LabVIEW Vietnam

cancel
Showing results for 
Search instead for 
Did you mean: 

Giáo trình "Lập trình LabVIEW căn bản"

Mục lục

Chương 1: Môi trường LabVIEW

Chương 2: Gỡ lỗi cho VI

Chương 3: Tạo một VI

Chương 4: Phát triển các ứng dụng dạng mô-đun

Chương 5: Tạo và tạn dụng các cấu trúc dữ liệu

Chương 6: Quản lý tập tin và các tài nguyên phần cứng

Chương 7: Lập trình tuần tự và máy trạng thái

Chương 8: Giải quyết các thách thức trong dòng chảy dữ liệu với biến

Chương 1: Môi trường LabVIEW


Chương này giới thiệu cách sử dụng môi trường LabVIEW, bao gồm sử dụng các thực đơn (menu), các thanh công cụ, các bảng (palettes), công cụ, trợ giúp, và hộp thoại thông dụng trong LabVIEW. Bạn cũng sẽ tìm hiểu cách chạy một VI tìm hiểu về Front Panel và Block Diagram. Cuối chương này, bạn sẽ tạo một VI đơn giản dùng để thu thập, phân tích và trình bày dữ liệu.


Chủ đề

A. LabVIEW là gì
B.
Project Explorer
C. Các thành phần của một VI
D.
Front Panel
E. Block Diagram
F. Tìm kiếm
các điều khiển, VI hàm
G. Lựa chọn công cụ

H.
Dòng chảy dữ liệu
I. Xây dựng một
VI đơn giản

A. LabVIEW là gì

LabVIEW là một môi trường lập trình đồ họa bạn có thể sử dụng để tạo các ứng dụng với giao diện người dùng chuyên nghiệp một cách nhanh chóng và hiệu quả. Hàng triệu kỹ sư và nhà khoa học sử dụng LabVIEW để phát triển các ứng dụng đo lường, kiểm thử, điều khiển tinh vi bằng cách sử dụng các biểu tượng trực quan và dây nối tín hiệu. Ngoài ra, LabVIEW có thể được mở rộng cho nhiều nền tảng phẩn cứng và hệ điều hành khác nhau. Trong thực tế, nền tảng LabVIEW có khả năng tích hợp với hàng nghìn thiết bị phần cứng cung cấp hàng trăm thư viện được xây dựng sẵn để phân tích nâng cao hiển thị dữ liệu giúp bạn tạo ra các thiết bị ảo có thể tùy chỉnh theo nhu cầu của mình.


Bởi vì chương trình LabVIEW mô phỏng giao diện và hoạt động của các thiết bị thực, chẳng hạn như dao động thiết bị đo đa năng, chương trình LabVIEW được gọi là thiết bị ảo (Virtual Instrument), thường gọi tắt là VI. VI Front Panel Block Diagram. Front Panel giao diện người dùng. Block Diagram chương trình phía sau giao diện người dùng. Sau khi bạn xây dựng Front Panel,  bạn thêm mã (code) để điều khiển các đối tượng trên Front Panel bằng cách sử dụng các hình đồ họa đại diện cho các hàm. Mã trên Block Diagram là mã dạng đồ họa, thường được biết đến là G code (mã G) hoặc Block Diagram code.

Khác với các ngôn ngữ lập trình dạng văn bản, như C++ Visual Basic, LabVIEW sử dụng các biểu tượng thay vì các dòng văn bản để tạo ra các ứng dụng. Trong lập trình dạng văn bản, thứ tự các dòng lệnh xác định trình tự thực hiện chương trình. LabVIEW sử dụng lập trình đồ họa dạng dòng chảy dữ liệu. Trong lập trình đồ họa dạng dòng chảy dữ liệu, dòng chảy của dữ liệu qua các nút trên Block Diagram xác định trình tự thực hiện chương trình. Lập trình đồ họa và thực thi dạng dòng chảy dữ liệu là hai đặc tính chính làm LabVIEW khác với hầu hết ngôn ngữ lập trình đa dụng khác.

