Manual de Ejercicios MyDAQ 2015

GRUPO MEXSUR SA DE CV

MANUAL DE EJERCICIOS

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MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ

Índice

Práctica 1

“Entrada analógica con un sensor de temperatura y con un potenciómetro.”

3

Utilizando un potenciómetro para simular señal

8

Práctica 2

Entradas digitales con un dip switch.

11

Práctica 3

Salidas digitales digitales control control de un LED de 7 segmentos. segmentos.

14

Práctica 4

Salida digital Control de un dimmer con un tren de pulsos.

19

2 GRUPO MEXSUR S.A. DE C.V.

MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ Práctica 1

“Entrada analógica con un sensor de temperatura y con un potenciómetro.”

Diseño del circuito:

Figura 1.1 – Diagrama eléctrico sensor de temperatura.

Materiales: 2 Resistencias de 10 kΩ. 1 Sensor de temperatura lm35. 1 Regulador de voltaje 7805. 2 Diodos 1N4004 1 Protoboard. Cable UTP para protoboard. Pinzas de punta y de corte. Objetivo: El objetivo de esta práctica es realizar el monitoreo de temperatura con un sensor lm35 en LabVIEW, empleando las entradas analógicas de la MyDAQ.

Procedimiento: Primeramente colocaremos nuestros componentes en el protoboard según muestra la figura 1.1, para esto debemos conocer la configuración de nuestro sensor. Como se observa, la entrada de alimentación 5V al circuito y la señal de tierra se obtendrá de la MyDAQ, para ello debemos verificar la configuración de los pines de la MyDAQ, que estamos empleando, así mismo verificar la ubicación del pin correspondiente a la entrada analógica.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ La conexión AO (analogic output) del circuito lo conectaremos en el pin de entrada analógica de la MyDAQ (Analogic Input, AI O+ y AI O-). Construcción del programa en LabVIEW.

Figura 1.2 – Panel Frontal de la práctica 1.

1. Realizar el diseño de nuestra interfaz. Esto lo haremos desde la ventana del panel frontal, siguiendo los siguientes pasos: a. Abriremos el menú de controles, dando clic derecho sobre la ventana. b. Posicionamos el cursor en Silver, se desplegará un submenú. c. Del submenú, nos vamos a graph de donde sacaremos la gráfica Waveform chart, la colocaremos en el panel frontal. d. En el menú Silver, seleccionamos también un botón de stop (Stop button) para detener el programa y un indicador booleano, que nos servirá para indicar la alerta de que el nivel de temperatura es mayor a la establecida. e. Así mismo, del menú Silver, entraremos al submenú numeric de donde sacaremos un indicador Thermometer, le daremos clic derecho y seleccionamos Change to control. f. Dado que emplearemos la MyDAQ para adquirir la señal colocamos un cluster de error de entrada y salida, con la finalidad de que nuestro programa verifique durante la ejecución si hay algún error. Silver> Array, Matrix & cluster> error in y error out.

Figura 1.3 – Control e Indicador de clúster de error.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ g. Como se observa en la figura 1.3 estos bloques de errores no se encuentran, esto es porque los ocultamos, esto lo hacemos desde la ventana diagrama de bloques donde damos clic derecho sobre el icono de error y seleccionamos Hide indicator, esto lo hacemos tanto para el control como para el indicador.

Figura 1.4 – Esconder el control e indicador de error del Panel Frontal.

2. Realizar la programación. Para ello pasamos a la ventana diagrama de bloques donde realizaremos los siguientes pasos.

Figura 1.5 – Diagrama de Bloques de la práctica 1.

a. Como podemos observar los iconos de los controladores aparecerán en esta ventana para realizar la conexión correspondiente. b. Damos clic derecho dentro de esta ventana y aparecerá el menú de Functions, nos posicionamos en programming y abrirá un submenú. c. En programming, abrimos la opción de Structures y colocamos un While loop y lo colocamos de tal manera que los componentes que tenemos en pantalla queden dentro de dicha estructura, menos los clusters de entrada y salida de error. d. Del menú de funciones colocamos el cursor en Measurement I/O y abrirá otro submenú, en este submenú nos vamos a DAQmx> Data Adquisition, de donde


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ obtendremos el DAQ assistant, con el cual configuraremos los pines de entrada de nuestra señal.

Figura 1.6 – Configuración de la MyDAQ, adquisición de señal.

e. El asistente reconoce automáticamente la MyDAQ que tenemos conectada, lo único que nos pide es si estamos generando la señal o la vamos a adquirir, para este caso vamos a adquirir la señal del sensor, así que daremos clic en Acquire Signals.

