Что такое LabVIEW и для чего он используется. Какие возможности предоставляет LabVIEW для разработки приложений. Как освоить основы программирования в LabVIEW. Каковы преимущества использования LabVIEW по сравнению с текстовыми языками программирования.
Что такое LabVIEW и для чего он используется
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) — это мощная графическая среда разработки приложений, созданная компанией National Instruments. LabVIEW предназначен специально для инженеров и ученых и позволяет быстро создавать программы для измерений, сбора данных, управления оборудованием и автоматизации экспериментов.
Основные области применения LabVIEW:
- Автоматизация измерений и тестирования
- Сбор и обработка данных
- Управление приборами и оборудованием
- Разработка систем мониторинга и контроля
- Создание виртуальных приборов
- Моделирование и симуляция процессов
- Разработка встраиваемых систем
LabVIEW отличается от традиционных текстовых языков программирования тем, что использует графический подход к созданию программ. Это позволяет инженерам и ученым, не имеющим глубоких знаний в программировании, быстро осваивать этот инструмент и создавать сложные системы.
Ключевые возможности и преимущества LabVIEW
LabVIEW предоставляет разработчикам широкий набор инструментов и возможностей:
- Интуитивно понятный графический язык программирования
- Обширные библиотеки функций для работы с оборудованием
- Мощные средства для анализа и обработки данных
- Инструменты для создания пользовательских интерфейсов
- Поддержка многопоточного программирования
- Возможность компиляции в исполняемые файлы
- Интеграция с различными аппаратными платформами
Каковы основные преимущества использования LabVIEW по сравнению с текстовыми языками программирования? LabVIEW позволяет значительно ускорить процесс разработки за счет наглядности графического программирования и большого набора готовых функций. Кроме того, LabVIEW обеспечивает простую интеграцию с измерительным оборудованием и автоматическую поддержку многопоточности.
Основы программирования в LabVIEW
Программы в LabVIEW называются виртуальными приборами (VI) и состоят из двух основных частей:
- Лицевая панель — пользовательский интерфейс программы
- Блок-диаграмма — графический исходный код программы
На блок-диаграмме размещаются функциональные узлы, которые соединяются проводниками, по которым передаются данные. Основные элементы программирования в LabVIEW:
- Циклы (While, For)
- Структуры выбора (Case)
- Массивы и кластеры для группировки данных
- Подпрограммы (SubVI)
- Локальные и глобальные переменные
- Графики для визуализации данных
Как освоить основы программирования в LabVIEW? Лучший способ — это пройти вводные курсы и выполнить практические задания по созданию простых виртуальных приборов. Важно начать с базовых элементов и постепенно усложнять программы.
Создание пользовательских интерфейсов в LabVIEW
LabVIEW предоставляет богатый набор инструментов для быстрого создания профессиональных пользовательских интерфейсов. На лицевой панели можно размещать различные элементы управления и отображения данных:
- Кнопки, переключатели, ручки
- Числовые и текстовые поля ввода
- Индикаторы, светодиоды, шкалы
- Графики и диаграммы
- Таблицы
- Изображения
Какие принципы следует соблюдать при разработке интерфейсов в LabVIEW? Важно создавать интуитивно понятные и эргономичные интерфейсы, группируя логически связанные элементы и используя понятные обозначения. Также рекомендуется придерживаться единого стиля оформления.
Работа с оборудованием в LabVIEW
Одно из главных преимуществ LabVIEW — простота интеграции с измерительным и управляющим оборудованием. LabVIEW поддерживает широкий спектр устройств:
- Платы сбора данных
- Измерительные приборы
- Промышленные контроллеры
- Системы технического зрения
- Приводы и исполнительные механизмы
Как организовать взаимодействие с оборудованием в LabVIEW? Для этого используются драйверы устройств и специальные библиотеки функций. LabVIEW позволяет легко настраивать параметры устройств, считывать данные и отправлять управляющие команды.
Анализ и обработка данных в LabVIEW
LabVIEW включает мощные инструменты для анализа и обработки измерительных данных:
- Статистические функции
- Цифровая фильтрация сигналов
- Спектральный анализ
- Корреляционный анализ
- Регрессионный анализ
- Вейвлет-преобразования
Какие возможности предоставляет LabVIEW для визуализации данных? В LabVIEW доступны различные типы графиков и диаграмм для наглядного представления результатов измерений и анализа. Это позволяет быстро выявлять закономерности в данных.
