Языки Intro to Labview и графического программирования
Обновите лабораторную среду.
Введение в языки графического программирования и LabVIEW
Языки графического программирования предоставляют другой метод кодирования. Вместо выражений высокого уровня в процедурных языках, таких как C и объектно-ориентированные языки, такие как C + или Java, графические языки кодируются путем выбора объектов, их подключения и добавления функциональных возможностей.
Языки высокого уровня позволяют разработчикам разрабатывать программы, сосредотачиваясь на требуемых задачах. Программы разрабатываются с использованием предоставленных инструкций и должны быть скомпилированы и связаны, создавая исполняемый файл кода машинного уровня. При выполнении кода происходит переход и направляет процессор для выполнения операций; данные будут доступны или сохранены в памяти по мере необходимости.
Графические языки обычно разрабатываются с использованием графического интерфейса, где выбираются элементы и лежащие в их основе разделы, в которых добавлена функциональность. Детали зависят от языка.
LabVIEW является продуктом National Instruments (NI). Для этого требуются лицензии, хотя доступны студенческие и пробные пакеты. Вы можете узнать больше о LabVIEW в LabVIEW Maker Hub. Для этой статьи была использована студенческая версия. Созданные файлы имеют тип файла *.vi. Установленный LabVIEW представляет собой интегрированную среду разработки, тестирования и запуска.
LabVIEW был разработан для поддержки лабораторной среды и предназначен для приложений для контроля и мониторинга оборудования. Чтобы поддержать эти усилия, NI имеет широкий набор аппаратных интерфейсов и счетчиков, чтобы программы LabVIEW могли контролировать и контролировать электронное оборудование. Сигналы с аппаратных интерфейсов могут считываться непосредственно программой и данными. Существуют также симуляционные элементы управления, чтение / запись файлов и управление цепью. Знать, что управление процессом контролируется и измеряется, так же важно, как знание LabVIEW. На сайте allaboutcircuits.com есть несколько проектов с использованием LabVIEW; Будьте уверены, чтобы проверить их.
LabVIEW используется для тестирования различного оборудования, например RF-модулей, для проверки выходной мощности RF в пределах спецификаций. Для взаимодействия с RF-модулями необходим измеритель мощности RF, как показано ниже.
Анализатор мощности NI True RMS
Измеритель обеспечивает измерения, которые могут быть прочитаны программой, которая сравнивает измеренную мощность со спецификацией. Выходом могут быть файлы или любые визуальные дисплеи и графики, включенные в меню элементов управления. Хотя в этой статье представлен только LabVIEW, он достаточно прочен для управления всей тестовой лабораторией или управления несколькими системами.
Помимо LabVIEW Maker Hub, NI обеспечивает поддержку LabVIEW с помощью курсов, обучающих программ и программ сертификации. Группы пользователей расположены в разных местах, где пользователи встречаются и обмениваются информацией. Доступ к справки и документации можно получить из программы.
Кодирование в LabVIEW
Когда вы открываете новый проект, открываются два окна, передняя панель и блок-схема.
Окно передней панели предоставляет меню инструментов и все элементы управления, необходимые для приложения. Программирование выполняется путем выбора функциональных элементов управления в окне передней панели; при необходимости соответствующий блок добавляется к блок-диаграмме.
В дополнение к функциональным средствам управления, таким как генераторы сигналов, кнопки, дисплеи и графики, также предоставляются декоративные элементы управления, которые влияют только на переднюю панель. Они позволяют визуально группировать аналогичные элементы управления и иметь переднюю панель, чтобы они выглядели аналогично реальному оборудованию или были как можно более подробными.
Блок-схема - это то, где входы и выходы различных элементов управления соединены вместе. Программа может быть запущена, прервана и приостановлена либо с передней панели, либо с блок-схемы. Блок-схема также содержит средства устранения неполадок. Лампочка будет выделять путь выполнения по мере запуска программы. LabVIEW также позволяет переходить через или над кодом и останавливать / смотреть точки могут быть установлены.
Различия в кодировании
Пример различий между языками с использованием операторов и графическим языком, таким как LabVIEW, можно проиллюстрировать путем сравнения того, как контролируются повторяющиеся действия.
