Partie 1 : Tutoriel
Ex1 : Initiation aux instruments virtuels avec LABVIEW
I-
Ouverture d’un nouveau VI (Virtual Instrument) à partir d’un modèle
1. Lancez LabVIEW.
2. Dans la boîte de dialogue LabVIEW, cliquez sur le bouton Nouveau
3. Sélectionnez Tutorial (Initiation à LabVIEW) Générer et afficher. Puis OK.
4. Examinez la face-avant du VI.
Remarque : Si la face-avant n’est pas apparente, vous pouvez l’afficher en sélectionnant Fenêtre « Afficher la face-avant ».
5. Examinez le diagramme du VI.
6. Dans la barre d’outils de la face-avant, cliquez sur le bouton Exécuter, illustré à gauche. Remarquez qu’un signal
sinusoïdal apparaît dans le graphe.
7. Arrêtez le VI en cliquant sur le bouton STOP de la face- avant, illustré à gauche.
II-
Ajout d’un bouton rotatif sur la face – avant
Les commandes de la face-avant simulent les entrées d’un instrument physique et fournissent des données au diagramme. Complétez les étapes suivantes pour ajouter un bouton rotatif sur la face- avant
1. Si la palette de Commandes n’est pas apparente dans la face-avant, sélectionnez Fenêtre
« Palette de commandes » pour l’afficher.
2. Cliquez sur Commandes numériques.
3. Sélectionnez le Bouton rotatif et placez-le sur la face-avant à gauche du graphe.
III-
Changement de type de signal
Sur le diagramme se trouve une icône bleue nommée Simuler un Signal qui simule par défaut un signal sinusoïdal.
Effectuez les étapes suivantes pour changer ce signal en un signal dents de scie.
1. Cliquez avec le bouton droit sur “Simuler un signal” et sélectionnez Propriétés dans le menu local pour ouvrir la boîte de dialogue Configuration de Simuler un signal.
2. Sélectionnez Dents de scie dans le menu déroulant Type de signal.
IV-
Câbler les objets dans le diagramme
Pour utiliser la commande bouton rotatif afin de modifier l’amplitude du signal, vous devez connecter les deux objets dans le diagramme. Complétez les étapes suivantes afin de câbler le bouton rotatif à l’entrée Amplitude de “Simuler un signal”.
1. Cliquez sur le terminal Bouton rotatif pour le sélectionner, puis faîtes-le glisser pour l’amener à gauche de “Simuler un signal”. Assurez-vous que le terminal Bouton rotatif est à l’intérieur de la boucle, illustrée à gauche
.
2. Déplacez la souris sur la flèche du terminal Bouton rotatif, illustré à gauche. Remarquez que le curseur prend l’apparence d’une bobine de câblage, ou outil Bobine, illustré à gauche. Utilisez l’outil Bobine pour câbler le bouton rotatif et l’entrée Amplitude.
3. Affichez la face-avant en sélectionnant Fenêtre « Afficher la face-avant » ou en cliquant sur la face-avant.
4. Déplacez le curseur sur la commande Bouton rotatif. En utilisant l’outil Doigt, tournez le bouton rotatif pour ajuster l’amplitude du signal en dents de scie.
5. Cliquez sur le bouton STOP, illustré à gauche, pour arrêter le VI.
V -Personnalisation du bouton rotatif
Le bouton rotatif modifie l’amplitude du signal en dents de scie. Complétez les étapes suivantes pour le nommer Amplitude
1. Cliquez avec le bouton droit sur le bouton rotatif et sélectionnez Propriétés dans le menu local pour afficher la boîte de dialogue Propriétés de Bouton rotatif.
3. Enregistrez le VI sous le nom « Initiation_Labview »
Ex2 : Analyse d’un signal
I - Construction d’un VI à partir d’un modèle
Dans les exercices suivants, vous allez construire un VI qui génère un signal, mesure la valeur DC du signal, indique s’il dépasse une certaine limite et enregistre les données. Quand vous aurez terminé les exercices, la face-avant du VI ressemblera à la face-avant ci dessous.
