Ce document de National Instruments a été traduit par les étudiants de la promotion 2004 du DUT...

Ce document de National Instruments a été traduit par les étudiants de la promotion 2004 du DUT SRC de

Bordeaux.

Site du département SRC (Services et Réseaux de Communication) de Bordeaux :http://src.iut.u-bordeaux3.fr

Responsables du projet :Responsables du projet :

Cécile Boré, enseignante en anglais, Cécile Boré, enseignante en anglais, cecile.bore@iut.u-bordeaux3.fr

Philippe Métayer, enseignant en électronique, Philippe Métayer, enseignant en électronique, philippe.metayer@iut.u-bordeaux3.fr

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Instrumentation Virtuelle avec LabVIEW

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Objectifs du cours

• Comprendre les composants d'un Instrument Virtuel (appelé VI)• Présenter LabVIEW et les fonctions communes de LabVIEW • Établir une application simple d'acquisition de données • Créer un sous-programme dans LabVIEW

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Partie I

• Vocabulaire LabVIEW• Composants d’une application LabVIEW• Outils de programmation LabVIEW• Créer une application LabVIEW

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Face avant• Contrôles = Entrées• Indicateurs = Sorties

Diagramme• Programme complémentaire

de la face avant• Interaction entre face avant

et diagramme

Les programmes LabVIEW sont appelés Instruments Virtuels ou Virtual Instruments (VIs)

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Face avant d’un VIBarre d’outilsde la faceavant

Légendedes courbesdu graphique

Contrôlebooléen

Graphique

Icones

Grandeurs en abscisse et en ordonnée

Echelle

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Diagramme d’un VI

Fil dedonnées

Terminalgraphique

sous-VI

Structure d’uneboucle tant que

Barred’outilsdu diagramme

Fonctiondivision

Constantenumérique

Fonction minuteur Terminal decontrôle booléen

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Les VI Express, les VI et les Fonctions• Les VI Express : VI interactifs avec une page de dialogue configurable• Les VI Standards : VI qui peuvent être personnalisés• Les Fonctions : éléments d’exploitation fondamentaux de LabVIEW

VI ExpressVI Express VI StandardVI Standard

FunctionFunction

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Palettes de commandes et de fonctions

Palette de commandes (Fenêtre face avant)

Palettes de fonctions (Fenêtre diagramme)

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Outil manipulation

Outil positionnement et taille

Outil texte

Outil connection

Outil raccourci menu

• Palette flottante• Utilisée pour agir et modifier les objets de la

face avant et du diagramme

Outil déplacement

Outil d’arrêt

Outil sonde

Outil copie couleur

Outil coloriage

Palette d’outils

Outil sélection automatique

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Bouton Exécution

Bouton Exécution continue

Bouton d’Arrêt d’exécution

Bouton Pause/Reprendre

Configuration du texte

Aligner les objets

Distribuer les objets

Réorganiser

Redimensionner les objets de la face avant

Bouton de surbrillance d’exécution

Lancer une exécution pas à pas

Progresser dans l’exécution pas à pas

Stopper une exécution pas à pas

Autres boutons dans la barre d’outils du diagramme

Barre d’état

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Ouvrir et exécuter un VI

Le chercheur d’exemples

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Terminaux de contrôle

Fenêtre du diagramme

Fenêtre de la face avant

Terminauxd’indicateur

Créer un VI

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Créer un VI

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Astuces de connectionsPoints de Connections

Mise en forme des connections

Utilisation du routage

automatique

Trois types de sélection :

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• L’exécution du diagramme dépend du flux de données; il ne s’exécute pas de gauche à droite ;

• L’exécution du noeud se fait quand les données sont disponibles à tous les terminaux d’entrée ;

• Puis les noeuds fournissent des données à tous les terminaux de sortie.

Programmation par Flux de Données

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Les options d’aide

Aide Contextuelle• Aide en ligne• Aide verrouillée• Choix du mode de l’aide (simple ou détaillée)• Ctrl + H

Référence en ligne• Accès à l’intégralité des menus• Ouverture automatique d’une fenêtre pour accéder

directement à l’aide.

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Exercice 1 - Conversion °C en °F

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Techniques de débuggage• Trouver des erreurs

• Animer l’exécution

• Sonde (Probe)

Cliquer sur le symbole de la flèche coupéUne fenêtre Windows apparaît avec les erreurs

Cliquer sur le bouton; les données dans des bulles sont animées. Des valeurs sont alors indiquées sur les fils.

Cliquer droit sur le fil pour afficher une sonde. Les données qui transitent sur ces fils seront affichées.

Vous pouvez également choisir l'outil Probe (Sonde) à partir de la palette d'outils.

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Partie II – les sous VIs

• Qu’est-ce qu’un sous VI?• Faire un connecteur et une

icône pour un sous VI.• Utiliser un VI en tant que

sous VI.

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Noeud du Diagramme

Icône Nœud expansable Noeud expansé

• Exemple pour le VI Générateur de Fonctions.• Trois représentations différentes pour un

même VI.• Fond jaune = VI Standard.• Fond bleu = VI Express.

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Sous VIs• Un sous VI est un VI qui peut être utilisé dans un autre VI

• Similarité avec une subroutine• Avantages

– Modularité– Facilite le débuggage– Nécessite une seule création de code– Nécessite peu de mémoire

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Icônes et Connecteurs

• Une icône représente un VI dans un autre diagramme.