Trong giáo trình này, bạn sẽ học cách sử dụng LabVIEW để tạo ra các ứng dụng thu thập dữ liệu đơn giản một cách hiệu quả với ba bước: thu thập, phân tích, hiển thị. Mặc dù giáo trình này được giảng dạy trên Windows, LabVIEW hỗ trợ nhiều nền tảng. Bạn có thể phát triển các ứng dụng trên Windows, Mac OS, hoặc Linux. Hơn nữa, bạn có thể triển khai các ứng dụng LabVIEW cho một loạt các nền tảng thời gian thực và FPGA.


Đặc điểm của LabVIEW

Chương trình LabVIEW các đặc điểm sau:

  • Đồ họa và biên dịch
  • Lập trình theo dạng dòng chảy dữ liệuhướng
  • Đa mục tiêu và nhiều nền tảng
  • Hướng đối tượng
  • Khả năng đa luồng

Trong giáo trình này, bạn sẽ tìm hiểu về tính chất đồ họa và biên dịch của LabVIEW cũng như tính năng lập trình dạng dòng chảy dữ liệu. Với những tính năng còn lại, bạn có thể tham khảo các tài liệu khác của National Instruments.

Đồ họa và biên dịch

Trong khi được đại diện bằng đồ họa, với các biểu tượng và dây tín hiệu thay vì văn bản, G trên Block Diagram đầy đủ các khái niệm lập trình như trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình truyền thống. Ví dụ, G các loại cấu trúc dữ liệu, vòng lặp, xử lý sự kiện, biến, đệ quy, lập trình hướng đối tượng. LabVIEW biên dịch G trực tiếp thành máy nên các bộ vi xử lý máy tính có thể thực hiện. Bạn không cần phải biên dịch G trong một bước riêng biệt.


Dòng chảy dữ liệu và lập trình hướng sự kiện

Chương trình LabVIEW thực thi theo các quy tắc lập trình dạng dòng chảy dữ liệu thay vì cách tiếp cận dạng tuần tự trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình văn bản như C và C++. Thực thi theo dòng chảy dữ liệu là được điều khiển bởi dữ liệu, hoặc phụ thuộc vào dữ liệu. Dòng chảy dữ liệu giữa các nút trong G xác định thứ tự thực thi.

Tính năng lập trình hướng sự kiện mở rộng môi trường lập trình dạng dòng chảy dữ liệu của LabVIEW cho phép người dùng tương tác trực tiếp với chương trình mà không cần hỏi vòng (polling). Lập trình hướng sự kiện cũng cho phép các hoạt động không đồng bộ khác ảnh hưởng đến việc thực thi G trên Block Diagram.

Đa mục tiêu và nhiều nền tảng


Với các ứng dụng LabVIEW, bạn có thể sử dụng trên các bộ xử lý đa lõi các phần cứng song song khác như FPGA. Thông thường, bạn có thể tự động mở rộng ứng dụng LabVIEW cho CPU có hai, bốn hoặc nhiều lõikhông cần lập trình gì thêm.

Ngoại trừ một vài hàm đặc biệt, mã G có thể hoạt động được trên các hệ thống LabVIEW khác nhau cho các hệ điều hành khác nhau. Vì thế, bạn thường có thể sử dụng cùng mã chương trình chạy LabVIEW trên Windows, Mac OS X hay Linux.

Hướng đối tượng

Lập trình hướng đối tượng là một phương pháp lập trình phổ biến trên nhiều ngôn ngữ lập trình. Nó cho phép một loạt các vật thể tương tự, nhưng có sự khác nhau, được biểu diễn bằng một lớp các đối tượng trong phần mềm. LabVIEW cung cấp các công cụ và chức năng để bạn có thể sử dụng kỹ thuật lập trình hướng đối tượng trong mã G.

Đa luồng và quản lý bộ nhớ

LabVIEW cho phép mã của bạn có khả năng chạy song song một cách tự động. Trong các ngôn ngữ khác, nếu bạn muốn mã chạy song song, bạn phải quản lý các luồng một cách thủ công. Môi trường LabVIEW, với trình biên dịch và hệ thống thực thi làm việc cùng nhau, sẽ tự động chạy mã song song bất cứ khi nào có thể. Hầu hết thời gian, các chi tiết của hệ thống thực thi là không quan trọng đối với bạn hệ thống làm việc đúng không can thiệp. Tuy nhiên, LabVIEW cũng cung cấp cho bạn các tùy chọn để cải thiện hiệu suất chương trình.


