Sach LabVIEW - Bai 2 Cac Phep Toan Trong LabVIEW

Bài 2: Các phép toán trong LabVIEW

BÀI 2 CÁC PHÉP TOÁN TRONG LabVIEW Hc xong bài này, bn s nm ñưc: - Cu trúc chung ca mt chương trình LabVIEW - Ba quy tc vàng khi lp trình LabVIEW - Các phép toán trong LabVIEW - Lưu file, tìm ví d, các công c tr giúp 2.1. Chương trình ñu tiên: Phép cng hai s x, x, y ð ñơn gin, hãy xem LabVIEW như phn mm son tho văn bn Microsoft Office Word. Và vic son tho văn bn trong Word cũng tương t vic to ra Source Code trong LabVIEW. Hãy cùng làm thc hin chương ñu tiên – Phép – Phép cng hai s x,y như sau: Bình thưng, ñ cng hai s x,y bng máy tính b túi (pocket caculator) như Hình 2.1. Ví d x=2, y=3, thì ta phi nhn s 2, nhn du +, và nhn s 3, sau ñó nhn du =, và kt qu s hin th ra mt màn hình LCD. Như vy ta s có hai nút nhn (2 và 3) ñ nhp giá tr, tr, mt LCD ñ hin th giá tr ra ca phép cng, và hàm cng (+). (+).

Hình 2.1: Máy tính b túi Trong LabVIEW, các nút nhn ñưc gi là các Control, Control, các LCD gi là các Indicator. Phép cng gi là hàm (Function). Các control và indicator s nm  ca s trưc (Front panel), và hàm nm  ca s sau (Block diagram), còn gi là ca s cha các sơ ñ khi. Xem thêm Hình 2.2. 19

Lp trình LabVIEW

TS. Nguyn Bá Hi

Hình 2.2: Phân tích ví d tng ca x và y

Bây gi ta thc hin trong LabVIEW. Khi ñng LabVIEW bng cách vào: All program> National instruments> instruments> LabVIEW 2009> LabVIEW. Hp thoi xut hin và bn chn vào Ca s giao din LabVIEW xut hin như Hình 2.3.

Hình 2.3: Ca s giao din LabVIEW khi mi khi ñng

To file mi: Tương t trình to văn bn Microsoft Office Word, ñ to file mi ta có 3 cách: chn Blank VI (VI trng) (Hoc chn: File> New hoc phím tt Ctrl+N), Ctrl+N), ta thy xut hin hai ca s - màu xám (Front 20


2.4. Nhn Ctrl+T ñ panel) và màu trng (Block diagram) như trong Hình 2.4. canh ñu hai ca s Front panel (FP) và Block diagram (BD).

Hình 2.4: Front panel và Block digram

To control ñ nhp s 2 và 3 như sau: - Click chut phi (Right click) lên front panel (FP) ly khi Numeric Control bng Control bng cách click chn khi như[hình 2.5]. 

Hình 2.5: Ly numeric control trên FP

- Rê chut ra vùng trng ca FP

, chn v trí cn ñtControl ñt Control này.

- Nhn chut trái (Left Click) chut phi ñ th Control xung FP - Nhp ch A vào mc tô ñen ñ thay ñi tên khi - Tương t ta to khi B ñ có hai khi A,B To indicator ñ hin th kt qu ca tng như sau: - Right click lên FP, vào Num Inds (Numeric Indicator) ly khi Numeric Indicator bng Indicator bng cách click chn khi như Hình 2.6. 

21



Hình 2.6: Ly numeric indicator trên FP

- Th xung vùng trng ca FP. - Sa tên khi này thành A+B. Ta ñưc Ly hàm cng (+) ñ thc hin phép cng hai s 2 và 3 bng cách: - Right Click lên Block Diagram (BD). Chn vào du mũi hai mũi tên ñ x ca s xung. 

Hình 2.7: Ly hàm cng ti BD

- Chn Chn vào vào thư thư vin vin Hoc chn Express>

22

, chn chn vào vào , chn hàm cng

, chn hn hàm hàm cng cng như Hình 2.8.

.


