Đồ án Nghiên cứu hệ thống nhúng trên kit NI myRio (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu hệ thống nhúng trên kit NI myRio (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHÚNG TRÊN KIT NI MYRIO GVHD: ThS. NGUYỄN NGÔ LÂM SVTH: HOÀNG TUẤN ĐẠT MSSV: 11119059 S K L 0 0 4 2 6 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NHÚNG TRÊN KIT NI MYRIO SVTH : HOÀNG TUẤN ĐẠT MSSV: 11119059 Khóa : 2011 – 2015 Ngành : Công nghệ kỹ thuật máy tính GVHD: ThS. NGUYỄN NGÔ LÂM Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2016
3. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm sinh viên thực hiện đề tàixin được phép chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Ngô Lâm, giáo viên hướng dẫn đề tài đã định hướng và trao đổi những kinh nghiệm quý báu để nhóm thực hiện đề tài hoàn thành những nội dung trong đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, cũng như tạo những điều kiện thuận lợi nhất từ cơ sở vật chất, không gian nghiên cứu và những góp ý quý báu cho nhóm để nhóm thực hiện đề tài có thể thực hiện và hoàn thành tốt đề tài này. Nhóm thực hiện đề tài cũngxin trân trọng cảm ơn các thầy(cô) trong trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM nói chung và thầy(cô) khoa Điện – Điện Tử nói riêng đã tận tình truyền đạt những kiến thức nền tảng để từ đónhóm thực hiện đề tài có các kỹ năng cơ bản để phát triển, hoàn thành đề tài nghiên cứu cho riêng mình. Cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, các bạn sinh viên trong lớp đã trao đổi, góp ý tạo điều kiện thuận lợi về mặt vật chất và tinh thần để nhóm sinh viên thực hiện đề tài hoàn thành một cách tốt đẹp và đúng thời gian. Mặc dù đã có nhiều cố gắng và nỗ lực thực hiện, nhưng do kiến thức cũng như khả năng bản thân còn nhiều hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh khỏi những sai phạm, thiếu sót Rất mong nhận được sự góp ý, chỉ dẫn từ hội đồng bảo vệ, quý thầy cô và các bạn sinh viên. Giáo viên hướng dẫn Nhóm thực hiện đề tài Hoàng Tuấn Đạt v
4. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC BẢNG x TÓM TẮT xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Tình hình nghiên cứu hiện nay 1 1.2 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 1.6 Phương pháp nghiên cứu 2 1.7 Bố cục của đồ án 2 CHƯƠNG 2: PHẦN MỀM LẬP TRÌNH LABVIEW 4 2.1 Phần mềm lập trình Labview [1] 4 2.1.1 Giới thiệu 4 2.1.2 Ứng dụng của Labview 5 2.1.3 Cách sử dụng phần mềm Labview 5 2.1.4 Giao tiếp giữa kit NI myRio với phần mềm Labview trên PC. 10 2.2 Phần mềm tạo giao diện trên máy tính bảng (Data Dashboard trên iOS) 11 CHƯƠNG 3: KIT MYRIO VÀ CÁC LINH KIỆN 13 3.1 Kit Nation Instruments myRio 1900 [2] 13 3.1.1 Giới thiệu 13 3.1.2 Thông số kỹ thuật 14 3.1.3 Các chuẩn giao tiếp [3] 26 3.2 Module mạch cầu H(PmodHB5) 35 3.2.1 Giới thiệu chung 35 vi
