GUIA DE EJERCICIOS Nº 4 INSTRUMENTACIÓN AVANZADA

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1 GUIA DE EJERCICIOS Nº 4 INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Estructuras Básicas en LabVIEW 1

2 4- USO DE ESTRUCURAS BÁSICAS Instrumentación Avanzada. G. Murcia- J. Strack Las estructuras en LabVIEW son representaciones gráficas de ciclos o selección de casos similar a la programación de lenguajes clásicos. Usamos estructuras para repetir un bloque de código y ejecutarlo condicionalmente o en un orden específico. Las estructuras que veremos en este curso son: WHILE LOOP FOR LOOP CASE SEQUENCE EVENT La estructura While Loop: Es una estructura similar a la utilizada en otros lenguajes (do While Loop), en la que una rutina (lo que se programe dentro del cuadro gris) se repite hasta que la condición impuesta se cumple. Para colocar un While Loop en el DB lo seleccionamos desde Functions Structures Terminal de Iteración Terminal Condicionante While Loop ejecuta el subdiagrama hasta que la condición terminal reciba un específico valor booleano. Por defecto el terminal condicional detiene el ciclo While si es verdad Sop if True y haciendo clic con el botón derecho del mouse sobre el mismo puede cambiarse a continuar si es verdad Continue is True. El contador de la iteración representado con una i cuenta las veces que el while se ejecuta y siempre arranca de cero. La estructura For Loop: En For Loop la rutina lo que se programe dentro del cuadro se ejecuta un número determinado de veces, impuesto por el contador de ciclos N (borde superior izquierdo). Contador de Ciclos: indica cuantas veces se repite el subdiagrama N Terminal de conteo i - Terminal de Iteración Si N es cero o negativo el ciclo no se ejecuta Terminal de iteración Contiene el número de iteraciones completas EJECUTA UN SUBDIAGRAMA UN DETERMINADO NÚMERO DE VECES For I=0 to N-1 Ejecuta Código NOTA: El CERO es indexado y aparece en la primera iteración Next I 2

3 A la estructura For Loop se le puede agregar un terminal condicional similar al que tiene la estructura While, en ese caso, la rutina se ejecuta N veces o hasta que la condición se cumpla (lo que ocurra primero). Para agregar un terminal condicional solo hay que hacer clic con el botón derecho del mouse sobre el cuadro For Loop y seleccionar la opción correspondiente. Aparece ahora un pequeño círculo rojo sobre la cantidad de ciclos y el terminal condicional. La estructura Case: Esta estructura es equivalente a IF/ THEN/ ELSE de los lenguajes tradicionales de texto. Es decir: If condition=true then Ejecute el código 1 ELSE Ejecute el código 2 Endif Por defecto toma la forma de la siguiente figura, donde el valor de la variable Booleana cableada al terminal condicional determina si se ejecuta el código 1 o el 2 programado dentro de cada cuadro. Ejecuta el código 1 Ejecuta el código 2 La estructura Case no queda limitada a dos casos (caso Verdadero o caso Falso) sino que se puede extender a un sinnúmero de casos, solo hace falta cablear, por ejemplo, una variable numérica al terminal condicional booleano que, automáticamente, cambia a la forma de número entero (color azul). Haciendo clic con el botón derecho del mouse sobre el cuadro 0, Default se pueden agregar nuevos casos con Add Case After o Add Case Before en la cantidad que uno quiera. 3

4 La estructura Secuence: (Flat Secuence o Stacked Secuence Este tipo de estructura se presenta como un rollo de película de cine o de cámara fotográfica, para transmitir la idea de algo que se ejecuta en un orden (en una película se ve primero la escena 1, luego la escena 2, etc, por ejemplo). En efecto, una estructura Secuence presenta varios subdiagramas o cuadros como si fueran las escenas en una película de cine. Estos cuadros se ejecutan en orden, de modo que esta estructura secuencia la ejecución de un programa. Por defecto hay un solo cuadro, pero se pueden agregar los que uno quiera. Primero se ejecuta este código Luego se ejecuta este otro código Estructura Flat Secuence La diferencia entre Flat Secuence y Stacked Secuence es que en la Stacked Secuence los cuadros están superpuestos por lo que únicamente se puede visualizar uno en pantalla. Estructura Stacked Secuence La Stacked Secuence también posee un identificador del subdiagrama mostrado en su parte superior, con posibilidad de avanzar o retroceder a otros subdiagramas gracias a las flechas situadas a ambos lados del mismo. Estos subdiagramas se insertan pulsando el botón derecho del ratón sobre el borde de la estructura, seleccionando la opción Add Frame After. Para pasar datos de una hoja a otra se pulsará el botón derecho del ratón sobre el borde de la estructura, seleccionando la opción Add sequence local. La estructura Event: La estructura Event detiene la ejecución del hilo del programa hasta que se dé una condición, es decir, congela un programa hasta que ocurre un evento. Sirven para hacer una interfaz con el usuario. Por defecto la estructura Event presenta un evento Timeout. El código del diagrama para el evento Timeout se ejecutará cuando pase la cantidad de milisegundos especificada en el terminal Event Timeout (reloj color azul de la esquina superior izquierda) 4