Hình 2.8: Ly hàm cng ti BD

- ðt ra vùng trng trong BD (không th ñt hàm ti FP). Ta ñưc - Di chut ra các v trí ñu (hình ca các khi Control và Indicator), s thy hình cun ch hin ra, - Left Click khi Click khi cun ch hin ra, sau ñó rê chut ti ñu ni ca hàm cng ri nht Left Click ñ kt ni. - Tương t, ta ni B vào hàm cng. Và ni ñu nhn bên phi ca tam giác hàm cng vào Indicator A+B - Ta ñưc (Xem ví d này trong CD kèm theo ti ñưng dn: CD/Bài 2/Vi du2-1 - Phep cong hai so A,B.vi 

Chy chương trình

- Nhp giá tr 2 vào ô Control A, A, 3 vào ô Control B - Nhn nút Run có hình tam giác bên FP hoc bên BD ñu ñưc ñ chy chương trình. - Indicator A+B xut ra giá tr (tr v giá tr) 5: Như vy, bn ñã va hoàn thành chương trình ñu tiên trong LabVIEW. Xin chúc mng bn! Lưu ý: Thư vin hàm Express là tp con ca thư vin Programming. Nói cách khác là nhng hàm ñt trong thư vin Express ñu có trong thư vin Programming. Thư vin Express ch cha nhng hàm thưng dùng. 23



2.2. Phân tích cu trúc mt bài trình LabVIEW Qua ví d mc 2.1 ta thy, mt chương trình LabVIEW (dù ñơn gin nht hay phc tp nht cũng ñưc to nên mt cách rt ñơn gin t 4 thành phn cơ bn sau: các khi Control ñóng vai trò input (hay giá tr nhp vào), các Indicator ñóng vai trò Ouput (giá tr hin th ra, kt qu), các hàm và các ñưng dây ni (wire) các khi và hàm li. Nu bn ñã thc hin ñưc chương trình phép cng trên thì mi chương trình phc tp sau này bn cũng s hoàn toàn thc hin ñưc khi theo dõi k các tp sách này. Các Control thì luôn ni vào các nút bên trái ca hàm. Các Indicator thì luôn ni vào các nút bên trái ca hàm như Hình 2.9. ðc ñim này là mt lưu ý vô cùng quan trng khi s dng qui tc vàng Change to sau này. Nút bên phi

Các nút bên trái

Hình 2.9: Các nút bên trái và bên phi ca hàm cng

Ta cũng nhn thy, các Control thì có các nút mũi tên tên lên-xung ñ tăng gim giá tr (hoc nhp trc tip vào ô Control). Các Indicator thì không th nhp giá tr vào. Control thì có màu trng, còn Indicator thì có màu xám. Mt Control có th ñi thành Indicator (hoc Constant) bng cách nhp Right Click lên Control cn ñi, chn Change to Indicator. Indicator. Hoc ngưc li, mt Indicator có th ñi thành Control bng phép Change to Control ñưc ñ cp chi tit  mc 2.3. Constant chính là mt Control có giá tr không ñi sut thi gian chy (Run) chương trình. Các Control và Indicator ñu có nh ca chính mình bên BD, nh này t ñng to ra khi ta ly các Control và Indicator bên FP. Bn có bit? Hưng dn thc hin phép cng này còn ñưc trình bày dưi dng Video Clip có th download ñưc min phí t http://labview.hocdelam.org.

24


2.3. Ba quy tc vàng Ba quy tc vàng là nhng hot ñng phi thc hin liên tc trong sut quá trình lp trình LabVIEW. Ba quy tc này là: Quy tc 1: Right Click> Create/Replace/Change to ñ ly các khi, to khi, thay th khi và ñi chc năng khi. Quy tc 2: Ctrl + H ñ xem sơ ñ chân ca hàm và ñc hưng dn tóm tt ca mt hàm bt kỳ (context help). Quy tc 3: Search ñ tìm kim các hàm, ñi tưng

Nu bit kt hp các quy tc này, vic lp trình LabVIEW ca bn s ñt hiu qu cao như: rút ngn thi gian, gim bt các công ñon vào thư vin ly Control, Indicator, vv. Hãy xem cách áp dng quy tc th nht (Quy tc 1) trong ví d tính tng hai s A+B trên như sau: - Ly hàm cng t BD như Hình 2.8 - Rê chut vào 2 nút phía trái hàm (Hình 2.9) cho ti khi hình cun ch hin ra . Right Click , chn Create, Create, chn Control. Control.

Hình 2.10: Cách to Control theo quy tc vàng 1

- Tương t, ta to Control th 2. - Rê chut lên nút bên trái còn li ca hàm. Right Click , Chn Create, Create, Chn Indicator như Hình 2.11.