1. Cliquez sur le bouton Nouveau. Sélectionnez Tutorial (Initiation à LabVIEW) « Générer, analyser et afficher »
II- Modification du diagramme
“Simuler un signal” simule par défaut un signal sinusoïdal. Complétez les étapes suivantes pour changer le signal sinusoïdal simulé en un signal DC avec bruit blanc uniforme.
1. Cliquez avec le bouton droit sur “Simuler un signal” et sélectionnez Propriétés dans le menu local pour ouvrir la boîte de dialogue Configurer Simuler un signal.
2. Sélectionnez DC dans le menu déroulant Type de signal.
3. Cochez la case Ajouter un bruit pour ajouter du bruit au signal DC.
4. Entrez 0,1 dans le champ Amplitude du bruit.
Un signal aléatoire apparaît dans la section Aperçu du résultat. La boîte de dialogue Configurer Simuler un signal doit ressembler à :
II- Modification de la face avant
Si vous ne voulez pas utiliser l’un des indicateurs qui vient avec le modèle, vous pouvez le supprimer.
1. Supprimer l’indicateur Moyenne quadratique. Affichez le diagramme.
Le diagramme contient maintenant un fil en pointillés avec une croix rouge, comme illustré à gauche.
C’est un fil de liaison brisé. De plus, le bouton Exécuter, illustré à gauche, prend l’apparence d’une flèche brisée pour indiquer que le VI ne peut être pas exécuté. Cliquez sur le bouton Exécuter brisé pour afficher la fenêtre Liste des erreurs.
1. Dans le diagramme, utilisez l’outil Flèche pour double- cliquer sur le fil qui connecte le VI Express “Simuler un signal”
au terminal Graphe, illustré à gauche. Appuyez sur la touche
<Suppr> pour supprimer ce fil.
La fenêtre Liste des erreurs dresse la liste de toutes les erreurs du VI.
2. Dans la liste déroulante Erreurs et mises en garde, double-cliquez sur l’erreur Fil de liaison : a des segments déconnectés pour sélectionner le fil brisé. Appuyez sur la touche <Suppr> pour supprimer ce fil.
Remarquez que le bouton Exécuter n’est plus brisé.
III- Analyse de l’amplitude d’un signal
Complétez les étapes suivantes pour reconfigurer “Mesures d’amplitudes et de niveaux” afin de mesurer les valeurs d’amplitude pic à pic du signal.
1. Cliquez avec le bouton droit sur “Mesures d’amplitudes » et sélectionnez Propriétés. Ouvrir Configurer Mesures d’amplitudes et de niveaux.
2. Décochez la case Moyenne quadratique dans la section Mesures
d’amplitude. Déterminer l’option qui permet de faire une mesure « pic à pic ».
IV- Ajout d’un voyant de mise en garde
Si vous voulez un signe visuel indiquant qu’une valeur dépasse une limite spécifiée, utilisez un voyant de mise en garde. Suivez les étapes ci-après pour ajouter un voyant de mise en garde au VI.
1. Dans la palette de Commandes, sélectionnez l’indicateur LED
circulaire dans la palette LED, et placez-le sur la face-avant à gauche du graphe.
2. Renommez l’étiquette de la LED Mise en garde.
V- Spécification de la limite de mise en garde.
Pour spécifier la valeur à partir de laquelle le voyant de mise en garde doit s’allumer, utilisez le VI Express “Comparaison”. Complétez les étapes suivantes pour comparer la valeur pic à pic à la limite que vous définissez.
1. Dans le diagramme, sélectionnez le VI Express “Comparaison” dans
la palette « Arithmétique et comparaison» - Comparaison et placez-le à la droite de
“Mesures d’amplitudes et de niveaux”. Dans la boîte de dialogue Configurer Comparaison, sélectionnez l’option > Supérieur dans la section Condition de comparaison.
