FACULTAD DE INGENIERA INGENIERA ELECTROMECNICA CURSO OBLIGATORIO DE SENSORES Y ACONDICIONADORES DE SEAL

GUA #2. ENTRENAMIENTO GUIADO PARA EL USO DE LABVIEW

Objetivo General: Inducir al estudiante en el uso y aplicacin del software LabVIEW como herramienta de diseo de Sistemas Industriales de Medicin Virtual, utilizando para ello una

metodologa dialgica y abierta al desarrollo cognitivo del estudiante.

Objetivos Especficos:

1. Desarrollar una gua que permita al estudiante avanzar en el desarrollo de aplicaciones

de configuracin de los sistemas DAQ propios del software LabVIEW.

2. Inducir al estudiante por medio de una gua estructurada, al diseo de aplicaciones de

adquisicin y tratamiento de datos de forma virtual y en tiempo real.

3. Permitir al estudiante herramientas de programacin para el desarrollo de aplicaciones

con lazos de control y estructuras secuenciales.

EJERCICIO 1: ALISTANDO LOS DISPOSITIVOS En este ejercicio se utilizar la aplicacin Measurement and Automation Explorer, para

configurar un dispositivo simulado de adquisicin de datos DAQ.

1. Abre MAX (Measurement adn Automation Explorer) haciendo clic en el cono situado en el

escritorio o seleccionando Inicio Todos los programas National InstrumentMAX.

2. Despliega la seccin Devices and Interfaces para ver los dispositivos de National Instrument

instalados en la computadora. MAX mostrar el hardware y el software existente en ella. El

nmero del elemento aparece resaltado seguido de su nombre. Los Vis de adquisicin de

datos utilizan estos nmeros para determinar cual dispositivo esta ejecutando las

operaciones DAQ.

3. Con esta informacin usted debe crear un dispositivo DAQ simulado que se utilizar en otras aplicaciones de esta prctica. Los dispositivos simulados son una herramienta poderosa para

el desarrollo de proyectos sin necesidad de tener hardware instalado en la computadora. Se

procede de la siguiente manera: Dar clic derecho sobre la pestaa Devices and Interfaces

luego seleccionar Create New>>NI-DAQmx Simulated Device luego clic en Finish para

terminar.

4. Seguidamente desplegar la seccin M Series DAQ y seleccione PCI-6220 (recomendado) o

cualquier otro elemento PCI existente en la aplicacin, dar clic en OK.

5. Se desplegar la carpeta NI-DAQmx Device en el rbol del proyecto, all aparecer un nuevo

espacio creado para el PCI-6220; Dev 1, creado. Ver figura #1.

Figura 1. Ventana del MAX, donde se muestra el nuevo dispositivo creado.

6. Ejecutar una auto prueba en el dispositivo haciendo clic derecho en el rbol de

configuracin eligiendo Self-Test o dando un clic en la pestaa Self-Test ubicada en la

parte superior central de la ventana. Esto comprobar los recursos del sistema asignados al

dispositivo. El dispositivo debe pasar la prueba satisfactoriamente puesto que se configur

previamente.

7. Habilita la salida del dispositivo dando clic derecho sobre l mismo y seleccionando Devices

Pinouts del rbol de configuracin o dar clic en Devices Pinouts en la parte superior

central de la ventana.

8. Abrir los paneles de prueba (Test Panels), dando clic derecho en Test Panels en el rbol de

configuracin del dispositivo, o dando clic en Test Panels en la parte superior central de la

ventana. Los paneles de prueba permiten probar la funcionalidad disponible en el

dispositivo, las entradas y salidas, tanto analgicas como digitales y contabilizar las entradas

y salidas del elemento sin realizar ninguna programacin.

9. En la pestaa Analog Input de los Paneles de Prueba, cambiar Mode a Continuous y dar clic

en Start. Observe la seal que se dibuja y analcela, luego de clic en Stop.

10. Observe que en la pestaa Digital I/O, el puerto se encuentra configurado completamente

como salida, observe y analice los Leds que representan el estado de las salidas; cambie el

puerto y configrelo completamente como entrada en la pestaa Select State observe

ahora aparecen unos interruptores que le permiten ajustar una salida individual del puerto.

Dar clic en Close para cerrar los Paneles de Prueba.

11. Cierre el Explorador MAX.

EJERCICIO 2: ADQUIRIENDO UNA SEAL CON DAQ Nota: Antes de iniciar el ejercicio #2, cercirese de crear una carpeta con su nombre o cdigo de identificacin, o el nombre del curso como ejemplo se recomienda la siguiente ruta y nombre:

C:\Users\GIAC\Documents\LabVIEW Data\projects\Supervision.