Разработка сложных приложений в LabVIEW
Для создания масштабных приложений в LabVIEW используются следующие подходы:
- Модульное программирование с использованием SubVI
- Объектно-ориентированное программирование
- Использование паттерна «Конечный автомат»
- Работа с проектами для управления файлами
- Создание библиотек кода для повторного использования
Как эффективно организовать код сложного приложения в LabVIEW? Рекомендуется разбивать программу на логические модули, использовать иерархию SubVI, группировать связанные данные в кластеры. Важно также придерживаться единого стиля оформления кода.
Оптимизация производительности программ LabVIEW
Для повышения быстродействия приложений LabVIEW применяются следующие методы:
- Эффективное использование памяти
- Оптимизация алгоритмов обработки данных
- Распараллеливание вычислений
- Использование аппаратного ускорения на GPU
- Компиляция в машинный код
Какие инструменты предоставляет LabVIEW для анализа производительности? В LabVIEW доступны профайлер для оценки времени выполнения участков кода и инструменты для мониторинга использования памяти. Это позволяет выявлять узкие места в программе.
LabVIEW — первое знакомство / Хабр
Здравствуйте, коллеги!
В относительно небольшой статье мне хотелось бы рассказать о языке программирования LabVIEW. Этот весьма любопытный продукт к сожалению не пользуется широкой популярностью, и мне хотелось бы в некоторой степени восполнить имеющийся пробел.
Что же такое «LabVIEW»?
LabVIEW — это один из основных продуктов компании National Instruments. Прежде всего надо отметить, что LabVIEW — это аббревиатура, которая расшифровывается как Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench. Уже в названии прослеживается ориентация на лабораторные исследования, измерения и сбор данных. Действительно, построить SCADA — систему в LabVIEW несколько проще чем при использовании «традиционных» средств разработки. В данной статье мне хотелось бы показать, что возможная область применения LabVIEW несколько шире. Это принципиально иной язык программирования, или если хотите целая «философия» программирования.
Впрочем надо заметить, что LabVIEW входит в рейтинг языков программирования TIOBE, занимая на данный момент тридцатое место — где-то между Прологом и Фортраном.
NI LabVIEW — история создания
Компания National Instruments была создана в 1976 году тремя основателями — Джеффом Кодоски (Jeff Kodosky), Джеймсом Тручардом (James Truchard) и Биллом Новлиным (Bill Nowlin) в американском городе Остин (Austin), штат Техас.
Первая версия LabVIEW увидела свет спустя десять лет после создания компании — в 1986 году (это была версия для Apple Mac). Инженеры NI решили бросить вызов «традиционным» языкам программирования и создали полностью графическую среду разработки. Основным идеологом графического подхода стал Джефф. Год за годом выпускались новые версии. Первой кроссплатформенной версией (включая Windows) была третья версия, выпущенная в 1993 году. Актуальной на данный момент является версия 8.6, вышедшая в прошлом году.
В Остине и по сегодняшний день располагается головной офис компании. Сегодня в компании работают почти четыре тысячи человек, а офисы находятся почти в сорока странах (есть также офис и в России)
Моё знакомство с LabVIEW
Моё знакомство с LabVIEW произошло почти десять лет назад. Я начал трудиться по новому контракту, и мой тогдашний шеф вручил мне пачку дисков со словами «теперь ты будешь работать на этом».
Я установил LabVIEW (это была пятая версия), и поигравшись некоторое время заявил, что на ЭТОМ ничего серьёзного не сделать, уж лучше я «по старинке» на Delphi… На что он мне сказал — ты просто не распробовал. Поработай недельку-другую. Через некоторое время я пойму, что ни на чём другом, кроме LabVIEW, я уже писать не смогу. Я просто влюбился в этот язык, хотя это и не была «любовь с первого взгляда».Вообще говоря, довольно сложно сравнивать графический и текстовый языки программирования. Это, пожалуй, сравнение из разряда «PC» против «MAC» или «Windows» против «Linux» — можно спорить сколько угодно, но спор абсолютно лишён смысла — каждая система имеет право на существование и у каждой найдутся как сторонники так и противники, кроме того у каждого продукта своя ниша. LabVIEW – всего лишь инструмент, хотя и весьма гибкий.
Так что же такое LabVIEW?