Figura 1.6 – Configuración de la MyDAQ, entrada analógica.

f.

Nos aparecerá un listado donde nosotros elegiremos el tipo de señal que estará adquiriendo, abrimos en Analog Input y elegimos Voltage; ya que nuestro sensor


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ genera una señal de tipo análoga y manda un voltaje, en este caso el voltaje que envía está dado en mV, esto lo sabemos ya que antes de realizar el programa lo analizamos en el asistente MAX.

Figura 1.7 – Configuración de la MyDAQ, señal analógica, voltaje.

g. Damos clic en siguiente y estableceremos el puerto de la MyDAQ donde estará conectada nuestra entrada, al darle clic en finalizar se abrirá otra ventana donde haremos pruebas.

Figura 1.8 – Configuración de la MyDAQ, selección de línea de puerto de comunicación.

h. Estableceremos el rango de voltaje que entregará nuestra señal, en este caso como máx. 5V y mín. 0V, en Terminal Configuration establecemos Differential, y en Acquisition Mode elegimos 1 sample (On Demand). Una vez terminado la configuración damos OK e inmediatamente aparecerá el icono en la pantalla.



Figura 1.9 – Configuración de la línea del puerto, rango de voltaje y muestreo.

i. j.

Colocamos el DAQ Assistant dentro del While Loop y le conectamos los clúster de error. Corra el programa y verifique los resultados.

Utilizando un potenciómetro para simular señal Diseño del circuito:

Figura 1.10 – Diagrama eléctrico del sensor con potenciómetro.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ Material requerido: 1 resistencia de 1kΩ. 1 potenciómetro de 5kΩ. 1 regulador de voltaje 7805 1 protoboard Cable UTP para protoboard Pinzas de punta y de corte Procedimiento: Se conecta el pin izquierdo del potenciómetro hacia la salida del 7805. Conectar el pin derecho del mismo hacia AGND; con la resistencia de 1kΩ se conectará el pin central hacia el pin que está conectado a AGND. Para medir, O+ será conectada al pin izquierdo donde está conectado al 7805 y O- será conectada en el pin central.

Construcción del programa en LabVIEW

Figura 1.11 – Panel Frontal de la práctica 1 con potenciómetro.

1. Realizar el diseño de nuestra interfaz. Esto lo haremos desde la ventana del panel frontal, siguiendo los siguientes pasos. a. Abriremos el menú de controles dando clic derecho sobre la ventana. b. Posicionamos el cursor en modern, se desplegará un submenú.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ c. Del submenú nos vamos a graph de donde obtendremos la gráfica Waveform Chart, la colocamos en nuestro panel, damos una escala del 0 al 5 y desactivamos la opción de auto escalar en Y. d. Regresando al menú modern nos vamos a la pestaña de Boolean y traemos un Stop Button. 2. Realizar la programación, enseguida vamos a la ventana del diagrama de bloques y realizamos un programa como se muestra en la siguiente figura:

Figura 1.11 – Diagrama de bloques de la práctica 1 con potenciómetro.

a. Para configurar la adquisición de la señal, repita los pasos desarrollados en la práctica anterior. b. Corra el programa y verifique los resultados.

Fin de la práctica 1.



Entradas digitales con un dip switch.


Figura 2.1 – Diagrama eléctrico de la práctica 2.

Materiales: 1 dip switch de 8 posiciones. 8 resistencias de 220 Ω. 1 protoboard. Cable UTP para protoboard. Pinzas de punta y de corte. Objetivo: El objetivo de esta práctica es adquirir 8 señales digitales controlados por switches con una MyDAQ.

Procedimiento: Para empezar debemos tener el circuito como se muestra en la figura 2.1, una vez realizado este circuito procedemos a cortar cables del tamaño conveniente que serán los que irán conectados del circuito a la MyDAQ.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ Construcción del programa en LabVIEW

Figura 2.2 – Panel frontal de la práctica 2.

1. Realizar el diseño de nuestra interfaz. Esto lo haremos desde la ventana del panel frontal, siguiendo los siguientes pasos. a. Abriremos el menú de controles dando clic derecho sobre la ventana. b. Posicionamos el cursor en modern, se desplegará un submenú. c. Del submenú nos vamos a Array, Matrix & Cluster de donde obtendremos el Array, la colocamos en nuestro panel. d. En modern nos vamos a la pestaña de Boolean y seleccionamos un Round LED. e. Arrastramos el Round LED dentro del Array y estiramos el Array hasta que tenga 8 elementos, tal como se muestra en la imagen. f. Regresando al menú modern nos vamos a la pestaña de Boolean y traemos un Stop Button. 2. Realizar la programación, enseguida vamos a la ventana del diagrama de bloques y realizamos un programa como se muestra en la siguiente figura:

Figura 2.3 – Diagrama de bloques de la práctica 2.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ a. Para configurar el DAQ Assistant, seleccionaremos Acquire signals, luego seleccionaremos Digital input, siguiente damos clic en line port, y seleccionamos todas las líneas del puerto, del port0/line0 al port0/line7 y le damos finish. b. Le damos OK para terminar de configurar el DAQ Assistant. c. Terminamos de conectar los cables como la imagen anterior y corremos el programa. d. Cambiar los estados del dip switch y ver el resultado arrojado en el programa.