5. 3.2.2 Tóm tắt chức năng: 35 3.2.3 Thông số kỹ thuật 36 3.2.4 Kết nối trên Labview 36 3.3 Động cơ DC 37 3.4 Servo 37 3.4.1 Giới thiệu 37 3.4.2 Cấu tạo 38 3.4.3 Nguyên lý hoạt động 39 3.5 Module cảm biến nhiệt độ (PmodTMP3) 40 3.6 Module PmodCLS(màn hình LCD): 41 3.7 Module cảm biến ánh sáng (PmodALS): 43 3.8 Module Keypad(PmodKYPD): 43 3.9 IR Range Finder 44 3.9.1 Giới thiệu 44 3.9.2 Thông số kỹ thuật 44 3.9.3 Nguyên lý hoạt động [3] 45 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 47 4.1 Sơ đồ khối hệ thống 47 4.1.1 Yêu cầu của hệ thống 47 Sơ đồ khối: 47 4.1.2 Chức năng: 48 4.1.3 Hoạt động của hệ thống 48 4.2 Thiết kế, tính toán hệ thống 49 4.2.1 Module cảm biến nhiệt độ - PmodTMP3 49 4.2.2 Khối servo GWS S03N 51 4.2.3 Khối cảm biến Sharp GP2Y0A21 51 vii
6. 4.2.4 Khối điều khiển động cơ DC 52 4.2.5 Module lcd - PmodCLS 54 4.2.6 Module cảm biến ánh sáng – PmodALS 55 4.2.7 Module RTC DS1307 57 4.2.8 Module keypad – PmodKYPD. 60 4.3 Giao tiếp với máy tính bảng iPad 61 4.2.1 Yêu cầu 61 4.2.2 Lưu đồ giải thuật (xem trang kế tiếp) 62 4.2.3 Phần mềm NI Data Dashboard trên iOS 63 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 65 5.1 Kết luận 65 5.2 Kết quả nghiên cứu 65 5.3 Hướng phát triển đề tài 66 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 67 6.1 Kết quả và nhận xét 67 6.1.1 Phần cứng 67 6.1.2 Phần mềm 68 6.2 Phân tích kết quả 69 PHỤ LỤC 70 Phụ lục A: Hướng dẫn sử dụng 70 Phụ lục B: Code chương trình 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 viii
7. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ cái viết tắt Cụm từ giải thích ADC Analog Digital Convert ARM Advanced RISC Machine AI Analog Input DIO Digital Input Output FPGA Field programmable Gate Array GND Ground GPIB General-Purpose Interface Bus I2C Inter-Integrated Circuit IC Integrated Circuit IDE Integrated Development Environment IR InfraRed sensor LCD Liquid Crystal Display LED Light Emitting Diode MXP myRio Expansion Port MSP Mini System Port NI Nation Instrument LabVIEW Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench PC personal compute PCI Peripheral Component Interconnect PWM Pulse Width Modulation TCP/IP Transmission Control Protocol / Internet Protocol UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter USB Universal Serial Bus ix
8. DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Bảng mô tả tín hiệu trên các kênh kết nối MXP A và MXP B 15 Bảng 3.2: Bảng mô tả tín hiệu kết nối MSP C 16 Bảng 3.3: Các chế độ truyền thông trong giao thức SPI 31 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Labview khi khởi động 4 Hình 2.2: Icon labview 2014 5 Hình 2.3: Cửa sổ giao diện Labview khi mới khởi động 6 Hình 2.4: Front Panel và Block Diagram 6 Hình 2.5: Control và Indicator trên Front Panel 7 Hình 2.6: Các hàm trên Block Diagram 8 Hình 2.7: Click Run để chạy chương trình 8 Hình 2.8: Lưu file .9 Hình 2.9: Các lựa chọn khi lưu file bằng Save As 9 Hình 2.10: Giao diện cửa sổ NI MAX 10 Hình 2.11: Các bước thiết lập IP cho kit NI myRio 11 Hình 2.12: Gán địa chỉ kit myRio trên phần mềm Labview 11 Hình 2.13: Giao diện ứng dụng NI Data Dashboard 12 Hình 3.1: Kit Nation Instruments myRio 1900 13 Hình 3.2: Mặt nhìn từ bên trên của kit myRio 14 Hình 3.3: Mặt nhìn từ bên dưới của kit myRio 14 Hình 3.4: NI myRIO MXP A và MXP B 15 Hình 3.5: NI myRIO MSP C, Audio I/O 16 Hình 3.6: Board mở rộng MXP Breadboard 17 Hình 3.7: Sơ đồ khối tổng quát của kit NI myRio 17 Hình 3.8:Mạch điện thể hiện analog input của myRio 18 Hình 3.9: Mạch điện thể hiện analog output của NI myRio 19 Hình 3.10: Line DIO trên Kết nối MXP A và B. 20 x