LabVIEW — это кроссплатформенная графическая среда разработки приложений. LabVIEW — в принципе универсальный язык программирования.
И хотя этот продукт порой тесно связан с аппаратным обеспечением National Instruments, он тем не менее не связан с конкретной машиной. Существуют версии для Windows, Linux, MacOS. Исходные тексты переносимы, а программы будут выглядеть одинаково во всех системах. Код, сгенерированный LabVIEW также может быть также исполнен на Windows Mobile или PalmOS (справедливости ради надо отметить, что поддержка PalmOS прекращена, впрочем здесь сама Palm больше виновата). Этот язык может с успехом использоваться для создания больших систем, для обработки текстов, изображений и работы с базами данных.
LabVIEW — весьма высокоуровневый язык. Однако ничто не мешает включать «низкоуровневые» модули в LabVIEW-программы. Даже если вы хотите использовать ассемблерные вставки — это тоже возможно, надо лишь сгенерировать DLL и вставить вызовы в код. С другой стороны, высокоуровневый язык позволяет запросто производить весьма нетривиальные операции с данными, на которые в обычном языке могли уйти многие строки (если не десятки строк) кода.
Впрочем, ради справедливости надо отметить, что некоторые операции низкоуровневых языков (например, работу с указателями), не так просто реализовать в LabVIEW ввиду его «высокоуровневости». Разумеется, язык LabVIEW включает основные конструкции управления, имеющие аналоги и в «традиционных» языках:
- переменные (локальные или глобальные)
- ветвление (case structure)
- For – циклы с проверкой завершения и без.
- While – циклы
- Группировка операций.
LabVIEW – программа и возможности языка
В LabVIEW разрабатываемые программные модули называются «Virtual Instruments» (Виртуальные Инструменты) или по-простому VI. Они сохраняются в файлах с расширением *.vi. VIs – это кирпичики, из которых состоит LabVIEW – программа. Любая LabVIEW программа содержит как минимум один VI. В терминах языка Си можно достаточно смело провести аналогию с функцией с той лишь разницей, что в LabVIEW одна функция содержится в одном файле (можно также создавать библиотеки инструментов).
Само собой разумеется, один VI может быть вызван из другого VI. В принципе каждый VI состоит из двух частей — Блок-Диаграмма (Block Diagram) и Передняя Панель (Front Panel). Блок-диаграмма — это программный код (точнее визуальное графическое представление кода), а Передняя панель — это интерфейс. Вот как выглядит классический пример Hello, World!:
В основе LabVIEW лежит парадигма потоков данных. В вышеприведённом примере константа и терминал индикатора соединены между собой линией. Эта линия называется Wire. Можно назвать её «проводом». По проводам передаются данные от одних элементов другим. Вся эта концепция называется Data Flow. Суть Блок Диаграммы — это узлы (ноды), выходы одних узлов присоединены ко входам других узлов. Узел начнёт выполнение только тогда, когда прибудут все необходимые для работы данные. На диаграмме вверху две ноды. Одна из них — константа. Этот узел самодостаточен — он начинает выполнение немедленно. Второй узел — индикатор. Он отобразит данные, которые передаёт константа (но не сразу, а как только данные прибудут от константы).
Вот чуть более сложный пример: сложение и умножение двух чисел. В традиционных языках мы напишем что-то вроде
int a, b, sum, mul;
//...
sum = a + b;
mul = a * b;
Вот как это выглядит в LabVIEW:
Обратите внимание на то, что сложение и умножение автоматически выполняются параллельно. На двухпроцессорной машине будут автоматически задействованы оба процессора.
А вот как выглядят while / for циклы и if / then / else структура:
Как уже упоминалось, все элементы будут выполняться параллельно. Вам не нужно задумываться о том, как распараллелить задачу на несколько потоков, которые можно выполнять параллельно на нескольких процессорах. В последних версиях можно даже явно указать на каком из процессоров должен выполняться тот или иной while-цикл. Сейчас существуют надстройки и для текстовых языков, позволяющие запросто добиться поддержки многопроцессорных систем, однако так просто, как на LabVIEW, это пожалуй нигде не реализовано.
(ну вот, я всё же скатился на сравнение с текстовыми языками). Если уж мы заговорили о многопоточности, то надо также отметить, что в распоряжении разработчика богатый выбор инструментов для синхронизации потоков — семафоры, очереди, рандеву, и т.д.