• Un connecteur montre les terminaux disponibles pour le transfert de données.

Icon

Connector

Terminals

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Sous VIs Sous VIsSous VIs

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Étapes de création d’un sous VI

• Créer l’icône• Créer le connecteur• Assigner les terminaux• Sauvegarder le VI• Insérer le VI dans un VI de plus haut niveau

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Créer une icône

• Cliquez avec le bouton droit sur l’icône de la face avant (en haut à droite), ou sur l’icône du diagramme

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Créer le connecteurCliquez avec le bouton droit sur l’icône ( face avant seulement)

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Nommer les terminaux

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Sauvegarde du VI

• Choisir un emplacement facile à retenir• Organiser par Fonctionnalités

– Sauvegarder les VIs similaires dans un même répertoire (ex : Outils Mathématiques)

• Organiser par Applications– Sauvegarder tous les VIs utilisés pour une application spécifique dans

un répertoire ou une librairie. (ex. Expérience 1 Réponse en fréquence)

• Les librairies (.llbs) combinent plusieurs VIs dans un seul fichier, ceci est idéal pour transférer des applications complètes vers d’autres ordinateurs.

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Insérez le sous VI dans un VI de niveau supérieur

Accès aux sous-VIs personnelsFonctions >> All Fonctions >> Select un VI

Ou Faire glisser l’icône sur le diagramme

cible

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Astuces pour travailler dans LabVIEW• Raccourcis clavier

– <Ctrl+H> – Activer/Désactiver la fenêtre d’Aide contextuelle– <Ctrl+B> – Supprimer les connexions erronées du diagramme– <Ctrl+E> – Basculer entre la fenêtre Face Avant et le Diagramme– <Ctrl+Z> – Annuler (aussi dans le menu Edition)

• Tools >> Options…– Afficher les options de LabVIEW

• Propriétés du VI – Configurer l’apparence du VI, Documentation, etc.

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Partie III – Acquisition de données

• Acquisition de données de base (DAQ)

• Signaux• Application simple de DAQ

Ordinateur

Carte DAQ

Bloc terminal

Câble

Capteurs

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DAQ – Acquisition de données

Acquisition de la température grâce à l’assistant DAQ

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Terminologie de l’acquisition de données

• Résolution – détermine la valeur minimale de la variation de tension pouvant être mesurée.– Plus la résolution est importante, plus la représentation du signal est

précise.

• Gamme – Tensions minimales et maximales– Plus la gamme est petite, plus la représentation du signal est précise.

• Gain – Amplifie ou atténue le signal afin de l’adapter au mieux à la gamme

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Connexions matérielles

BNC-2120

SCB-68

NI-ELVIS

SC-2075

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Exercice 2 : Acquisition de données simples.

Compléter le convertisseur C to F.vi, puis créer le thermometre.vi

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Partie IV – Boucles et diagrammes

• Boucle “For”• Boucle “While”• Graphiques• Affichages de plusieurs graphiques.

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Les boucles• La boucle While

– Possède un compteur d’itération

– S’exécute toujours au moins une fois

– S’exécute selon des paramètres de conditions

• La boucle For– Possède un compteur

d’itération– S’exécute N fois (N

paramétrable)

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Les boucles (suite)1. Choisissez votre boucle 2. Encadrer le code qui doit être répété

3. Placez les noeuds additionnels et reliez les

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Graphiques

Le graphique est un indicateur numérique particulier qui propose un historique des valeurs

Controls >> Graph Indicators >> Waveform Chart

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Techniques de connexion dans les graphiques

Une seule courbePlusieurs courbes

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Exercice 3 – Utilisation d’une boucle

Les étudiants construisent “Use a loop.vi”

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Partie V – Tableaux et fichiers

• Construire un tableau manuellement• Demander à LabVIEW de construire automatiquement des

tableaux• Ecrire dans un tableau• Lire à partir d’un tableau

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Ajouter un Tableau à la Face AvantA partir de la sous-palette Controls >> All Controls >> Array and Cluster, sélectionnez le type de Array

Déposez le tableau sur la face avant.

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Ajouter un Tableau (suite)Placez un objet dans le tableau

(Ex : Contrôle Numérique)

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Créer un tableau avec une Boucle

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Créer des tableaux 2D

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Fichiers

Fichiers – passer des données vers et depuis des fichiers- Les fichiers peuvent être des éléments binaires, du texte, ou

des tableaux.

- Écrire / lire le fichier LabVIEW Measurements (*.lvm)Écrire dans un fichierÉcrire dans un fichier

LVMLVMLire un fichier LVMLire un fichier LVM

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Écrire dans un fichier LabVIEW Measurement• Inclut les fonctions ouvrir, écrire, fermer et gerer les erreurs.• Gère le formattage des chaînes avec soit une tabulation soit

une virgule comme délimiteur.• La fonction Merge Signals sert à combiner des données dans

un type de données dynamiques.

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Exercice 4 – Analyser et stocker des données

Les étudiants créent Temperature Logger.vi

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Pour aller plus loin…

• Exemples de programmes (Help» Find Examples…)• LabVIEW Version Etudiants ( www.ni.com/labviewse )• Ressources Web ( www.ni.com )

– Zone Développeur NI ( www.zone.ni.com )– Notes d’Application – Info-labview newsgroup ( www.info-labview.org/ )– Bibliothèque des drivers des instruments ( www.ni.com/idnet )

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