Hình 2.11: Cách to Indicator theo quy tc vàng 1

Như vy, khi áp dng quy tc vàng 1 giúp b qua vic ly các Control và Indicator t FP và giúp vic lp trình tr nên nhanh hơn, hn ch s ln Click chut ñ tìm các khi cn thit trong lp trình. 25



V quy tc Ctrl+H, hãy ly hàm cng ra ti Block Diagram, và nhn Ctrl+H, sau ñó ñưa chut lên hàm cng. Ta s thy sơ ñ chân và li gii thích v hàm cng, nu nhn tip Ctrl+H ln na thì sơ ñ chân s n ñi.

Hình 2.12: Context help hin th sơ ñ chân ca Control (x,y) và Indicator (x+y)

V quy tc Search, bn chn Right Click vào FP hoc BD, sau ñó chn ch Search  góc phi phía trên ca hp thoi thư vin hàm, sau ñó gõ tên ting anh ca các control hoc indicator (ñi vi FP) hoc tên hàm (ñi vi BD) thì s d dàng tìm ra các hàm. Cách này giúp ngưi lp trình tit kim thi gian trong vic tìm kim các hàm. Hãy yên tâm nu bn không gii ting Anh vì bn có th d dàng tra cu tên ca control, indicator hoc tên hàm bng các t ñin Vit-Anh hoc công c Google Translate trc tuyn. Ngoài ra, bn ra, bn cũng cn lưu ý ti các ví d có sn ca LabVIEW tìm thy trong menu Help> Find examples ñ tìm các ví d (Example) có sn trong LabVIEW. Các ví d này giúp bn tit kim ñáng k thi gian ñ tìm hiu và làm ch LabVIEW. 2.4. Các phép toán thông thưng T bài toán trên, ta có th vit chương trình tính tích và tng hai s A,B như Hình 2.13. ð thc hin, bn ch cn ly thêm hàm nhân (cùng v trí vi hàm cng trong BD), sau ñó ñưa chut lên dây ni t A ñn hàm cng , Click chut trái lên dây này, và ni vào ñu vào ca hàm nhân.

Hình 2.13: Tính tích và tng hai s A,B 26


Phn này hưng dn cách làm các phép toán thông thưng trong LabVIEW như phép chia ly dư, phép tính căn bc 2, hàm s mũ, tr tuyt ñi, nhân vi -1, vv. Chut phi trên BD, BD, Chn Programming, Programming, Chn Numeric, ta ly hàm căn bc hai và chia ly dư . To các Contronl và Indicator như hình. Ta s tính ñưc căn ca A là 1.41421. Và vi phép chia B cho C (10:3) ta ñưc phn nguyên là 3, phn dư là 1.

Hình 2.14: Phép tính căn và chia ly dư

Tương t, ta có phép tr tuyt ñi và nhân vi -1 như trong Hình 2.15. Hãy m file ví d 3: các phép tính ñ tham kho chương trình mu

Hình 2.15: Phép tr tuyt ñi và nhân vi -1

Bn có th xem ví d v các phép toàn trong CD kèm theo sách ti thư mc CD/Bài 2/Vi du2-2 Cac phep toan.vi 2.5. Lưu file, m file, tìm ví d, công c tr giúp Trong LabVIEW, ñ lưu file ta chn File, File, Save, Save, Ch ñưng dn v trí ñ lưu file và ñt tên cho file cn lưu là Vi du 1, 1, nhn OK. ði vi file chương trình LabVIEW thì ñuôi ca nó là .VI (tương t như văn bn trong Microsoft Word có ñuôi là .DOC hoc .DOCX). Ch VI vit tt ca ch Virtual Instrumentation – thit b o.

Hình 2.16: Lưu file 27



ð to lưu file hin ti ñang m thành mt file mi ta chn Save As, hp thoi như Hình 2.17 sau s hin ra. Ý nghĩa ca ba la chn trong mc Copy là: - Substitute… có nghĩa File mi to s ñưc m, file cũ s ñóng li. - Create… có nghĩa file cũ s ñưc m, file mi to ñưc ñóng li. - Open… có nghĩa c hai file cũ và mi to s ñưc m. Nu bn chn mc Rename thì không có file mi nào ñưc to ra nhưng bn có th thay ñi tên ca file hin ti.

