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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, [email protected]
Philippe Métayer, enseignant en électronique, Philippe Métayer, enseignant en électronique, [email protected]
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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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