9. Hình 3.11: Line DIO trên Kết nối MXP A và B 20 Hình 3.12: Line DIO trên Kết nối MSP C 21 Hình 3.13: Giản đồ thời gian của SPI ở Mode 0 32 Hình 3.14: Giản đồ thời gian của SPI ở Mode 1 32 Hình 3.15: Giản đồ thời gian của SPI ở Mode 2 33 Hình 3.16: Giản đồ thời gian của SPI ở Mode 3 33 Hình 3.17: Mạch cầu H sử dụng MOSFETs(trái) và IC L298(phải ) 35 Hình 3.19: SubVi điều khiển động cơ chạy tiến, lùi 36 Hình 3.20: Kết nối động cơ DC với mạch cầu H 37 Hình 3.21: Servo GWS S03N STD 37 Hình 3.22: Cấu tạo bên trong servo 38 Hình 3.23: Các chân tín hiệu của servo 38 Hình 3.24: Kết nối servo với kit myRio 39 Hình 3.25: Nguyên lý hoạt động của servo 39 Hình 3.26: Hình thể hiện độ rộng xung thay đổi theo góc quay. 40 Hình 3.31 Module PmodCLS 50 Hình 3.32 Module PmodKYPD 59 Hình 3.33: IR Range Finder 62 Hình 4.1 Sơ đồ khối của hệ thống 54 Hình 4.2 Sơ đồ nối dây module PmodTMP3 với kit NI myRIO 56 Hình 4.3 Lưu đồ giải thuật đọc nhiệt độ từ module PmodTMP3 57 Hình 4.4 Kết quả mô phỏng đọc giá trị nhiệt độ từ module PmodTMP3 58 Hình 4.5 Sơ đồ kết nối khối servo 59 Hình 4.6 Sơ đồ kết nối khối cảm biến 59 Hình 4.7 Sơ đồ kết nối mạch cầu H 61 Hình 4.8 Sơ đồ kết nối LCD với board 61 Hình 4.9 Lưu đồ giải thuật điều khiển LCD 62 Hình 4.10 Kết quả điều khiển lcd hiển thị ngày và giờ 63 Hình 4.11 Sơ đồ kết nối modue PmodALS với kit NI myRIO 63 xi
10. Hình 4.12 Lưu đồ giải thuật đọc giá trị ánh sáng 64 Hình 4.13 Kết quả mô phỏng đọc giá trị ánh sáng từ module PmodALS 65 Hình 4.14 Sơ đồ kết nối module RTC DS1307 với kit NI myRIO 65 Hình 4.15 Lưu đồ giải thuật đọc thời gian thực từ module RTC DS1307 66 Hình 4.16 Lưu đồ giải thuật cài đặt thời gian thực từ hệ thống cho module RTC DS1307 67 Hình 4.17 kết quả mô phỏng đọc thời gian thực từ module RTC DS1307 68 Hình 4.18 Sơ đồ kết nối module PmodKYPD với kit NI myRIO 68 Hình 4.18 Lưu đồ giải thuật điều khiển PmodKYPD 64 Hình 4.19 Kết quả mô phỏng điều khiển module PmodKYPD 69 Hình 4.2: Lưu đồ giải thuật trên máy tính bảng IPad 69 Hình 4.21: Giao diện điều khiển xe trên phần mềm ni data Dashboard 71 xii
11. TÓM TẮT Trong thời kì công nghệ luôn phát triển không ngừng, nền khoa học kĩ thuật của nước ta cũng cần phải bắt kịp xu hướng chung của thế giới nếu không muốn bị tụt hậu. Các mạch điện, thiết bị điện tử luôn đổi mới, phát triển, hiện nay đa số kit đều lập trình trên ngôn ngữ là các “kí tự” như C, Python có thể kể tên một số kit sử dụng ngôn ngữ truyền thống đó là Arduino, Raspberry Pi, Xbee Và sau khi thảo luận, nhóm thực hiện đề tài đã quyết định thực hiện nghiên cứu về kit myRio của hãng Nation Instruments, đây là kit khá mới và chưa có nhiều đề tài thực hiện nghiên cứu về kit. Đề tài mà nhóm quyết định thực hiện đó là: “Nghiên cứu hệ thống nhúng trên board Myrio”. Một trong những