2. Dans la section Entrées de comparaison, sélectionnez Valeur constante et entrez 0,195 dans la zone de texte Valeur constante.
3. Connectez la sortie Pic à pic du VI Express “Mesures d’amplitudes et de niveaux” à l’entrée Opérande 1 du VI Express “Comparaison”.
4. Déplacez le curseur sur le fil de liaison reliant la sortie Pic à pic à
l’entrée Opérande 1. Cliquez avec le bouton droit sur le fil reliant la sortie Pic à pic à l’entrée Opérande 1 et sélectionnez « Créer Indicateur Numérique » .
5. Câblez la sortie Résultat “Comparaison” au terminal Mise en garde.
6. Affichez la face-avant. Exécutez le VI.
7. Enregistrez le VI sous le nom « Analyse_d_un_signal »
Ex3 : Extension des fonctionnalités d’un VI –
Boucle Do While – Temporisation – Registre à décalage - Nœud de rétroaction I- Construction d’un VI à partir d’un VI vide.
Dans les exercices suivants, vous allez ouvrir un VI vide, puis ajouter des VIs Express et des structures dans le diagramme pour construire un nouveau VI. Ce VI doit allumer une LED lorsque l’utilisateur a modifié la consigne.
1. Sélectionnez Nouveau, puis VI vide . Une face avant et un diagramme vide apparaissent.
2. Sur la Face Avant , ajouter un bouton rotatif, que vous nommerez « consigne », avec une échelle de 0 100.
II- Construction d’une boucle DO WHILE
1. Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.Sélectionnez icône « Contrôle exec. »
Sélectionner la boucle WHILE (en réalité Do While)
Placer cette boucle de manière à ce que tous les éléments soient placés à l’intérieur de cette boucle.
Une boucle WHILE est configurée pour s’arrêter quand l’utilisateur clique sur le bouton STOP. Le VI va donc s’exécuter tant que l’utilisateur n’appuie pas sur STOP.
III- Construction d’une temporisation de 1s
1. Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.Sélectionnez l’icône « Fonction » puis « Temps et Dialogue »
Choisissez « Attendre un multiple de ms »
2. Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.
Sélectionnez l’icône « Arithmétique » puis « Numérique »
Choisissez « Constante numérique »
La positionner sur le graphe et entrer la valeur 1000.
La boucle WHILE contiendra donc l’instruction « attendre 1000 ms »
III- Construction d’un registre à décalage qui fait clignoter une LED
1. Insérer une LED que vous nommerez LED 1 sur le Diagramme
2. Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.
Sélectionnez l’icône « Arithmétique »
puis « Booléen »
Choisir l’inverseur . Le positionner sur le diagramme
Choisir la valeur initiale qui sera appliquée (TRUE) . La positionner sur le diagramme.
Relier les éléments entre eux. Sélectionner l’entrée ou la sortie, effectuer un clic droit de la souris et choisir, transformer en registre à décalage. Les entrées se transforme en flèche verte :
Le diagramme doit prendre cette forme :
3. Lancer le VI et observer son fonctionnement.
IV- Insertion d’un nœud de rétroaction
Le nœud de rétroaction a la même fonction qu’un registre à décalage, c'est-à-dire qu’il transfère les valeurs d’une itération de boucle à l’autre.
Cela permettra de comparer si la consigne a changé par rapport à l’ancienne.
Sélectionnez l’icône « Fonction » puis « Structure »
Choisissez le nœud de rétroaction
3. Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.
Sélectionnez l’icône « Arithmétique » puis « Comparaison »
Choisir l’icône « différents » . Le positionner sur le diagramme.
