configurar y probar su NI myDAQ
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Pista A
No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 1
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 1
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¿Qué es un Ecualizador de Audio? Es un estéreo de auto. • Ajusta el volumen de una cierta frecuencia en una señal. • Se construirá un ecualizador de audio de 3-bandas usando filtros que afecten estos rangos de frecuencia • Bass • Midtone • Treble •
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Exploremos el Proyecto Final Abra el VI myDAQ Audio Demo.vi y experimente con él. Asegúrese que el micrófono (o reproductor MP3) esté conectado al igual que los audífonos.
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Tipos de Dato ¿Cuáles son los siguientes tipos de dato?
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Barra de Herramientas ¿Qué acciones realizan los siguientes botones?
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Página de Notas- No Borrar
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Utilizando las Funciones de Búsqueda Siéntase libre de referenciar NI LabVIEW para encontrar respuestas ¿Puede nombrar tres formas de buscar una función en NI LabVIEW? ¿Dónde están localizados los siguientes objetos?
DAQ Assistant ni.com
Waveform Chart 17
Two Button Dialog
Flujo de Datos ¿Cuál VI(s) se ejecuta primero?
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¿Cuál VI se ejecutará de último?
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Técnicas de Depurado ¿Cómo se utilizan las siguientes herramientas de depurado?
• Flecha de Ejecución Rota
• Ejecución Resaltada
• Lista de Errores
• Puntas de prueba
¿Hay alguna otra herramienta de depurado? ni.com
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Ventana de Ayuda de Contenido
¿Cuántas maneras de mostrar la ventana de ayuda de contenido conoce usted?
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Comentando el Código Al hacer doble clic en cualquier punto del panel frontal o diagrama de bloques insertará un comentario
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Consejos para Trabajar en NI LabVIEW •
• • •
Accesos Directos del Teclado • – Activar/Desactivar Ventana de Ayuda de Contenido • – Remover Cables Rotos en el Diagrama de Bloques • – Cambiar entre el Panel Frontal y el Diagrama de Bloques • – Deshacer (también disponible en el menú de Edición) • – Abrir el Panel Frontal y el Diagrama de Bloques Tools»Options – Configurar Preferencias en NI LabVIEW File»VI Properties – Configurar Apariencia del VI, Documentación, etc. Create»Control/Constant/Indicator – Clic derecho en la terminal para crearlo !
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Detección de Picos Convierta señales de tiempo a señales de frecuencia • Analice todas los componentes de frecuencia para encontrar la frecuencia dominante • En este ejercicio: •
• •
•
Tome la señal de sonido Ejecute un análisis espectral para detectar los picos de frecuencia Muestre en un gráfico
Tiempo
Frecuencia
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Ejercicio 2 – Adquiera una Señal con DAQ • Utilice la plantilla del ejercicio para: – Adquirir una señal del dispositivo NI myDAQ – Tomar una Medida Espectral
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 2
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Video: Reto del Conductor Ciego
Enlace YouTube Parte 1 Enlace YouTube Parte 2 No olvide enviar su proyecto a ni.com/studentdesign para participar por una oportunidad de ganar premios y un viaje a Austin, TX ni.com
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Sección II – Elementos de Programas Típicos A. Demonstración: While Loops y SubVI B. Ciclos • •
While Loop For Loop
B. Funciones y SubVIs • •
Tipos de Funciones Creando Funciones Personalizadas (subVI)
C. Ejercicio Práctico: Filtre y Obtenga el Sonido
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Demonstración: While Loop y SubVIs Flujo de Datos y Ciclos
SubVIs
Ejemplo Incorrecto ni.com
Ejemplo Correcto 36
While Loop
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•
¿Qué hacen las siguientes terminales?
•
¿Cuántas veces debe ejecutarse un ciclo While?
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For Loop •
¿En qué valor empieza a contar la terminal de iteración?
•
¿Cuántas veces se ejecuta un For Loop?