điểm mới của đề tài này đó là lập trình bằng phần mềm Labview, không phải lập trình bằng ngôn ngữ truyền thống nữa mà lập trình bằng ngôn ngữ “hình ảnh”, có tính tư duy, trừu tượng hơn, việc ứng dụng trên giao diện Dash Board để điều khiển trên iPad cũng là một điểm sáng, giúp cho đề tài có tính sáng tạo hơn, người sử dụng được dễ dàng hơn. Đề tài này được nhóm thực hiện đề tài dựa trên sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Ngô Lâm, cũng như sự hỗ trợ về thiết bị của nhà trường, của công ty Nation Instruments, qua tìm hiểu trên mạng, thông tin datasheet của một số linh kiện điện tử song do kiến thức có hạn, kinh nghiệm còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài còn nhiều thiếu sót. Nhóm thực hiện đề tài rất mong nhận được sự góp ý của hội đồng bảo vệ, thầy cô, và các bạn sinh viên để có thể nâng cao chất lượng của đồ án. xiii
12. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu hiện nay Trong vài thập niên gần đây nền kinh tế thế giới đã có những dấu hiệu chuyển mình rõ rệt, các ngành kĩ thuật của các nước có những đột phá vô cùng mạnh mẽ, chuyển dần từ lao động máy móc sang trí tuệ nhân tạo. Để bắt kịp xu hướng chung của thế giới, cùng với sự đi lên của nên kinh tế mở, năng động mang tính thị trường của thế giới, nền khoa học kỹ thuật của nước ta cũng có những bước phát triển nhất định. Một trong những xu hướng phát triển của khoa học kỹ thuật mà nước ta đang hướng tới là tự động hóa, hiện đại hóa. Hiện nay, đa phần các nhà máy đã thay thế việc dùng sức lao động của con người, thay vào đó là các dây chuyền sản xuất tự động, giảm thiểu sức lao động của con người, đem lại sự hiệu quả, chính xác, năng suất cao. Có thể kể tên một số đề tài ứng dụng các công nghệ kỹ thuật xử lý thông minh, hiện đại như là smart home, smart car, smart phone hay đề tài mà nhóm thực hiện trong đồ án này là “Nghiên cứu hệ thống nhúng trên kit myRio”. 1.2 Tính cấp thiết của đề tài Nghiên cứu khoa học được xác định là một trong những nội dung quan trọng, cơ bản, đóng góp một tầm quan trọng để giúp đất nước phát triển, đòi hỏi khả năng tư duy và sáng tạo nên phải có quá trình rèn luyện và nâng cấp dần để từ từ đạt được những kết quả được công nhận từ cấp độ thấp đến cao, và đề tài mà nhóm thực hiện là một trong những kiến thức nền tảng đó, tuy nội dung, tính thực tiễn của đề tài không cao nhưng với việc sử dụng kit myRio và ngôn ngữ lập trình hoàn toàn mới bằng phần mềm Labview nên nhóm gặp không ít khó khăn trong quá trình thực hiện, đã có lúc tưởng như không thể hoàn thành kịp tiến độ đồ án. 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Với đề tài: “Nghiên cứu hệ thống nhúng trên kit myRio”, đây là đề tài bước đầu tạo cơ sở nền tảng kiến thức cơ bản để từ đó tìm tòi phát triển ứng dụng khác trong đời sống hằng ngày.Sau khi hoàn thành đồ án nhóm cần đạt các mục tiêu: Biết cách lập trình phần mềm Labview, cách kết nối giao tiếp, điểu khiển, các thông số của kit myRio và các module mạch cầu H, bộ cảm biến IR sensor, servo,cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng,keypad,lcd của kit. 1