5 Se pueden agregar mas subdiagramas haciendo clic con el botón derecho sobre esta estructura. Cada nuevo subdiagrama tendrá un evento asociado que se configura en la ventana Edit Event. National Instrument respecto de la estructura Event dice: No usar una estructuta Event dentro de otra. Si un Event se inserta dentro de un While y este acaba mediante un botón de STOP, se debe insertar dicho botón dentro del subdiagrama asociado al cambio de estado de dicho botón. Los cambios de valor en los controles de forma programada no generan eventos, solo se realizan cuando se generan cambios de valor mediante la interfaz de usuario. Los Shift Registers Si bien no son estructuras los Shiftregisters (SR) se utiliza tanto en los WhileLoop como en ForLoop y resultan muy útiles: Se utilizan para transferir datos desde una iteración a la siguiente. Son similares a las variables estáticas en los lenguajes de programación basados en texto. Un SR se crea haciendo click sobre el borde derecho o izquierdo del loop y seleccionando AddShiftregisters desde el menú emergente. Los datos a cablear en los terminales de cada SR deben ser del mismo tipo. 5

6 Ejercicio 4.1. Simular en una estructura Sequence el siguiente proceso: Etapa 1: Un tanque se llena a un nivel predeterminado. Etapa 2: Una vez lleno el tanque se le pregunta a un operador si desea calentar su contenido hasta alcanzar una temperatura predeterminada. Etapa 3: Si el operador acepta el tanque se calienta, de lo contrario no. Etapa 4: Se muestra un cuadro de dialogo que dice Proceso Finalizado si el tanque llegó a la temperatura predeterminada o el operador presionó NO en la Etapa 3. Ayuda : Cómo sigue el resto? Ejercicio 4.2. Una tensión continua entre 0 y 5V se mide con una entrada analógica de la placa USB. Construir una aplicación que muestre en pantalla el valor actual de esa tensión y memorice sus valores máximo y mínimo durante el tiempo que se encuentre ejecutando. Muestre el historial de estas mediciones con un Waveform Chart. Un botón de STOP debe finalizar la ejecución del programa. 6

7 Ayuda : Ejercicio 4.3. Construir una aplicación que mediante una estructura Event muestre un panel con cuatro botones. Si se presiona el botón PROCESO 1 ON la salida digital 1 de la placa USB se debe encender, y si se lo vuelve a presionar se debe apagar. Lo mismo debe suceder si se presiona el botón PROCESO 2 ON o PROCESO 3 ON pero accionando los leds 2 y 3 de la placa USB. Un cuarto Botón debe detener la ejecución del programa. Nota: Una vez construido observe que sucede con el indicador Iteraciones. 7

8 Ayuda : Qué pasa en los otros eventos? Ejercicio 4.4. La idea de este ejercicio es crear un programa (que luego transformaremos en un Sub-vi) que sea capaz de reconocer automáticamente a que puerto COM virtual hemos conectado nuestra Placa PIC o Arduino y deje disponible dicho puerto para que lo podamos usar en cualquier otra aplicación, sin que lo tengamos que seleccionar. Para resolver este ejercicio vamos a introducir una nueva fracción de código en nuestra Placa PIC o Arduino de manera similar a como venimos haciendo hasta aquí. Es decir, así como el envío de una A hace que la Placa PIC o Arduino escriba las salidas digitales, el envío de una B nos permite leer las entradas digitales y el envío de una C nos permite leer una entrada analógica, ahora enviaremos una letra I para que la placa nos devuelva una cadena de texto que nos permita identificarla. Para el caso de una placa PIC Abrimos el PIC C-Compiler, tomamos el código presentado en el Ejercicio 2-4 de la Guía N 2 y le sumamos este nuevo if en el ciclo While infinito donde comparábamos si recibíamos una A, B o C. if (c=='i') // entra en rutina de enviar identificación { printf(usb_cdc_putc,"placa PIC18F2550 N-04"); } // FIN DE ATENCIÓN AL COMANDO 'I' Poner el número asignado en la etiqueta de la placa Luego compilamos y si no tiene errores lo cargamos en el PIC con el software SIOW siguiendo el procedimiento de carga visto en la clase 2. Para el caso de una placa Arduino Abrimos el entorno IDE, tomamos el código presentado en la Guía N 3 y le sumamos este nuevo if en el ciclo While infinito. if (caracterentrada == 'I') { Serial.println("Placa ARDUINO UNO-03"); delay(10); }// FIN DE ATENCIÓN AL COMANDO 'I' Poner el número asignado en la etiqueta de la placa 8

9 Luego compilamos y si no tiene errores lo cargamos en el Arduino. Ahora programamos en LabVIEW lo siguiente: Luego de probar su funcionamiento construimos un sub-vi para que tenga el aspecto de la figura de la izquierda. Grabamos este sub-vi dentro de la librería daqpic18f2550_v2012.dll que se encuentre en el DVD de la asignatura y grabamos esta dll en el directorio user.lib donde hayamos instalado Labview. De esta forma hemos agregado una herramienta más a la paleta INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Ejercicio 4.5. Usando el sub-vi creado en el ejercicio anterior construya una aplicación que reconozca automáticamente la placa USB conectada y encienda secuencialmente sus 4 leds. 9

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