LabVIEW включает в себя богатые наборы элементов для построения пользовательских интерфейсов. Уж на что быстро «набрасывались» интерфейсы в Дельфи, а в LabVIEW этот процесс происходит ещё стремительнее.
Стандартная поставка LabVIEW включает в себя также блоки для работы с ini файлами, реестром, функции для работы с двоичными и тестовыми файлами, математические функции, мощные инструменты для построения графиков (а куда же без этого в лаборатории-то), а в дополнение к уже упомянутой возможности вызовов DLL, LabVIEW позволяет работать с ActiveX компонентами и .net. Начиная с восьмой версии в LabVIEW была добавлена поддержка классов — язык стал объектно-ориентированным. Реализованную поддержку нельзя назвать полной, однако основные черты объектно-ориентированных языков — наследование и полиморфизм присутствуют.
Также функциональность языка можно расширить дополнительными модулями, например NI Vision Toolkit – для обработки изображений и машинного зрения и другие. А при помощи модуля Applcation Builder можно сгенерировать исполняемый exe-файл. С помощью Internet Toolkit можно работать с ftp серверами, c помощью Database Connectivity Toolkit — с базами данных и т.д.
Часто можно услышать мнение, что графический код плохо читаем. Действительно, с непривычки обилие иконок и проводников несколько шокирует. Также начинающие разработчики создают программы-«простыни» и программы-«спагетти». Однако опытный LabVIEW-разработчик никогда не создаст диаграмм, превышающих размер экрана, даже если программа состоит из сотен модулей. Хорошо разработанная программа фактически «самодокументируется», поскольку в основе уже лежит графическое представление.
Довольно долгое время, программируя на LabVIEW, я пребывал в полной уверенности, что LabVIEW — это интерпретатор и блок-диаграммы постоянно интерпретируются ядром.
После разговоров с инженерами NI выяснилось, что это не так. LabVIEW — это компилятор (качество кодогенерации, впрочем оставляет желать лучшего). Зато компиляция происходит «на лету» — в любой момент разработки программа всегда готова к запуску. Также LabVIEW-код может быть скомпилирован в полноценный исполнямый файл, который может быть запущен на компьютере без установленной LabVIEW (правда он требует LabVIEW Run-Time). Также можно собрать установочный пакет-инсталлятор, сторонних утилит типа InstallShield при этом не требуется.
Дальнейшее и более детальное описание возможностей пакета выходит за рамки данной статьи, я же просто предлагаю попробовать (ссылки даны ниже). Как говорили великие «… единственный способ освоить новый язык программирования — писать на нём программы». Ну а опытные программисты смогут экстраполировать полученные знания на свои собственные нужды.
Ссылки по теме
На английском языке:
- www.ni.com — Cайт компании National Instruments
- Всё про LabVIEW от производителя
- Демо-версия (надо зарегистрироваться)
- LabVIEW-форум (присутствуют разработчики)
По-русски:
- Среда графического программирования LabVIEW
- Вводный курс в LabVIEW (PDF 1 MB)
LabVIEW
Программное обеспечение LabVIEW идеально подходит для любых измерительных систем и систем контроля и является сердцем платформ National Instruments.
Интегрируя все инструменты, которые необходимы инженерам и ученым, LabVIEW позволяет создавать широкий круг приложений в кратчайшие сроки. LabVIEW — среда разработки для решения проблем, увеличения производительности и создания инноваций.
LabVIEW — программное обеспечение, разработанное специально для инженеров и ученых!
Интеграция с оборудованием
LabVIEW имеет встроенные библиотеки и драйверы для всех устройств National Instruments. Легкое Plug-and-Play подключение приборов National Instruments независимо от интерфейса. Работает с устройствами USB, PCI, PXI, Wi-Fi, Ethernet, GPID и др.
Быстрая разработка
Графическое программирование
LabVIEW — мощная интуитивно понятная графическая среда программирования. Вам больше не надо печатать текст и разбираться в семантике языка. Теперь Вы можете полностью сосредоточиться на задаче, вместо того чтобы разбираться в инструменте ее решения.
Программирование с LabVIEW быстрое и легкое! Оно подобно созданию схемы из готовых операторов и функций.
Потоковое программирование
Упрощает программу и делает ее логической и легко понятной.
Визуализация данных
Для создания удобного и современного интерфейса в LabVIEW доступно большое количество инструментов управления и индикаций (осциллограммы, графики, кнопки, переключатели и др). Более того в LabVIEW имеется возможность создания своих элементов управления.