13. Thực hiện được giao tiếp giữa thiết bị và máy tính qua mạng Wifi. Qua đó triển khai ứng dụng trên iPad thông qua phần mềm DashBoard. Điều khiển các thiết bị như servo quay trái,phải, động cơ. Rèn luyện kĩ năng nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu. Thiết kế giao diện phần mềm giúp người sử dụng theo dõi và điều khiển mạch phần cứng. 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng kit myRio về cấu tạo, đặc tính kỹ thuật. Tìm hiểu vềphần mềm lập trình Labview và cách lập trình cho kit. Phần mềm NI DashBoard. Các module đi kèm với kit: Servo, IR sensor, mạch cầu H,cảm biến. Cấu hình mạng để kit giao tiếp được với máy tính. Xây dựng thuật toán và viết code cho ứng dụng dựa theo mục tiêu đã đề ra. 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Kit myRio, phần mềm Labview, mạch cầu H, IRsensor, servo, cấu hình mạng điều khiển qua wifi, ứng dụng Data Dashboard Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu lập trình ứng dụng đơn giản là nền tảng để phát triển các ứng dụng khác sau này, trong phạm vi các kiến thức đã học để từ đó phát triển thêm. Labview là phần mềm có giao diện trực quan, sinh động tuy đã được sử dụng nhiều nhưng vẫn còn khá mới đối với sinh viên hiện nay. Chính vì thế mà nhóm quyết định thực hiện đề tài này để nghiên cứu như một cách tiếp cận một công nghệ mới. Tuy vậy cũng không thể tránh khỏi những khó khăn, thiếu sót. 1.6 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập thông tin, tự nghiên cứu, sau đó tổng hợp và đưa ra phương án thực hiện đề tài.  Ý tưởng: Điều khiển các module sử dụng kit myRio gồm điều khiển qua má tính,laptop và điều khiển qua máy tính bảng. 1.7 Bố cục của đồ án Đồ án điều khiển xe sử dụng kit myRio gồm 6 chương: 2
14. Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu hiện nay, mục đích, nhiệm vụ, đối tượng phạm vi tìm hiểu, Chương 2: Giới thiệu về phần mềm lập trình. Chương 3: Giới thiệu kit và các module liên quan. Chương 4: Thiết kế hệ thống. Chương 5:Kết luận và hướng phát triển. Chương 6:Kết quả và nhận xét. 3
15. CHƯƠNG 2: PHẦN MỀM LẬP TRÌNH LABVIEW 2.1 Phần mềm lập trình Labview [1] 2.1.1 Giới thiệu Hình 2.1: Labview khi khởi động LabVIEW là môi trường ngôn ngữ đồ họa hiệu quả trong việc giao tiếp đa kênh giữa con người, thuật toán và thiết bị. Gọi Labview là ngôn ngữ đồ họa hiệu quả vì về cách thực lập trình, Labview khác với ngôn ngữ C, thay vì lập trình bằng các từ khóa cố định thì Labview sử dụng các khối hình ảnh sinh động kết hợp với các dây nối để tạo ra các lệnh, các hàm. Cũng chính vì điều này giúp cho việc lập trình trở nên trực quan, sinh động hơn, giúp cho việc lập trình một cách nhanh gọn, sáng tạo, dễ hiểu nhờ các khối hình ảnh có tính gợi nhớ theo kiểu dòng dữ liệu (data flow) lần lượt từ trái qua phải. Các thuật toán này sau đó được áp dụng lên các mạch điện và cơ cấu chấp hành nhờ vào việc kết nối hệ thống thật với Labview thông qua nhiều chuẩn giao tiếp như chuẩn giao tiếp RS232 (giao tiếp qua cổng Com), chuẩn USB, chuẩn TCP/IP, UDP, TCP, GPIB Vì vậy Labview là một ngôn ngữ đa kênh.Labview hỗ trợ hầu hết các hệ điều hành (Windows, Linux, MacOS, Window Mobile, Window Embedded). Trong đồ án này, nhóm thực hiện đề tài sử dụng phiên bản Labview 2014. 4