Complete los siguientes pasos para crear un VI que adquiera datos continuamente desde el

dispositivo creado en el ejercicio #1.

12. Iniciar Labview.

13. En la ventana Getting Started dar clic en el enlace New o VI From Template para abrir la

caja de dilogo New.

14. Abrir una plantilla e adquisicin de datos. Desde la lista Create New seleccionar VI>>From

Template>>DAQ>>Data Acquisitionwith NI-DAQmx.vi, dar clic en OK.

15. Ubquese en la pantalla del diagrama de bloques, para ello cliquea la siguiente combinacin

para alternar entre las ventanas de Labview o Windows>>show Block Diagram. Y

sigue los pasos para completar el diagrama de bloques.

16. Dar doble clic en el DAQ Assistant para iniciar el asistente de configuracin.

17. Configurar la operacin de la entrada anloga. Para lo cual se requiere:

a. Seleccionar Analog Input >> Voltage.

b. Seleccionar dev 1 (PCI 6220) >> ai0 para adquirir datos por el canal 0 de la entrada

analgica. Dar clic en OK para terminar.

c. En la siguiente ventana se deben definir los parmetros de operacin. En la pestaa

Task Timing seleccionar el modo de adquisicin como Continuous, determinar 1000

muestras para leer y una taza de frecuencia de 10000. Dejar los dems valores como

estn, luego dar clic en OK para salir del asistente.

18. Una vez situado en el diagrama de bloques, dar clic derecho sobre la flecha negra de la

derecha marcada como Data. Elegir Create >> Graph Indicator.

19. Regresar al Panel Frontal presionando .

20. Correr el programa con el botn Run y observar como se muestran los datos en la grfica.

21. Una vez analizado el evento, dar clic en Stop.

22. Guardar el VI nuevamente bajo el nombre Ejercicio02_Acquire.vi en la carpeta creada por

usted.

EJERCICIO 3. ANLISIS

Crear un VI que produzca una onda senoidal con una frecuencia especfica que muestre los

datos obtenidos en un grfico de forma de onda, hasta que el usuario detenga la aplicacin.

23. Iniciar Labview.

24. En la ventana Getting Started abrir una nueva aplicacin.

25. Seguidamente colocar una Grfica (Chart) en el Panel Frontal del VI.

26. Dar clic derecho sobre la Grfica para abrir la paleta de controles, seleccionar Controls >>

Modern >> Graph Waveform >> Chart.

27. Colocar un control esfrico (Dial Control) en el Panel Frontal. Se procede as: desde la paleta

de controles seleccionar Controls >> Modern >> Numeric Dial. Observar que cuando se

coloca el control en el rea de trabajo del Panel Frontal, su etiqueta se encuentra resaltada

en negro. Esto sirve para cambiar el texto de la etiqueta as: Mientras est resaltado teclear

Frecuency In para nombrar as el control.

28. Situarse en el Diagrama de Bloques (Block Diagram) tecleando , colocar un ciclo

while (While Loop). Para realizar esta operacin dar clic derecho sobre el rea de trabajo

para abrir la paleta de funciones (Functions Palette), seleccionar Expree >> Execution

Control >> While Loop. Seleccionar el elemento dando clic sobre l, arrastrarlo hasta el rea

de trabajo y con un clic sostenido ampliar el elemento hasta dimensionarlo correctamente.

Procurar que el grfico de forma de onda y el control esfrico queden dentro del ciclo.

Obsrvese que el botn de Stop ya se encuentra conectado a la terminal condicional del

ciclo.

29. Seleccione e instale un VI Express Simulate Signal en el Diagrama de Bloques dentro del

ciclo While. Para ello, seleccione desde la Paleta de Funciones Express >> Signal Analisys

>>Simulate Signal. Se abrir una ventana de configuracin, debajo de la casilla Timing

seleccionar SimulateAcquisition Timing dar clic sobre OK para terminar.

Figura 2. Bloque Simulate signal y su ventana de configuracin

30. Colocar ahora un VI Express Tone Measurements dentro del diagrama de bloques. Para

hacerlo; ubicarse en la paleta de funciones y seleccionar Express >> Signal Analisys >> Tone

Measurements. Se abrir una ventana de configuracin, en la seccin Single Tone

Measurements, seleccionar Amplitude y Frecuency como medidas. Dar clic en OK para

finalizar.

Figura 3. Bloque Tone Measurements y su ventana de configuracin.