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Dibujando un Ciclo 1. Seleccione la estructura (Programming»Structures)
2. Encierre el código que se repetirá
3. Cablee la Condición de Detención y añada cualquier código adicional
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3. Tipos de Funciones Express VIs: VIs interactivos con página de diálogo configurable (marco azul)
VIs Estándar : Vis modulares personalizados al cablear (personalizable)
Funciones: elementos operativos fundamentales de NI LabVIEW; no tienen panel frontal o diagrama de bloques (fondo amarillo)
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Las Funciones y subVIs de NI LabVIEW Operan Como Funciones en Otros Lenguajes Llamando al Programa Pseudo Código
Función Pseudo Código function average (in1, in2, out) { out = (in1 + in2)/2.0; }
main { average (in1, in2, pointavg) }
Diagrama de Bloques del SubVI
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Diagrama de Bloques del VI
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Creando un SubVI ¿Cuáles son algunas maneras en que se pueden crear subVIs?
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Editor de Ícono y Panel Conector Editor de Ícono
Panel Conector
¿Por qué un buen ícono es importante? • ¿Cómo se edita el ícono de un subVI?
•
¿Dónde se encuentra el panel conector? • ¿Cómo se añaden entradas o salidas a un panel conector?
•
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Análisis: Filtros Permite que ciertas frecuencias de una señal pasen más fácilmente que otras • Se utilizarán tres tipos de filtros en nuestro proyecto •
• • •
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Filtro Bass Filtro Midtone Filtro Treble
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Enviando una Señal al DAQ Envíe una señal desde la computadora al dispositivo de adquisición de datos o tarjeta de sonidos • En el proyecto, se modificará la entrada de audio y se enviará la señal a los parlantes. •
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Ejercicio 3 – Genere Sonido con el NI myDAQ • Utilice los VIs Express de NI LabVIEW para: – Adquirir una señal – Aplicar un Filtro – Enviar sonido a los parlantes
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 3
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 3
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 3
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 3
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 3
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No Borrar Instrucciones del Ejercicio 3
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Video: Vi deo: Escalera de Piano con NI myDAQ
Enlace de Video YouTube No olvide enviar su proyeto a ni.com/studentdesignpara participar por una oportunidad de ganar premios y un viaje a Austin, TX ni.com
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Sección III-Analizando y Presentando Resultados • Demostración: Arreglos Arreglos
y Auto-Indexado
• Arreglos
Creando Arreglos • Auto-Indexado •
•
B. Mostrando Datos en el Panel Frontal •
•
Gráficos y Charts
C. Demostración: Estructuras Caso • •
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Toma de Decisiones Decisiones D. Ejercicio Práctico: Ecualizador de Audio Audio
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Demostración: Arreglos
Creando Arreglos y Auto-Indexado
Programáticamente Creando Arreglos ni.com
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Arreglos Un arreglo consiste de elementos y dimensión. ¿Qué significan estos términos? • ¿Cuándo utilizaría un arreglo? • En NI LabVIEW, ¿cuál es el índice del primer elemento del arreglo? •
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Creando un Arreglo •
De la subpaleta Controls»Modern»Array, Matrix, and Cluster , seleccione el ícono Arreglo
Marco de arreglo vacío en el Diagrama de Bloques
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Construyendo Arreglos con Ciclos (Auto-Indexado) • Los ciclos pueden acumular arreglos en los bordes con el autoindexado. • Los For loops autoindexan por defecto. • Los While loops dan solo el valor final por defecto.
Auto-Indexado Habilitado El cable es más grueso
Arreglo 1D 0
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3
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Auto-Indexado Deshabilitado El cable se mantiene igual
• ¿Cómo podemos habilitar/deshabilitar el auto-indexado? 5
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Solo un valor (última iteración) se obtiene del ciclo
Waveform Charts •
Waveform chart – indicador númerico especial que muestra una historia de valores. Los Charts añaden 1 dato cada vez con historia.
•
Los Chart se actualizan con cada punto individual recibido. Controls»Express»Graph Indicators»Chart
•
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
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Waveform Graphs Waveform graph – indicador númerico especial que muestra un arreglo de datos. Un gráfico muestra varios puntos al mismo tiempo.