16. 2.1.2 Ứng dụng của Labview Labview được sử dụng trong các lĩnh vực đo lường, tự động hóa, cơ điện tử, robotics, vật lý, toán học, sinh học, vật liệu ô tô. Nhìn chung: Labview giúp người lập trình kết nối bất kỳ cảm biến, và bất kỳ cơ cấu chấp hành nào với máy tính. Labview có thể được sử dụng để xử lý các kiểu dữ liệu như tín hiệu tương tự (analog), tín hiệu số (digital), hình ảnh (vision), âm thanh (audio) Labview hỗ trợ các giao tiếp khác nhau RS232, RS485, TCP/IP, PCI, PXI, Labview đã trở nên phổ biến ở các phòng thí nghiệm ở Nhật, Hàn, Mỹ, Anh, Đức, ở Việt Nam, Labview đang dần tiếp cận với sinh viên, kỹ sư. Có thể kể tên một số đề tài đã được thực hiện như: Ứng dụng đo lường: thu thập dữ liệu các thông tin cần thiết của tàu vũ trụ cỡ nhỏ tại cơ quan hàng không và vũ trụ NASA, Hoa Kỳ. Ứng dụng mô phỏng 3D: mô phỏng cánh tay robot đơn giản do Thạc sĩ Đỗ Trung Hiếu thực hiện. Ứng dụng điều khiển phương tiện không người lái: mô tả ứng dụng Labview điều khiển robot không người lái nhằm dò tìm và khám phá dưới nước của tập đoàn Nexans. Ứng dụng thu thập hình ảnh và mô phỏng động lực học: mô phỏng hệ thống lái không trục lái trong ô tô. Đồng thời hình ảnh từ webcam được thu thập và đưa lên giao diện người dùng. Trong đề tài mà nhóm thực hiện, Labview sẽ xử lý tín hiệu tương tự đo được từ cảm biến khoảng cách, sau đó xử lý và truyền tín hiệu lại kit myRio để thực hiện các yêu cầu của người lập trình. 2.1.3 Cách sử dụng phần mềm Labview Sau khi cài đặt xong phần mềm Labview, để khởi chạy, ta click vào biểu tượng của phần mềm (hình 2.1) Hình 2.2: Icon labview 2014 5
17. Để tạo project mới, chọn File -> New Vi (hoặc nhấn phím tắt Ctrl + N) Hình 2.3: Cửa sổ giao diện Labview khi mới khởi động Lúc này xuất hiện hai cửa sổ, màu xám (Front Panel) và màu trắng (Block diagram) như hình 2.2.Nhấn Ctrl+T để canh đều hai cửa sổ Front panel và Block diagram. Hình 2.4: Front Panel và Block Diagram Front Panel là nơi để thiết kế giao diện cho toàn bộ hệ thống, là một cửa sổ giao diện người dùng có thể tương tác, quan sát kết quả hiển thị từ các thiết bị ảo Còn 6
18. Block Diagram có thể coi như là một sơ đồ khối gồm các thiết bị đầu cuối, subVis, nút, hàm chức năng, các hằng số, cấu trúc, dây kết nối, trong đó dữ liệu được truyền giữa các đối tượng khác nhau trong sơ đồ khối Trong Labview, các nút nhấn được gọi là các Control, đóng vai trò input (hay giá trị nhập vào), có thể đó là các tay nắm, nút ấn, thanh trượt, boolean, chuỗi nó là công cụ mô phỏng thiết bị đầu vào và cung cấp dữ liệu cho sơ đồ khối của VI. Các LCD hiển thị được gọi là các Indicator, đóng vai trò output (giá trị hiển thị ra kết quả), đó có thể là các đồ thị, biểu đồ, đèn LED, chuỗi trạng thái. Để gọi các control và indicator ta click chuột phải trên cửa sổ Front Panel. Các control thì luôn kết nối vào các nút bên trái của hàm, có các mũi tên lên xuống để tăng giảm giá trị và control thì có màu trằng. Còn các indicator thì luôn kết nối vào các nút bên phải của hàm, không thể nhập giá trị vào và có màu xám. Hình 2.5: Control và Indicator trên Front Panel Tương tự, để gọi hàm (Function), ta click chuột phải trên cửa sổ Block Diagram, hay còn gọi là cửa sổ chứa các sơ đồ khối, ta dùng các đường dây nối để tạo mối liên kết giữa các khối và hàm lại. 7