Hình 2.17: Các la chn khi lưu file bng Save As

ð m file, ta vào File, Open và chn File cn m. Lưu ý, các file LabVIEW ñưc lp trình bi LabVIEW phiên bn quá cũ s không m ñưc bng phn mm LabVIEW phiên bn cao. Và bn cũng không th m các file ñưc lưu bng LabVIEW có phiên bn cao hơn bng LabVIEW có phiên bn thp hơn. ð khc phc ñiu này, bn hãy s dng chc năng Save for previous version (trong File) File) khi mun file ca bn có th m bng các phiên bn LabVIEW thp hơn. Context Help nhm giúp gii thích các hàm, các ñi tưng trong LabVIEW là mt công c vô cùng thit thc. ð hin Context Help ca bt kỳ hàm nào bn chưa nm rõ cách dùng, Chn Ctrl + H. Sau ñó ñưa chut lên hàm bt kỳ (ví d, hàm tính căn bc 2), ta s thy Context Help hin ra. ð làm mt Context Help, ta nhn Ctrl + H mt ln na.

Hình 2.18: Nhn Ctrl + H và ñưa chut vào v trí hàm ñ thy Context Help 28


ð ñc chi tit Context Help, bn chn Detailed Help màu xanh. T Detailed Help, bn có th cun chut xung dưi cùng ñ m các ví d có sn trong LabVIEW ñ tham kho thêm v hàm ñang tìm hiu. Hc qua ví d là mt phương pháp tt cho nhng ngưi mi bt ñu. 2.6. Phn ñc thêm Phn này gii thiu tóm tt các thư vin ca LabVIEW nm trong BD. Khi m BD ca LabVIEW bn thy có rt nhiu thư vin như trong hình 2.19.

Hình 2.19: Các thư vin hàm trong LabVIEW

Các thư vin ñó có ý nghĩa như sau: Programming là nơi cha h tr công c, hàm lp trình nói chung (ging các ngôn ng khác như C, Matlab, vv…) SignalExpress h tr thu thp d liu, hin th tín hiu trên máy tính. Advanced Signal Processing Toolkit h tr x lý tin hiu nâng cao. Control Design and Simulation h tr xây dng các mô hình ñng lc hc ca các h thng và thit k b ñiu khin (ging Matlab Simulink). Digital Filter Design Toolkit h tr thit k b lc s. PID and Fuzzy Logic Toolkit h tr thit k b ñiu khin PID hoc Fuzzy Logic FPGA h tr lp trình FPGA 29



Real-Time h tr lp trình ng dng thi gian thc Internet Toolkit h tr giao tip qua mng Internet. Database Connectivity Toolkit h tr kt ni cơ s d liu. Vision Development Module h tr công c phát trin h thng thu thp và x lý nh. Simulation Interface Toolkit cho phép kt ni LabVIEW và Matlab Simulink. Vision and Motion h tr lp trình chuyn ñng nhiu bc. LabVIEW Embedded Modudle là modun lp trình nhúng, dùng ñ lp trình vi ñiu khin. Express: Là nơi cha các hàm thưng dùng. Các hàm thưng dùng là tp con ca thư vin LabVIEW Programming. Trong các thư vin thì thư vin Programming là quan trng nht. ðó chính là nơi cha toàn b hàm cơ s ca môi trưng lp trình ñ ha LabVIEW. Và  tp sách này, chúng ta s dng các hàm trong Programming, sau ñó áp dng các hàm này ñ bt tay vào thc hành thu thp d liu, ñiu khin PID ñng cơ DC,…vi phn cng thc. Tng module trên s trình bày chi tit trong các tp sách xut bn ti ñây. Các yêu cu và ñóng góp cho các tp sách tip theo, vui lòng liên h tác gi qua E-mail: [email protected]. 2.7. Bài tp Câu 1: Nêu ý nghĩa ca Front Panel và Block Diagram. Câu 2: Nêu cu trúc chung ca mt chương trình LabVIEW Câu 3: Vit chương trình thc hin phép cng, tr, nhân, chia hai s A,B. A,B ñưc nhp vào t bàn phím. Câu 4: Vit chương trình tính hai phép tính sau bit A,B,C,n ñưc nhp vào t bàn phím. a) A (17 B − C )

b) 1102 A

2 B − 3C 2011

2011( A − B) (gi ý câu 4c: Hãy chn công c search  BD ñ tìm hàm C “power of x”). c)

30

n

Sach LabVIEW - Bai 2 Cac Phep Toan Trong LabVIEW

Recommend Documents