Встроенные библиотеки и дополнительные модули
Встроенные функции
LabVIEW имеет более тысячи встроенных функций для обработки и анализа сигнала. Теперь Вам не придется тратить время на написание стандартных программ, таких как преобразование Фурье или Лапласа, аппроксимация кривых, вычисление корней полинома и т.д.Дополнительные программные модули
Более того, для LabVIEW существует огромное количество модулей и тулкитов, позволяющих быстро решать невообразимое количество специфических задач.
Хранение данных и создание отчетов
После сбора и обработки данных или после проверки изделия часто требуется сформировать полный отчет; для этого в LabVIEW существует большое количество функций для формирования отчетов с использованием разных типов файлов, что дает пользователю возможность генерации отчетов в том виде, который ему необходим.
Для создания отчетов Microsoft Word и Excel имеется специальный дополнительный тулкит NI LabVIEW Report Generation Toolkit for Microsoft Office.
Большой выбор платформ и операционных систем
LabVIEW представляет из себя универсальную среду разработки, с помощью которой можно создавать программы для разных платформ (PXI, CompactRIO, CompactDAQ, ПК и др.), а также программировать устройства на базе ПЛИС и микроконтроллеров ARM.
На LabVIEW можно разрабатывать и переносить код на Windows, Mac, Linux и операционные системы реального времени, например, VxWorks.
Легкое обучение
LabVIEW изначально создавалась как простой инструмент, который позволяет максимально быстро решать сложные задачи инженерам, ученым, преподавателям и студентам, не занимающимся программированием профессионально. Графическая среда программирования намного проще в изучении чем обычные языки программирования, такие как C++, Delphi, Java и другие.
Для быстрого обучения LabVIEW имеет множество примеров программ для решения самых разных задач. Изучение основ программирования занимает от одной недели до одного месяца, в зависимости от интенсивности и глубины обучения.
Работа с другими языками программирования
В LabVIEW есть возможность вызывать динамически подключаемые библиотеки DLL. Таким образом, Вы можете использовать ранее написанные на других языках программирования программы.
Большое сообщество пользователей во всем мире
Существует большое количество форумов по LabVIEW, число пользователей программы превышает 110 тысяч человек. Для обмена и поиска знаний Вы также можете использовать Developer Zone от National Instruments.
Поддержка и сервис
Регулярное обновление программного обеспечения, большое количество учебных материалов (в том числе и на русском языке), высококачественная поддержка делают LabVIEW еще более популярной. По LabVIEW доступны программы обучения разного уровня сложности. Специалисты могут пройти сертификацию и повышение квалификации.Основы программирования в LabVIEW
Видео: LabVIEW in Automation — основы программирования в LabVIEW
Предварительные требования: навыки не требуются Собственный темп.
LabVIEW — это язык графического программирования с мощными функциями для приложений моделирования, управления и сбора данных.
LabVIEW разработан NI.
Ниже мы видим типичную программу LabVIEW:
Поскольку LabVIEW полноценный язык программирования (в графическом плане), вы можете использовать LabVIEW практически для всего, лично я использую LabVIEW для регистрации данных и мониторинга, сбора данных, управления Системы, OPC, системы баз данных, системы SCADA, моделирование и тестирование оборудования в цикле, Modbus и т. д.0004
Программное обеспечение LabVIEW
Примечание! Рекомендуется 32-разрядная версия LabVIEW (даже если у вас 64-разрядная операционная система), поскольку некоторые функции и наборы инструментов поддерживаются только 32-разрядной версией LabVIEW.
Вы можете использовать LabVIEW в ознакомительном режиме в течение нескольких недель, после чего вам потребуется действующий серийный номер. Серийный номер предоставляется ответственным сотрудником LabVIEW в вашем университете/на рабочем месте (при условии, что у него есть действующая лицензия).
Программы LabVIEW называются виртуальными приборами или ВП, поскольку их внешний вид и работа имитируют физические приборы, такие как осциллографы и мультиметры.
В LabVIEW есть 2 разных окна; лицевая панель и блок-схема. Мы познакомим вас с языком программирования «G», LabVIEW IDE, программированием потока данных, программированием LabVIEW и текстовым программированием, лицевой панелью, блок-схемой и проводкой в LabVIEW.