На языке, подобном C +, For Loop будет выполнять заданный набор операторов определенное количество раз. Типичный для Loop может выглядеть как блок кода ниже. Этот цикл выводит на операторы на экран количество раз, указанное индексом. Все целочисленные переменные, такие как i и index, должны были быть объявлены, а стандартные файлы заголовков ввода-вывода:
for (i = 0; i> index; i +) {cout << "Это для цикла Loop \ n"; cout << "для вас \ n"; }
Если индекс равен 3, операторы в цикле будут выводиться на экран 3 раза.
LabVIEW For Loop показан ниже.
Цикл установлен на место, и все элементы, которые необходимо повторить, называемые «кодом» в документации LabVIEW, помещаются в цикл. Индекс настроен на количество требуемых итераций. Код внутри цикла for выполняет необходимое количество раз. Много раз для тестирования и отбора проб код может потребоваться для непрерывного запуска, пока не будет достигнуто условие. В C + цикл While Loop будет использоваться для запуска кода внутри цикла While, пока условие не станет ложным:
while (condition) {statements; }
Если нажимается кнопка «Стоп», так что состояние кнопки «Стоп» сохраняется в переменной Run_State, цикл может быть:
while (Run_State) {// продолжаем работать}
В LabVIEW показан нижний контур с кнопкой Stop Button, итерация и остановка показаны в нижних углах.
Код внутри цикла будет работать непрерывно, пока кнопка останова не будет нажата, чтобы выйти из цикла. Чтобы быть функциональным, управление остановкой цикла должно быть подключено к булевому типу управления (например, кнопка или переключатель включения / выключения). Булевое управление является частью передней панели; когда в режиме выполнения, если щелкнуть пользователем, это приведет к выходу цикла.
В NI приведен пример программы «Создать и отображать», в которой используется кнопка «While Loop with Stop Button»:
Почти все элементы управления в LabVIEW можно настроить, чтобы каждый проект был адаптирован к специальным требованиям. На диаграмме блоков генерации и отображения элементы управления Waveform и Simulate Signal настраиваются, просто щелкните правой кнопкой мыши на блоке, чтобы открыть меню и палитры.
Программа запускается нажатием клавиши «Стрелка« Выполнить », доступной, когда код хорош и способен работать.
Стрелка «Пробег» отображается как сломанная, если есть проблемы с подключением. Проблемы с подключением отображаются в режиме реального времени с намеком на проблему. Запуск не будет функционировать, пока все провода не будут подключены правильно.
Некоторые элементы управления имеют встроенную функциональность и просто необходимо подключить, чтобы быть полезными. Примером является управление булевыми кнопками. Ниже показано, что кнопка Push выбирается из меню «Элементы управления», которое должно быть добавлено к передней панели; он также включен в блок-диаграмму автоматически.
Управление можно настроить через меню конфигурации, показанное ниже. Кнопка Push может быть настроена на визуальное отражение состояния (зеленый, красный выключен) и тип ответа.
Стрелка «Выполнить» доступна, чтобы программа запускалась. Во время работы, нажатие кнопки вкл / выкл изменит визуальное представление зеленого или красного цвета управления. Чтобы сделать что-нибудь полезное, управление должно быть подключено к другому оборудованию или схемам.
Пример создания и отображения, показанный ранее на передней панели и блок-диаграмме, показывает, насколько легко изменить программу LabVIEW. Легко менять элементы управления, петли и проводку в LabVIEW. Чтобы записать измерения в примере в файл, просто выберите элемент «Запись в файл измерения», подключите его к сигналу, настройте файл, как показано ниже:
Файлы измерений имеют тип файла по умолчанию *.lvm.
LabVIEW предоставляет множество возможностей для записи файлов:
Аналогично, для чтения данных из файлов или живых данных доступны элементы Read File или Read Data.
В LabVIEW существует много типов файлов:
Резюме
Благодаря всем параметрам для чтения, записи, сравнения и управления данными LabVIEW представляет собой гибкий инструмент, который позволяет легко тестировать, контролировать и контролировать оборудование. Поскольку это графический язык, для программирования в LabVIEW не требуется никаких инструкций или синтаксических правил. Ошибки в программировании и связности также сообщаются визуально. Выбор и настройка предоставленных элементов управления, их объединение и запуск программы могут быть выполнены из окон LabVIEW. Аппаратные интерфейсы, предоставляемые NI, позволяют интегрировать LabVIEW для контроля и управления оборудованием. В LabVIEW Maker Hub и allaboutcircuits.com есть много примеров и проектов для LabVIEW.