Khởi động môi trường LabVIEW

Khi bạn khởi động LabVIEW, cửa sổ Getting Started xuất hiện như trong Hình 1-1.

Hình 1-1. Cửa số Getting Started của LabVIEW

Hinh 1-1.png

Sử dụng cửa sổ Getting Started để tạo ra các dự án mới và VI. Bạn có thể tạo ra các chương trình từ đầu hoặc từ các chương trình mẫu và các ví dụ. Bạn cũng có thể mở các tập tin LabVIEW đã có sẵn và truy cập vào các tài nguyên và trợ giúp của cộng đồng LabVIEW.

Cửa sổ Getting Started biến mất khi bạn mở một tập tin hiện có hoặc tạo một tập tin mới, và xuất hiện trở lại khi bạn đóng tất cả các Fron Panel và Block Diagram. Bạn có thể hiển thị cửa sổ này bất cứ lúc nào bằng cách chọn View»Getting Started Window.

B. Project Explorer

VI là những chương trình LabVIEW, bạn có thể sử dụng nhiều VI với nhau để tạo ra một ứng dụng LabVIEW. Để nhóm các VI liên quan với nhau, sử dụng LabVIEW project (dự án LabVIEW). Khi bạn lưu một dự án LabVIEW từ cửa sổ Project Explorer, LabVIEW tạo ra một tập tin dự án (.lvproj), bao gồm tất cả các tập tin LabVIEW và các tập tin khác trong dự án, thông tin cấu hình, thông tin về xây dựng (để tạo ra các file thực thi .EXE, tạo ra file setup, tạo ra tập tin .DLL, …), và các thông tin triển khai.

Một số ứng dụng LabVIEW, chẳng hạn các VI đơn giản, không cần phải sử dụng một dự án LabVIEW. Tuy nhiên, bạn phải sử dụng một dự án để xây dựng các ứng dụng độc lập và thư viện chia sẻ. Ngoài ra, bạn phải sử dụng một dự án để làm việc với mục tiêu phần cứng không phải là máy tính phát triển như: thiết bị thời gian thực, FPGA. Tham khảo các tài liệu về các mô-đun cụ thể để biết thêm thông tin về việc sử dụng các dự án với LabVIEW Real-Time, FPGA.

Cửa sổ Project Explorer

Các dự án trong LabVIEW bao gồm VI, các tập tin cần thiết để những VI này chạy đúng, các tập tin bổ sung như tài liệu hoặc các liên kết có liên quan. Sử dụng cửa sổ Project Explorer để quản lý dự án trong LabVIEW.

Theo mặc định, cửa sổ Project Explorer bao gồm các mục sau đây:
Project root - Chứa tất cả các mục khác trong cửa sổ Project Explorer. Nhãn trên project root tên tập tin của dự án.
My Computer - Đại diện cho máy tính như là một mục tiêu trong dự án.
Dependencies - Bao gồm các VI các mục mà VI trong mục tiêu yêu cầu.
Build Specifications -Bao gồm cấu hình xây dựng cho việc phân phối nguồn và các loại cấu hình khác sẵn trong các mô-đun và toolkit của LabVIEW. Nếu bạn đã cài LabVIEW Professional Development System hoặc Application Builder, bạn có thể sử dụng Build Specifications để cấu hình các ứng dụng độc lập, thư viện chia sẻ, trình cài đặt, và các tập tin nén (zip).

Chú thích: Một mục tiêu thiết bị bất kỳ có thể chạy được VI.

Khi bạn thêm một mục tiêu khác cho dự án, LabVIEW tạo ra một mục bổ sung trong cửa sổ Project Explorer để đại diện cho mục tiêu mới. Mỗi mục tiêu có phần Dependencies Build Specifications. Bạn có thể thêm các tập tin vào dưới mỗi mục tiêu.

Hoàn thành các bước sau đây để sử dụng cửa sổ Project Explorer trong việc tạo và chỉnh sửa các dự án LabVIEW.