Salidas digitales control de un LED de 7 segmentos.



Materiales: Un LED de 7 segmentos con cátodo común. 7 resistencias de 220 Ω. 1 protoboard. Cable UTP para protoboard. Pinzas de punta y de corte. Objetivo: Controlar las salidas digitales que activará al LED de 7 segmentos y generar los números del 0 al 9.

Procedimiento: Para empezar debemos tener el circuito como se muestra en la figura 3.1, una vez realizado este circuito procedemos a cortar cables del tamaño conveniente que serán los que irán conectados del circuito a la MyDAQ, cabe mencionar que la tierra que se conectará del pin de la MyDAQ tiene la legenda DGND.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ Construcción del programa en LABVIEW

Figura 3.2 – Panel Frontal de la práctica 3.

1. Realizar el diseño de nuestra interfaz. Esto lo haremos desde la ventana del panel frontal, siguiendo los siguientes pasos. a. Abriremos el menú de controles dando clic derecho sobre la ventana. b. Posicionamos el cursor en modern, se desplegará un submenú. c. Del submenú nos vamos a Array, Matrix & Cluster de donde obtendremos el Cluster, la colocamos en nuestro panel. d. En modern nos vamos a la pestaña de Boolean y seleccionamos un Square LED y lo reproduciremos 6 veces más, teniendo un total de 7 Square LED’s en el panel

frontal. e. Arrastramos los Square LED dentro del Cluster, tal como se muestra en la imagen. f. Regresando al menú modern nos vamos a la pestaña de Boolean y traemos un Stop Button. g. En modern, nos vamos al submenú numeric y seleccionamos un Numeric Control. h. Como nos interesa el orden en el que se presenta la información, en este caso el orden de las señales que activarán al LED de 7 segmentos, le daremos clic derecho al cluster y daremos clic en Reorder Controls in Cluster, así como se muestra en la siguiente imagen.



Figura 3.3 – Reordenar los elementos que contiene el Cluster.

i.

El orden que debemos dejar al final es como se muestra en la siguiente imagen:

Figura 3.4 – Elementos con su respectivo orden correcto que contiene el Cluster.

2. Realizar la programación, enseguida vamos a la ventana del diagrama de bloques y realizamos un programa como se muestra en la siguiente figura: a. En el menú programming nos vamos a Structures y jalamos un Case Structure. b. El control numérico lo conectamos al conector de selección de la estructura case.




c. Para la estructura case, se crean 10 casos, y en cada caso se agrega una constante de clúster con 7 constantes booleanas con los valores tal cual se describen a continuación para cada caso.

Figura 3.6 – Configuración de todos los casos que contiene el Case Structure.

d. Para poder mandar las señales al DAQ assistant necesitamos convertir la señal del cluster en un Array de señales booleanas, para ello nos vamos al menú programming, entramos al submenú Array y seleccionamos el ícono con el nombre Cluster to Array.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ e. Después que tenemos cableado el diagrama de bloques, corremos el programa. f. Cambiando el control numérico entre los valores del 0 al 9 podemos observar que tanto la simulación del LED de 7 segmentos se actualiza, así como también el display físico.




Salida digital Control de un dimmer con un tren de pulsos.

Diseño del circuito


Materiales: 1 foco. 1 socket. 1 resistencia de 220 Ω. 1 resistencia de 660 Ω. 1 MOC3011. 1 TIP41C. 1 MAC12MG. 1 Protoboard. 1 metro de cable Dúplex calibre 16 Cable UTP para protoboard. Pinzas de corte y punta. Objetivo: Controlar una salida digital en un circuito de potencia, regulando la intensidad de luz que emite un foco. Procedimiento: Realizar la conexión tal como se muestra en el diagrama anterior, hay que considerar el cableado del socket a la placa que contiene el circuito y un conector para la toma de corriente alterna. El cable UTP de la MyDAQ al circuito será conectado del pin DIO 3 a la entrada del TIP41C. El pin DIO 3 funciona como el counter (ctr0), que se verá explicado más adelante.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ Construcción del programa en LabVIEW

Figura 4.2 – Panel frontal de la práctica 4.