Relier les éléments de manière à obtenir :
4. Lancer le VI . Observez son fonctionnement : La LED2 doit s’allumer lorsque la consigne a varié.
IV- Insertion d’une structure « condition »
1. Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.Sélectionnez l’icône « Fonction » Puis « Structure »
puis « Structure Condition»
Positionner la structure sur le diagramme
2. Insérez dans la condition « VRAI » une pop up qui affichera le texte « la consigne a changé ». Pour cela :
Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.
Sélectionnez l’icône « Fonction »
Sélectionnez l’icône Temps et Dialogue »
Choisir « Boite de Dialogue à 1 bouton » . Placez la sur le diagramme.
Dans la palette fonction, sélectionner l’icône chaîne. , choisir la chaîne de caractère , la positionner sur la carte et écrire « la consigne a changé ».
Positionnez une LED rouge qui s’éteindra lorsque la condition est vrai et s’allumera lorsqu’elle est fausse.
Ex4 : Extension des fonctionnalités d’un VI
Concaténer des chaînes – Conversion format
Dans les exercices suivants, vous allez ouvrir un VI vide, puis ajouter des VIs Express et des structures dans le diagramme pour construire un nouveau VI. Ce VI doit écrire une phrase qui indique la valeur de la consigne lorsque l’utilisateur l’a modifiée.
1. Sélectionnez Nouveau, puis VI vide . Une face avant et un diagramme vide apparaissent.
2. Sur la Face Avant , ajouter un bouton rotatif, que vous nommerez « consigne », avec une échelle de 0 100.
I-
Concaténer une chaîne
1. Sur le Diagramme, ouvrez la palette de fonctions.
Sélectionnez l’icône « Fonction »
Puis ouvrir l’icône « chaîne »
Choisir « Concaténer des chaînes » , le placer sur le diagramme.
Choisir « constante chaîne » , le placer sur le diagramme «et « écrire « La consigne est : »
Choisir « saut de ligne » , le placer sur le diagramme .
2. Sur la face avant, ouvrez la palette de commandes.
Puis ouvrir l’icône « Indicateur texte » .
Choisir « chaîne » .
Câbler les éléments entre eux .
Votre diagramme est similaire à celui-ci-dessous :
II-
Conversion nombre chaîne de caractères.
La sortie du bouton rotatif « consigne » n’est pas une chaîne, il faut donc la convertir pour la concaténer avec les autres.
Sélectionnez l’icône « Fonction » ,
Puis ouvrir l’icône « chaine » ,
Choisir « conversion chaine – nombre » ,
Puis « nombre en chaine décimale » .
Associez le tout pour obtenir :
Ajoutez une temporisation ( ex : 10 ms) pour faire fonctionner le tout et testez votre vi.
Partie 2 : Exercices
1. Les premiers VI
Dans cette pseconde partie on se propose de coder quelques exemples simples 1.1/ La conversion degré vers Fahrenheit
Réaliser le programme qui convertit une température de degré en Fahrenheit. Exécuter et tester ce VI. Pour que la conversion puisse se faire en continu on ajoutera un boucle while avec un bouton stop sur la face avant.
1.2/ Choix du sens de la conversion
Modifier ce VI de telle sorte à pouvoir choisir le sens de la conversion. Celle-ci se fera toujours en continu On ajoutera sur la face avant :
• Un interrupteur permettant de réaliser ce choix.
• Un indicateur « chaîne » permettant de visualiser le choix effectué.
• Un bouton « stop « pour arrêter l'exécution
On ajoutera dans le diagramme : Une alternative simple.
Des constantes chaînes de caractères
1.3/ Affichage de N points aléatoires
On souhaite afficher N point aléatoires compris entre 0 et 10. Programmez et testez le vi composé de la face avant et du diagramme ci-dessous :
1.4/Calcul d'une moyenne glissante
En utilisant un registre à décalage calculer la moyenne glissante des 5 derniers échantillons.