1. Chọn File»Create Project để hiển thị hộp thoại Create Project. Hộp thoại Create Project hiển thị một danh sách các chương trình mẫu và các ví dụ bạn có thể sử dụng để đảm bảo rằng dự án bạn tạo ra sử dụng thiết kế đáng tin cậy phương thức lập trình chính thống.

2. Tìm dự án mẫu thích hợp với mục tiêu mà bạn muốn thực hiện với dự án. Sử dụng các tính năng sau đây để tìm kiếm các dự án mẫu:

Filters – Chỉ hiển thị chỉ kết quả của một loại nhất định, chẳng hạn như các dự án mẫu cho một
mục tiêu cụ thể.

Additional Search - Tìm kiếm theo các từ khóa, tiêu đề, và mô tả của các kết quả đã lọc.

More Information - Mở tập tin trợ giúp cho các mục. Xem lại các tập tin trợ giúp để đảm bảo rằng dự án mẫu thích hợp với mục tiêu mà bạn muốn dự án thực hiện.

3. Nhấn nút Next hay Finish để cấu hình chi tiết cho dự án, bao gồm cách lưu dự án. Sau khi bạn hoàn thành việc cấu hình dự án, LabVIEW lưu dự án và mở cửa sổ Project Explorer.

4. Sử dụng cửa sổ Project Explorer để chỉnh sửa dự án. Tham khảo các ghi chú trên block diagram của VI trong dự án mẫu để biết thêm thông tin về cách chỉnh sửa dự án. Tham khảo thêm thư mục Project Documentation trong cửa sổ Project Explorer để biết thêm thông tin về cách chỉnh sửa dự án.

Các thanh công cụ liên quan đến dự án


Sử dụng các
nút trên các thanh công cụ Standard, Project, Build, và Source Control để thực hiện các hoạt động trong một dự án LabVIEW. Các thanh công cụ có sẵn ở trên cùng của cửa sổ Project Explorer, như trong hình 1-2. Bạn có thể cần phải mở rộng cửa sổ Project Explorer để xem tất cả các thanh công cụ.

Hình 1-2. Cửa sổ Project Explorer

Hinh 1-2.png

(... còn nữa ...)

Message 1 of 22
(86,961 Views)

C. Các thành phần của một VI

Một VI bao gồm ba thành phần chính: cửa sổ front panel, block diagram và icon/connector pane.

Cửa sổ front panel

Cửa sổ front panel là giao diện người dùng cho VI. Hình 1-3 một ví dụ về một cửa sổ front panel. Bạn tạo ra cửa sổ front panel với các điều khiển (control) và các hiển thị (indicator), đó là những đầu vào và đầu ra tương tác của VI.

Hình 1-3: Front Panel của một VI

Hinh 1-3.png

Cửa sổ block diagram

Sau khi tạo ra các cửa sổ front panel, bạn thêm bằng cách sử dụng các hình ảnh đồ họa đại diện cho các hàm để điều khiển các đối tượng trên front panel. Hình 1-4 là một ví dụ của một cửa sổ block diagram. Cửa sổ block diagram chứa mã nguồn dạng đồ họa này. Các đối tượng trên front panel có các terminals tương ứng trên block diagram.


Hình 1-4: Block Diagram

Hinh 1-4 (Block Diagram).png

Icon và Connector Pane

Icon và Connector Panel cho phép bạn sử dụng VI trong một VI khác. Một VI được sử dụng trong một VI khác được gọi là subVI, tương tự như hàm trong các ngôn ngữ lập trình dạng văn bản. Để sử dụng một VI như một subVI, nó phải có một icon một connector pane.


Mỗi VI sẽ hiển thị một icon ở góc trên bên phải của cửa sổ front panel cửa sổ block diagram. Một ví dụ về Icon mặc định được hiển thị trong hình bên dưới. Icon là đại diện đồ họa của một VI. Icon có thể chứa cả văn bản lẫn hình ảnh. Nếu bạn sử dụng một VI như một subVI, icon xác định subVI trên block diagram của VI. Icon mặc định chứa một số cho biết bao nhiêu VI mới đã được mở sau khi khởi động LabVIEW.