1. Realizar el diseño de nuestra interfaz. Esto lo haremos desde la ventana del panel frontal, siguiendo los siguientes pasos. a. Abriremos el menú de controles dando clic derecho sobre la ventana. b. Posicionamos el cursor en modern, se desplegará un submenú. c. Nos vamos a Numeric y seleccionamos un indicador Gauge, lo posicionamos en el panel frontal y le damos clic derecho y seleccionamos Change to Control. d. Cambiamos la escala para que sea de 1 a 99. e. Damos clic derecho y nos vamos a Modern>Boolean y jalamos un Stop Button. f. Los demás controles se obtendrán desde el diagrama de bloques. 2. Realizar la programación, enseguida vamos a la ventana del diagrama de bloques y realizamos un programa como se muestra en la siguiente figura:




a. En el diagrama de bloques daremos clic derecho para ir al menú de funciones y nos iremos al submenú Measurement I/O, de este submenú elegimos NI-DAQmx, de este submenú colocaremos la mayoría de los iconos, por lo tanto vamos a anclar esta ventana al diagrama de bloques, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Figura 4.3 – Fijando la ventana de DAQmx – Data Acquisition al diagrama de bloques.

b. Enseguida añadiremos los íconos que nos servirán para hacer la debida programación, de esta ventana jalamos los íconos con los nombres: DAQmx Create Virtual Channel, DAQmx Timing, DAQmx Start Task, DAQmx Write, DAQmx Is Task Done y DAQmx Clear Task. c. Agregamos una estructura While, de Programming>Structures>While Loop, también de ese mismo submenú agregamos un Case Structure.

Figura 4.4 – Primera etapa de creación del diagrama de bloques.

d. Conectamos los íconos de esta manera y en los túneles de las señales en el ciclo while, le damos clic derecho y activamos Enable Shift Register. e. El control numérico Gauge, lo nombramos duty cycle, lo dividimos entre 100 y lo metemos a la entrada duty cyle del subVI DAQmx Create Channel. f. El caso de False de la estructura de casos, cableamos directo. g. Se configura el ícono de Create Channel, daremos clic izquierdo y seleccionamos Counter Output>Pulse Generation>Frequency.


MANUAL DE EJERCICIOS myDAQ h. Pasamos a configurar el ícono de Timing, daremos clic izquierdo y seleccionamos Implicit (Counter). i. Luego configuramos el ícono de DAQmx Write, de igual manera le damos clic izquierdo y seleccionamos Counter>Single Channel>Single Sample>Frequency. j. Al final de todo el código conectamos con el cable de error un ícono que encontraremos en Programming>Dialog & User Interface>Simple Error Handler. k. Nos posicionamos en las entradas del ícono DAQmx Create Virtual Channel y le damos clic derecho y damos clic en Create Control para las entradas de Frequency, Counter, Idle State, Initial Delay. Después de realizar este proceso, el diagrama de bloques debería verse así:

Figura 4.5 – Segunda etapa de creación del diagrama de bloques.

l. m. n.

o.

p.

Para el icono de DAQmx Timing, en la conector de entrada de la señal sample mode crear una constante y elegir Continuos Samples. Creamos una variable local de los controles duty cycle y frequency, para ello los seleccionaremos con clic derecho en el menú nos vamos a Create>Local Variable. Luego de haber creado una variable para los controles duty cycle y frequency los arrastramos dentro del ciclo While y les damos clic derecho y seleccionamos Change to Read. Para el ícono de Simple Error Handler nos vamos a su conector de entrada Type of dialog (OK msg:1), le damos clic derecho y creamos una constante y seleccionamos OK message + Warnings. La variable de duty cycle lo dividimos entre 100 y la comparamos con una función de desigualdad con la señal de entrada al ciclo de la misma señal, tal como se muestra en el siguiente diagrama de bloques:



Figura 4.6 – Etapa final de creación del diagrama de bloques.

q. La configuración inicial de los controles del Panel Frontal son las siguientes: Para la frecuencia le pondremos 60, el Counter le daremos clic y seleccionamos Dev#/ctr0, cabe destacar que tenemos que tener conectada la MyDAQ para que nos aparezca esta etiqueta; en idle state seleccionaremos Low y finalmente el control de Initial Delay lo dejaremos en 0. r. Para variar el dimmer tenemos que variar nuestro control del Duty Cycle desde 1 a 99. 3. Corremos el programa y verificamos los resultados.



Manual de Ejercicios MyDAQ 2015

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