19. Hình 2.6: Các hàm trên Block Diagram Từ đây, người lập trình sẽ gọi các control, indicator và các hàm để lập trình theo từng yêu cầu, từng mục đích của người thực hiện. Sau khi lập trình xong, để chạy chương trình, ta click vào Operate -> Run (hoặc nhấn phím tắt Ctrl + R) hoặc click vào biểu tượng như hình 2.6 Hình 2.7: Click Run để chạy chương trình Trong Labview, để lưu file ta chọn File -> Save. Chọn đường dẫn vị trí để lưu file và đặt tên cho file cần lưu rồi nhấn OK. Đối với file chương trình Labview thì đuôi của nó là .VI (viết tắt của chứ Virtual Instrumentation – thiết bị ảo). Hình 2.8: Lưu file 8
20. Để tạo lưu file hiện tại đang mở thành một file mới ta chọn Save as, hộp thoại như hình 2.8 hiện ra. Ý nghĩa của ba lựa chọn trong mục copy là: Substitude có nghĩa là file mới tạo sẽ được mở, file cũ sẽ đóng lại. Create có nghĩa là file cũ sẽ được mở, file mới tạo sẽ được đóng lại. Open có nghĩa là cả hai file cũ và mới tạo sẽ được mở. Nếu chọn mục Rename thì không có file mới nào được tạo nhưng có thể thay đổi tên file hiện tại. Hình 2.9: Các lựa chọn khi lưu file bằng Save As Để mở File, chọn File -> Open và chọn file cần mở. Lưu ý là các file được lập trình bởi Labview phiên bản quá cũ sẽ không mở được bằng phần mềm Labview phiên bản cao, và cũng không thể mở các file được lưu bằng Labview có phiên bản cao hơn bằng Labview có phiên bản thấp hơn. Để khắc phục điều này, sử dụng chức năng Save for previous version (trong File) khi muốn file có thể mở bằng các phiên bản Labview thấp hơn. Để sử dụng Labview hiệu quả, rút ngắn thời gian, giảm bớt các công đoạn vào thư viện lấy control, indicator thì cần phải nhớ các quy tắc: 9
21. Quy tắc 1: Right Click -> Create/Replace/Change to để lấy các khối, tạo khối, thay thế khối và đổi chức năng khối. Quy tắc này giúp việc lập trình được nhanh hơn, hạn chế số lần click chuột để tìm các khối cần thiết trong lập trình. Quy tắc 2: Ctrl + H để xem sơ đồ chân của hàm và đọc hướng dẫn tóm tắt của một hàm bất kỳ (context help). Quy tắc 3: Search để tìm kiếm các đối tượng, các hàm. 2.1.4 Giao tiếp giữa kit NI myRio với phần mềm Labview trên PC. Để cấu hình mạng cho NI myRio, sau khi kết nối kit myRio với PC bằng cáp USB, ta tìm và click vào biểu tượng NI MAX trên PC để cấu hình địa chỉ cho kit, ta được giao diện như 2.9 Hình 2.10: Giao diện cửa sổ NI MAX Trong mục Remote, ta chọn kit NI myRio đang kết nối, trong cửa sổ bên phải, ta tìm đến mục SSID và Network Security để thiết lập và đặt mật khẩu cho kit myRio phát wifi (theo các bước như hình 2.10) hoặc sử dụng địa chỉ mặc định 172.22.11.2 nếu sử dụng kit myRio kết nối với PC bằng cáp USB. 10
22. S K L 0 0 2 1 5 4