Embed Size (px)
Citation preview
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
SESIÓN 4: BATERÍA
FUNCIONES EXPRESS
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 2
Menú Window Tile Left and right …
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
Realizando click con el botón derecho del ratón sobre el área vacía de la ventana “Block Diagram”, aparece la paleta de funciones
LabVIEW utiliza mucho el menu contextual (botón derecho) para desplegar menús adecuados al contexto.
Siguiendo los pasos de la figura, ejecutaremos el “DAQ Assistant”
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 4
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
1 seleccionar canales
2
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 6
Pestaña Configuration
Signal Input Range
Scaled Units
Terminal Configuration
Custom Scaling
Timing Settings
Acquisition Mode
Samples to read
Rate (Hz)
Pestaña Triggering
La veremos más adelante
Pestaña Advanced Timing
La veremos más adelante.
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
Activamos Pestaña
Podemos guardar el diagrama de conexiones
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 8
Estiramos el VI
hacia abajo con el ratón
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
Crear un gráfico, según la imagen, para
visualizar las muestras:
Crear, además, de
forma manual un
control para
poder cambiar el
nº de muestras y
otro para la
velocidad de
muestreo:
Tras ejecutar el programa (botón ) veremos las
señales de los canales seleccionados:
Menú contextual
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 10
SOFTWARE DE ADQUISICIÓN DE DATOS CONCEPTO DE INSTRUMENTO VIRTUAL A diferencia de un instrumento real, que podemos tener en cualquier laboratorio o planta de procesos, y que queda perfectamente definido por unos mandos de control y unos elementos de representación, un instrumento virtual estará ligado al concepto de software. Este software se ejecutará en un ordenador que tendrá alojado unos elementos hardware concretos, tarjet1trol también analógicos y digitales. Nuestro instrumento virtual permitirá manejar ese hardware mediante una interfaz gráfica de usuario (IGU) que se asemejará al panel de mandos de los aparatos habituales (Osciloscopio, multímetro, etc.) Mediante le representación en pantalla de los elementos gráficos de visualización y control que servirán de interfaz con el usuario, este observará los estados de las entradas seleccionadas en la pantalla e interactuará con las salidas directamente o mediante la ejecución de las rutinas que halla programado.
ESTRUCTURA DEL SOFTWARE Podemos realizar una separación de las capas o partes del software que interviene en la comunicación de la interfaz de usuario con el hardware de adquisición de datos:
Programa de aplicación librerías de aplicación (API’s) controladores de dispositivo (drivers).
Programa de aplicación
El programa de aplicación, en LabVIEW llamado instrumento virtual (VI), consta de dos partes: Front panel: Interfaz Gráfica de usuario.
Permite la interacción de la aplicación con el usuario.
Básicamente consta de controles para la introducción de datos e indicadores para visualización.
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
Los entornos de programación incorporan librerías de controles e indicadores para ahorra trabajo al programador.
Block Diagram: Ventana de programación.
Ventana de programación que define la funcionalidad del programa. Una de las funciones básicas será la de obtener datos del hardware de forma transparente al usuario.
La funcionalidad del programa incluye tratamiento de señal, control del flujo de programa, control de errores, etc.
Puede implementarse en lenguajes basados en texto (Visual Basic, C++, LabWindows/CVI, etc.) o puede utilizar lenguaje gráfico como LabWiew, Snap Master, DasyLab, HP-VEE, Visual Designer de Burr Brown, etc..
Nuestro estudio se centrará en la programación gráfica con LabView.
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 12
Programación gráfica con labview
La secuencia de acciones programadas se definirán conectando bloques que representan funciones y no escribiendo líneas de código como en otros entornos de programación.
Los bloques procesan la información que les entra y devuelven al siguiente bloque la información resultante.
En las imágenes podemos observar las dos ventanas que componen un programa (VI) de LabVIEW:
Front panel Block diagram
¿Podrías describir que es lo que hace el VI de la imagen? No te preocupes si ahora no puedes ofrecer muchos detalles de la acciones que realiza. Para eso están el resto de prácticas.
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
SOFTWARE CONTROLADOR DE DISPOSITIVO (DRIVER)
El acceso al hardware mediante llamadas directas a sus registros es muy farragoso, por lo que los fabricantes proporcionan un software intermedio entre el sistema operativo y el hardware que aísla al programador de los detalles sobre el hardware.
Una primera capa de este software es la interfaz de programación (API: Application Program Interface)
Esta capa intermedia facilita la comunicación entre
el driver y nuestro entorno de programación.