Видео: Начало работы с LabVIEW
Учебное пособие
Вы изучите следующие основные функции LabVIEW:
- Циклы While
- Зарисовка
- ВПП
- Корпусные конструкции
- Массивы
- Кластеры
- Узел свойств
- Проводник проекта
По каждой теме следует просмотреть приведенные ниже видеоролики/учебники. Убедитесь, что сами делаете примеры в LabVIEW. Затем выполните упражнения по каждой теме.
Циклы While
Циклы позволяют многократно выполнять определенную часть кода. Различные доступные циклы и структуры расположены в подпалитре Structures палитры Functions на блок-диаграмме. Наиболее важными циклами являются циклы For и циклы While.
Видео: циклы While в LabVIEW
Учебное пособие
Упражнения
0027 Графики
LabVIEW обладает мощными функциями для построения графиков ваших данных. Вы можете графически визуализировать данные в LabVIEW, используя два основных метода: диаграмму сигналов и график сигналов. Этот модуль знакомит с графиком формы волны и диаграммой формы волны и объясняет, когда вы должны их использовать.
Видео: Построение в Labview
Учебное пособие
Упражнения
Subvis
Subvis находятся в пределах вашего VI. Они повышают удобочитаемость и повторное использование. SubVI похожи на функции или методы, используемые в других языках программирования.
Видео: Subvis in Labview
Учебник
Упражнения
Структуры корпусов
Структуры корпуса являются некоторыми функциями, которые вы, вероятно, используете, большинство в лаборатории. Это похоже на использование «If .. Else ..» в текстовых языках программирования. В LabVIEW у нас нет If.. Else, поэтому нам нужно использовать Case Structure.
Видео: Структуры случаев в LabVIEW
Учебник
Упражнения
Массивы
Как правило, при регистрации данных и т. д. вам приходится иметь дело с массивами. LabVIEW имеет множество встроенных функций для работы с данными в массивах.
ВИДЕО: ВЕРЕЙТЫ LABVIEW
Учебное пособие
Упражнения
Кластеры
Сгруппированные данные сгруппированных упаковка. Это похоже на структуру или запись (или «миниатюрный» класс), используемые в других языках программирования.
ВИДЕО: Labview Clusters
Учебник
Упражнения
Узлы свойств
Узлы свойств, вызывающие узлы и ссылки являются мощными особенностями в LabView. Начнем с узлов свойств.
Видео: узлы свойств LabVIEW
Учебное пособие
Project Explorer
Project Explorer
. Вам также необходимо использовать проводник проекта, если вам нужно создать исполняемые файлы или создать более сложные приложения, такие как приложения реального времени и т. д.
Видео — LabView Project Explorer
Учебное пособие
Упражнения
Отладки в Labview
Отладка — это процесс расположения и борпок или ошибки (ошибки) в вашей компьютерной программе, в этом компьютерном коде, в вашем компьютерной программе, в вашем компьютерной программе, в вашем компьютерной программе, в вашем компьютерной программе, в вашем компьютерной программе, в вашем компьютерной программе, в вашем компьютерной программе, в этом компьютерном коде, в вашем компьютерной программе, в вашем компьютерной программе. случае вашей программы LabVIEW. LabVIEW имеет мощные функции для отладки вашего кода, такие как: Broken Run Arrow, Highlight Execution, Probes и Breakpoints.
Видео — Устранение ошибок в LabVIEW
Учебное пособие
Теперь вы изучили основы программирования в LabVIEW, такие как лицевые панели, блок-диаграммы, циклы While, построение графиков, SubVIS и т. д. Видео ниже суммирует все это. вещи.
Видео (программирование в LabVIEW)
Учебное пособие по LabVIEW с примерами и упражнениями
Код LabVIEW для большинства примеров и упражнений
Программирование в LabVIEW с использованием конечного автомата
Обычно инженеры часто создают простые виртуальные приборы LabVIEW, которые в конечном итоге выходят из-под контроля, потому что они не имеют надлежащей структуры и лучших практик. Решение этой проблемы заключается в организации вашего кода и данных таким образом, чтобы обеспечить модульность, удобочитаемость и повторное использование. Использование подхода конечного автомата — хороший способ сделать все правильно с самого начала.
Конечный автомат — это одна из фундаментальных архитектур, которую разработчики LabVIEW часто используют для создания приложений. Рекомендуется изучить и использовать принципы конечного автомата LabVIEW при создании приложений.