The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.
• Los gráficos se actualizan cuando todos los puntos fueron recolectados. • Pueden utilizarse en un ciclo si un VI obtiene buffers de datos. • Controls»Express»Graph Indicators»Graph
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Propiedades de Controles e Indicadores Las propiedades son características o cualidades de un objeto. • Las propiedades se acceden con clic derecho en un control o indicador. •
•
Incluyen: o
o
o
o
•
Los parámetros incluyen: o
o
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Tamaño Color Estilo de Curva Color de Curva Cursores Escalas
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Demonstración: Estructuras Caso
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¿Cómo se Toman Decisiones en NI LabVIEW? •
Estructuras Caso
(b)
(a) •
Select
(c) ni.com
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Control Tab Mantiene el panel frontal organizado. • Añade un Tab para cada operación nueva. • Use el control Tab para seleccionar operaciones y ejecutar diferentes análisis. •
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Ejercicio 4- Construya un Ecualizador de Audio Complete su ecualizador de 3 bandas • Familiarícese con las Estructuras Caso •
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No Borrar • Instrucciones
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del Ejercicio 4
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No Borrar • Instrucciones
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del Ejercicio 4
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No Borrar • Instrucciones
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del Ejercicio 4
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No Borrar • Instrucciones
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del Ejercicio 4
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No Borrar • Instrucciones
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del Ejercicio 4
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No Borrar • Instrucciones
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del Ejercicio 4
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No Borrar • Instrucciones
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del Ejercicio 4
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Video: Silla de Ruedas Controlada con la Mente
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Sección IV – Temporización y E/S de Archivos A. Demostración: Temporizando un Ciclo While B. Temporizando Ciclos C. E/S de Archivos D. Ejercicio Práctico: Añada una Máquina Karaoke
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Demostración: Temporizando un Ciclo
Vs.
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¿Cómo Temporizo un Ciclo? • •
Configure el VI Express Time Delay en segundos para temporizar cada iteración del ciclo (tanto para ciclos For y While). Configure el Wait y Wait Next ms Multiple en milisegundos para temporizar cada iteración del ciclo
Time Delay ni.com
Wait 76
Wait Until Next ms Multiple
Archivos E/S • Archivo
E/S – transferir datos hacia y desde archivos • Los archivos pueden ser binarios, de texto, u hojas de cálculo • Write/Read LabVIEW Measurements file (*.lvm) Escribiendo a un archivo *.lvm
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Leyendo de un archivo *.lvm
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Karaoke! El sonido estéreo tiene dos canales: izquierdo y derecho. • El sonido se graba usando dos micrófonos puestos de forma estratégica. • La voz está presente en ambos canales. • Al remover el canal izquierdo del derecho, podemos eliminar la voz •
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Ejercicio 5 – Añada una Funcionalidad de Karaoke •
Expanda el programa Audio Equalizer para incluir una funcionalidad de Karaoke
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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No Borrar •
Instrucciones del Ejercicio 5
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Video: Theremin Óptico con NI myDAQ
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Sección IV – Temas de Flujo de Datos Avanzado (Opcional) A. Tipos de Datos Adicionales Clusters
B. Construcciones de Flujo de Datos Shift Registers Variables Locales
C. Desarrollos de Grandes Aplicaciones Ventana de Navegación Proyectos en NI LabVIEW
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Introducción a los Clusters Es una estructura de datos que agrupa datos. • Los datos pueden ser de diferentes tipos de dato. • Análogo a un struct en ANSI C. • Los elementos deben ser solo controles o indicadores. • Pueden entenderse como un manojo de cables. • El orden de los objetos es importante. •
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Creando un Grupo •
Seleccione un marco de Cluster. Ponga objetos dentro del marco.