En Windows las API se implementan como librerías
de enlace dinámico (Dinamic Link Library: DLL)
La capa más cercana al hardware es el driver, que puede ser particular para el dispositivo o general para una familia de dispositivos (P. ej. para todas las tarjetas PCI de National Instruments)
En Windows, esta capa la forman archivos *.sys.
GUI
NI-DAQ Configuration utility
Registro de Windows
NI-DAQ.dll
DAQ.sys
TARJETA DAQ
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 14
Tanto el API como los drivers necesitan una versión específica para cada sistema operativo. (p. ej. Win32, Win64).
Todas las tarjetas adjuntan estas librerías como complemento software para facilitar la labor al programador. Es tan
importante la documentación como la variedad y flexibilidad de dichas librerías.
UTILIDAD DE CONFIGURACIÓN
Habitualmente el fabricante del dispositivo DAQ, además del API de programación y los drivers, proporciona al usuario una utilidad de configuración y comprobación del hardware.
En nuestro caso, la utilidad se llama “Measurement & Automation Explorer” (Llamada NI MAX ).
Este software es similar al que incorporan nuestros PCs, para la comprobación y configuración del hardware de audio.
P. ej. en este portátil: "C:\Program Files\CONEXANT\SAII\SmartAudio.exe"
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
En la imagen podemos ver otro típico programa que el fabricante del hardware de sonido (Realtek) proporciona para:
Verificar que los drivers están
correctamente instaldos.
Verificar que el hardware
funciona adecuadamente.
Configurar el audio: Salidas que
usaremos (altavoces), etc.
Veámos la utilidad de configuración que proporciona el fabricante de nuestro hardware (National Instruments):
Ejecutar
Desplegar la rama “Devices an Interfaces”
En la lista desplegable, seleccionar nuestro dispositivo (NI PCI-6014)
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 16
Veamos las principales operaciones que nos permite realizar sobre nuestro hardware:
Ejecutar de la parte derecha
Comprueba que el Sist. Op. reconoce la tarjeta y, por tanto,
se han instalado correctamente las librerías y los drivers.
El botón nos ayudará a saber la
correspondencia de los pines de señal la tarjeta.
Ejecutar . Aparecerá la ventana
Permite verificar que la tarjeta funciona adecuadamente, p.
ej. cualquiera de las entradas analógicas.
Verificar el canal que conectaremos la la batería.
En adelante, usaremos este panel para comprobar que el canal seleccionado funciona correctamente.
Para una comprobación sencilla, podemos usar la fuente de 5V y la masa AIGND que incorpora la tarjeta. (Ver en
)
El botón permite configurar si tenemos
algún accesorio conectado a nuestra tarjeta, como en
nuestro caso es, la base de conexiones.
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
El botón permite otra forma de
acceder al asistente “DAQ Assist”
La tarea creada puede guardarse para luego ser usada
desde Labview.
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 18
MEDIR TENSIÓN DE UNA BATERÍA El procedimiento es el mismo que en la primera práctica, pero con un solo canal. Modificar, si es preciso, los parámetros destacados en la imagen para adecuarlos a la medida que deseamos
realizar:
Ahora, gracias a la pestaña Connection diagram, consultamos la forma de conectar al canal seleccionado:
¿Qué otro parámetro debemos modificar?
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 20
Valor medio y comparación de Vbat con un valor de referencia
Promediado Un proceso evidente para filtrar variaciones bruscas de la señal es el promediado. La relación Señal/Ruido (potencia) que
se obtiene mediante esta operación es:
muestrasnNN
in
out
º1
Por ejemplo un promediado de 4 muestras reduce a la mitad la potencia de ruido en la salida. Observar que para reducir a
la cuarta parte dicha relacion tendríamos que usar un promediado de 16 muestras
MEDIDAS AUTOMÁTICAS MEDIANTE VI EXPRESS
Un VI Express es un VI que puede configurarse mediante un cuadro de diálogo (además de conectando controles en sus entradas). Es el caso del VI Statistics que usaremos a continuación:
OBJETIVO: EL programa que debemos implementar es el que se ve en la siguiente imagen:
3º Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Instrumentación Electrónica
Para obtener el VI Statistics fijarse en la imagen de la paleta Functions (izda.).
Recordemos que para obtener información sobre una determinada función podemos activar la ayuda mediante
CONTROL-H. Al situar el puntero sobre un elemento aparece ayuda sobre él: conexiones, tipos de datos que utiliza, etc..
Con un doble click sobre el VI aparecerá un panel donde configurar el tipos de función estadística
que deseamos que realice como, por ejemplo, el valor eficaz (Root Mean Square - RMS)
Prácticas Ignacio Moreno Velasco. Área de Tecnología Electrónica. UBU 22