Hinh 1-4.1.png

Để sử dụng một VI như một subVI, bạn cần xây dựng một connector pane, như hình bên dưới. Connector pane là một tập hợp những đầu nối trên icon tương ứng với các điều khiển và hiển thị của VI đó, tương tự như danh sách tham số của một cuộc gọi chức năng trong ngôn ngữ lập trình dựa trên văn bản. Connector pane được hiển thị bên cạnh icon của VI ở góc trên bên phải của cửa sổ front panel. Bạn không thể truy cập connector pane trong cửa sổ block diagram.

Hinh 1-4.2.png

Mở VI

Nhấn Open Existing trong cửa sổ Getting Started để mở một VI có sẵn.


Chú ý: Các VIs mà bạn sử dụng trong khóa này nằm trong thư mục <Exercises>\LabVIEW Core 1

Khi VI được mở, một hộp thoại trạng thái tương tự như hình sau đây có thể xuất hiện.


Hình 1-5: Hộp thoại trạng thái hiển thị trạng thái khi tải VI

Hinh 1-5 (VI Loading Status Window).png

Mục Loading liệt kê các subVIs của VI khi chúng được tải vào bộ nhớ và hiển thị số subVIs đã được load vào bộ nhớ cho đến thời điểm đó. Bạn có thể hủy bỏ việc mở VI bất cứ lúc nào bằng cách nhấn vào nút Stop.


Nếu LabVIEW không thể ngay lập tức xác định vị trí một subVI, nó bắt đầu tìm kiếm trong tất cả các thư mục theo quy định của VI search path. Bạn có thể chỉnh sửa VI search path bằng cách chọn Tools»Options chọn Paths từ danh sách Category.

Bạn có thể để LabVIEW bỏ qua một subVI bằng cách nhấn vào nút Ignore Item, hoặc bạn có thể nhấp vào nút Browse để tìm kiếm các subVI.

Lưu một VI


Để lưu một VI mới, chọn File»Save. Nếu bạn đã lưu VI của bạn, chọn File»Save As để truy cập hộp thoại Save As. Từ hộp thoại Save As, bạn có thể tạo một bản sao của VI, hoặc xóa VI ban đầu và thay thế nó bằng một VI mới.


Hình 1-6. Hộp thoại Save As

Hinh 1-6 (Save As Dialog Box).png

Chú ý Tham khảo chủ đề Save As Dialog Box trong LabVIEW Help để tìm hiểu thông tin chi tiết về mỗi tùy chọn trong hộp thoại Save As.


Message 2 of 22
(61,933 Views)

dạ vâng em cám ơn ai hi

Vào 23:38 Ngày 11 tháng 07 năm 2014, qpham <web.community@ni.com> đã viết:

Community

<https://decibel.ni.com/content/index.jspa> Re: Giáo trình "Lập trình

LabVIEW căn bản" created by qpham

<https://decibel.ni.com/content/people/qpham> in LabVIEW Vietnam - View

the full discussion <https://decibel.ni.com/content/message/77838#77838>

0 Kudos
Message 3 of 22
(61,933 Views)

D. Front Panel

Khi bạn mở một VI mới hoặc VI đang có, cửa sổ front panel của VI xuất hiện. Cửa sổ front panel là giao diện người dùng cho VI. Hình 1-7 là một ví dụ của cửa sổ front panel.

Hình 1-7. Ví dụ của front panel

Hinh 1-7 (Front Panel Window).png


1. Cửa sổ front panel

2. Thanh công cụ

3. Controls Pallete


Điều khiển và hiển thị

Bạn tạo ra front panel với các điều khiển (control) và hiển thị (indicator), tương ứng là các đầu vào và đầu ra tương tác của VI. Điều khiển là nút bấm (knob), nút nhấn (push button), nút quay số (dial), và các thiết bị đầu vào khác. Hiển thị là đồ thị, đèn LED và các hiển thị khác. Các điều khiển mô phỏng thiết bị đầu vào và cung cấp dữ liệu cho block diagram của VI. Các hiển thị mô phỏng thiết bị đầu ra v