31. Realizar las siguientes conexiones dentro del diagrama de bloques, utilizando para ello la

herramienta de cableado que posee el puntero del mouse. Basta con colocar el puntero

sobre la terminal que desee cablear y este cambiar a la forma de interconectar, dar clic en

la terminal fuente (partida) y lleva el mouse hasta la terminal destino (llegada), al dar clic en

este punto, el conjunto fuente destino queda conectado.

32. Conectar la salida Sine del VI Simulate Signal a la entrada Signal del VI Tone Measurements.

Conectar ahora esta misma salida al grfico de forma de onda Waveform Chart. Dar clic

derecho en las terminales Amplitude y Frecuency del VI Tone Measurements para

seleccionar un indicador numrico que se conectar a cada una de estas terminales. Se

procede as: Create >> Numeric Indicator.

33. Conectar el control Frecuency In a la terminal Frecuency del VI Simulate Signal.

34. Regresar al Panel Frontal y correr el VI. Cambie los valores del control esfrico y observe

como cambia la frecuencia de la seal. Dar clic en el botn Stop para finalizar la simulacin.

35. Guardar el VI con el nombre Exercise03_Simulated.vi, en la carpeta creada para este

laboratorio.

EJERCICIO 4. ANLISIS Y PROCESAMIENTO DE LA SEAL En este ejercicio se crear un VI que mida la amplitud y la frecuencia de la seal generada por el

dispositivo DAQ (simulado), estos valores de la seal adquirida sern mostrados en un grfico

de forma de onda. Las instrucciones son las mismas que se utilizaron en el ejercicio anterior,

solo que en vez de utilizar el VI Simulate Signal, se utilizar el DAQ Assistant.

36. Abrir un VI en blanco (Blank VI).

37. Colocar un grfico (Chart) en el Panel Frontal. Dar clic derecho sobre l para abrir la paleta

de controles, all seleccionar: Controls >> Modern >> Graph >> Waveform Chart.

38. Ir al Diagrama de Bloques y colocar un ciclo While (Express >> Executions Control >> While

Loop).

39. Colocar el DAQ Assistant en el Diagrama de Bloques dentro del ciclo While, se procede as:

Express >> Input >> DAQ Assistant. En la ventana de configuracin del dispositivo simulado,

seleccionar Analog Input y el canal 0 (Chanel ai0), para terminar dar clic en Finish. En la

pestaa Task Timing seleccionar Continuous como modo de adquisicin.

40. Colocar un VI Express Filter a la derecha del DAQ Assistant en el Diagrama de Bloques. En la

Paleta de Funciones seleccionar: Express >> Signal Analisys >> Filter, debe quedar situado

dentro del ciclo While. Se abrir una ventana de configuracin, debajo de la casilla Filtering

Type, seleccionar Highpass. Luego, bajo Cutoff Frecuency seleccionar 300 Hz. Dar clic en OK

para guardar los cambios.

41. Conectar la salida Data del DAQ Assistant a la entrada Signal del VI Filter.

42. Conectar la terminal Filtered Signal del VI Filter al grfico de forma de onda (Waveform

Chart).

43. Colocar un VI Express Tone Measurement en el Diagrama de Bloques, dentro del ciclo While

(Express >> Signal Analisys >> Tone Measurement). En la ventana de configuracin que

aparece, seleccionar Amplitude y Frecuency como medidas dentro de la seccin Single

Tone Measurement.

44. Seleccionar los indicadores para las medidas de amplitud y frecuencia, se procede: Dar clic

derecho en cada terminal dentro del VI Tone Measurement, en la ventana desplegada

seleccionar Create >> Numeric >> Indicator.

45. Conectar la salida del VI Filter a la entrada Signals del VI Express Tone Measurement.

46. Regresar al Panel Frontal y correr el VI. Observar la amplitud y frecuencia de las seales

adquiridas.

47. Guardar el VI como Exercise04_Data.vi en la carpeta creada para este laboratorio.

48. Cerrar el VI y concluir el ejercicio.

EJERCICIO 5. CAPTURA Y ANLISIS UTILIZANDO LA TARJETA DE SONIDO Crear un VI que mida la amplitud y la frecuencia de una seal adquirida por la tarjeta de sonido

de la computadora, que despliegue la seal adquirida en un grfico de forma de onda. Las

instrucciones son las mismas que las del ejercicio 3, solo que en vez de utilizar el VI Simulate

Signals, se usar el VI Sound Signals. Este ejercicio no ser guiado por lo que el estudiante debe

realizarlo acorde a lo aprendido en los ejercicios anteriores.