Ne pas oublier que dans un registre à décalage, on peut, sur le côté gauche de la boucle, ajouter des éléments du registre de telle sorte à avoir accès aux valeurs des échantillons précédents.
Pour sommer les 5 dernières valeurs on utilisera cette fonction:
La courbe obtenue devra avoir cette forme :
1.5/ Détermination du plus grand et plus petit élément des n points aléatoires
Dans la boucle, remplir un tableau avec l'ensemble des points aléatoires, en sortie de la boucle afficher les valeurs max et min. On affichera aussi le contenu du tableau.
On utilisera les fonctions suivantes :
1.6/ Enregistrement dans un fichier
Dans cette partie, on souhaite horodater (enregistrer la date et l’heure) un dépassement le la valeur aléatoire par rapport à un seuil. Ce seuil sera définit par un bouton rotatif sur la face avant.
Pour ce faire il est nécessaire (avant d’entrer dans la boucle while) d’ouvrir un fichier en création, d’y écrire dans l’alternative simple et de le fermer en sortie de la boucle.
Pour réaliser l’enregistrement dans un fichier on utilise les fonctions suivantes :
• Ouvrir/Créer un fichier : On câblera le chemin du fichier (chemin + nom) ainsi que la fonction avec la valeur 2.
• Ecrire dans un fichier : On câblera l’entrée des données
• Fermeture d’un fichier Pour chacune de ces fonctions on propagera refnum, refnumdup.
l’entrée et la sortie d’erreur.
Pour éditer la date et l’heure, dans le menu temps &dialogue on utilisera les fonctions :
• Formater la chaîne de date et heure
Le fichier généré devra ressembler à :
Date Heure Seuil Dépassement
10/02/2013 17h53m31s 9.54 9.77
10/02/2013 17h53m33s 9.54 9.83
2/ Les chaînes de caractères
On se propose de réaliser le programme correspondant à la face avant suivante
Cette IHM sert à commander à distance un asservissement en température.
On règle la consigne en température avec un bouton rotatif ainsi que l'état d'un ventilateur avec un interrupteur. La boucle est temporisée à 2Hz.
On souhaite générer une chaine de caractère ayant le format suivant :
Consigne_fois_10*etat_ventilateur <CR><LF>
avec :
Consigne_fois_10 : nombre entier compris entre 0 et 1000
* : Caractère séparateur
etat_ventitaleur : Von ou Voff suivant l'état de l'interrupteur
<CR><LF> : correpondent à '\r' et '\n'
Q1/ Avec une interface graphique voisine de celle de l'exemple générer la chaine de caractère
Q2/ Modifier le programme précédent pour qu'à chaque changement de commande (consigne et/ou Ventilateur) la LED Change s'éclaire (le temps d'un cycle)
Q3/ Modifier le programme précédent pour que chaque changement soit enregistré dans un fichier texte formaté comme suit :…
14h32m13s 85.6 Deg Ventilo_Off
3/ Création d’un serveur
Dans cette partie vous devez créer un serveur (protocole TCP/IP) qui génère et diffuse une trame météo ayant la forme suivante :
Heure/Min/Sec$Temperature$Pression_atm$Vitesse_vent$Direction_vent <CR><LF>
La température, la pression et la vitesse du vent sont envoyés en fois 10.
Par exemple, le décodage de cette trame donne:
19/28/14$251$10139$320$272<CR><LF>
19h28min14s 25,1 Degré Celcius 1013,9 mb
32,0 Km/h 272 Degré
1/ Créer une chaine de caractère conforme à la description ci-dessus.
• L'heure sera celle de la machine
• Les différents valeurs seront issues de commandes présentes sur la face avant 2/ Créer le serveur qui suite à une connexion envoie cette trame
3/ Valider votre serveur avec la commande telnet
4/ Création d’un client
1/ Récupérer la trame précédemment générée avec un programme labview qui se connecte au serveur, et affiche les différentes valeurs sur des indicateurs numériques d'une face avant.