•
Controls»Modern»Array, Matrix & Cluster
•
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Funciones de Agrupamiento • •
En la subpaleta Cluster & Variant de la paleta Programming También se pueden acceder al hacer clic derecho sobre la terminal del cluster
Bundle
(Etiquetas de las terminales muestran el tipo de dato)
Bundle By Name ni.com
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Utilizando Arreglos y Clusters con Gráficos •
El tipo de dato waveform contiene 3 elementos: • • •
•
t0 = Tiempo de Inicio dt = Tiempo entre Muestras Y = Arreglo de magnitudes Y
Los waveform clusters se pueden crear de dos maneras:
Build Waveform (tiempo absoluto) ni.com
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Clusters (tiempo relativo)
Shift Registers – Acceso a Datos de Iteraciones Previas • • • •
Disponibles en el borde izquierdo o derecho de las estructuras de ciclos Clic derecho sobre el borde y seleccione Add Shift Register La terminal derecha almacena datos cuando termina una iteración La terminal izquierda provee los datos almacenados al inicio de la siguiente iteración Valor Inicial
Antes que comience el ciclo ni.com
Valor 15
Primera iteración
Segunda Iteración 94
Última iteración
Variables Locales Las variables locales permiten transferencia de datos entre ciclos paralelos • Se puede leer o escribir un control o indicador desde más de un lugar en nuestro programa •
• Las variables locales rompen el paradigma de flujo de datos y se
deben usar muy poco
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Ventana de Navegación de NI LabVIEW
•
•
Presenta la región de visualización temporal con respecto a todo el panel frontal o el diagrama de bloques Es excelente para programas grandes
Organice y reduzca el tamaño visual del programa con subVIs ni.com
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Proyectos de NI LabVIEW
• Agrupe
y organice VIs • Maneje hardware y E/S • Maneje VIs para múltiples objetivos • Construya bibliotecas y ejecutables • Maneje grandes aplicaciones en NI LabVIEW • Habilite el seguimiento y manejo de versiones
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NI Multisim y NI Ultiboard •
El programa más popular en el mundo para aprender electrónica
•
180,000 usuarios industriales y acádemicos
•
Los productos incluyen: • • •
•
Simulación y captura con NI Multisim Disposición de Ultiboard PCB Simulación de microcontroladores con el módulo NI Multisim MCU
Ediciones de bajo costo para estudiantes disponibles en ni.com/multisim
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NI Multisim Integrado con NI LabVIEW 1. Cree un Esquemático
2. Tarjeta de Circuitos
3. Simule
Virtual
4. Disposición PCB
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6. Compare
5. Pruebe
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Recursos Adicionales •
NI Web Acádemica y Rincón del Estudiante • • • •
•
NI KnowledgeBase •
•
ni.com/kb
NI Developer Zone •
•
ni.com/students ni.com/lv101 ni.com/textbooks Obtenga su propia copia del NI LabVIEW Student Edition
ni.com/devzone
ni.com/lv101
NI LabVIEW Certification •
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NI Certified LabVIEW Associate Developer Exam (certificación reconocido industrialmente) 10
El Programa de Certificación en NI LabVIEW Arquitecto • Maestría en NI LabVIEW • Experto en desarrollo de grandes aplicaciones • Líder de proyectos en equipo
Certified LabVIEW Architect
Desarrollador • Conocimiento de NI LabVIEW avanzado y experiencia en desarrollo de aplicaciones • Habilidad en manejo de proyectos
Certified LabVIEW Developer
Desarrollador Asociado • Habilidad en navegación del ambiente NI LabVIEW • Alguna experiencia en desarrollo de aplicaciones
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Certified LabVIEW Associate Developer
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Su Próximo Paso
!
• • • • •
Evaluación Rápida de las Habilidades en NI LabVIEW: https://lumen.ni.com/nicif/us/infolvcoursefinder/content.xhtml Práctica de Examen del CLAD: https://lumen.ni.com/nicif/us/ekitcladexmprp/content.xhtml Webcast de Preparación para el Examen CLAD: http://zone.ni.com/wv/app/doc/p/id/wv-566
Su primer paso hacia la certificación NI LabVIEW!
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Solución del Ejercicio 2
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No Borrar •
Solución del Ejercicio 3
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Solución del Ejercicio 4 - Pista A
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No Borrar •
Solución del Ejercicio 4 – Pista A
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