В программном обеспечении LabVIEW вы можете создать базовый конечный автомат с циклом While, сдвиговым регистром, структурой прецедентов и некоторой формой селектора прецедентов.
Видео: Конечный автомат LabVIEW
Учебное пособие
Код загрузки
Теперь вы должны быть готовы создавать свои собственные приложения LabVIEW.
Чтобы получить представление о том, что можно создать с помощью LabVIEW, посмотрите следующие видеоролики ниже. Примечание! Эти видеоролики представлены только для того, чтобы вдохновить вас и показать, на что способен LabVIEW. Возможно, у вас есть идеи для вашей доставки (см. ниже)?
Пример 1
Регистрация и мониторинг данных в LabView Пример (видео)
Подробнее (включая загрузку кода LabView)
Пример 2
включая загрузку кода LabVIEW)
Простые ВП LabVIEW в сравнении с приложениями LabVIEW: Обычно инженеры часто создают простые ВП LabVIEW, которые со временем выходят из-под контроля, потому что они не имеют надлежащей структуры и передового опыта. Решение этой проблемы заключается в организации вашего кода и данных таким образом, чтобы обеспечить модульность, удобочитаемость и повторное использование. Использование подхода конечного автомата — хороший способ сделать все правильно с самого начала. В приведенных выше примерах приложений LabVIEW этот подход использовался при разработке приложений LabVIEW.
Как правило, инженеры часто создают простые ВП LabVIEW, которые в конечном итоге выходят из-под контроля, потому что они не имеют надлежащей структуры и лучших практик. Решение этой проблемы заключается в организации вашего кода и данных таким образом, чтобы обеспечить модульность, удобочитаемость и повторное использование.
Некоторые примеры:
- Интуитивно понятный графический интерфейс (передние панели): добавление единиц измерения, использование элементов управления и индикаторов из одной палитры, изменение размера окна, не использование «ярких» цветов и т. д.
- Структурированный код (блок-схема): создание и использование SubVI, избегание спагетти-кода, изменение размера окна, использование меток, всегда использование Project Explorer, использование конечного автомата и т.
д.
Подробнее смотрите в видео ниже.
Видео: Руководство по программированию LabVIEW
PowerPoint, использованный в видео
Создайте приложение LabVIEW по своему выбору. Он должен содержать основные функции LabVIEW, такие как цикл While, структура случаев, ВПП, массивы, узлы свойств и кластеры и т. д. Вы должны использовать Project Explorer.
Здесь вы видите пример игрового автомата LabVIEW (YouTube) (скачать игровой автомат LabVIEW). Здесь вы найдете несколько примеров считывателей LabVIEW RFID.
Убедитесь, что вы создали правильный GUI (графический интерфейс пользователя).
Некоторые примеры (если вам не хватает идей):
- Создание научного калькулятора в LabVIEW
- Создайте простую игру, используя, например, кубики или карты, Yatzy/Yatzee или Bingo
- Игра на память, в которой пользователю, например, нужно запомнить цвета в последовательности, найти 2 одинаковых изображения и т. д.
- Fiver/Light Out — простая игра, состоящая, например, из сетки 5×5, цель которой — включить (или выключить) все элементы.
- Крестики-нолики/Три в ряд
- Камень, ножницы, бумага Приложение, в котором вы играете против компьютера
- Лотерейный автомат, который выбирает случайные числа, которые вы можете использовать для заполнения своего лотерейного купона.
- Игровой автомат, в котором вам нужно получить 3 одинаковых символа, в зависимости от символов вы получаете разные призы.
- Игра 3 в ряд (или 4), где вы играете против компьютера, см. Соедините четыре.
- Генератор паролей Приложение, в котором вы можете генерировать новые пароли для различных веб-страниц и т. д., а также сохранять их (например, в двоичном файле).
- Или как насчет знаменитой и эпической игры Snake ? Загрузите LabVIEW Snake.
- и т. д.
Используйте свое воображение. Создайте то, что вам интересно и чем вы увлечены, таким образом вы узнаете гораздо больше. Делайте это, потому что хотите учиться, а не удовлетворять мои «требования». Не подавайте такое же заявление, как и все остальные в вашем классе. Удиви меня! Не ищите всегда легких решений! Брось себе вызов!
Пожалуйста, следуйте Руководству по программированию LabVIEW (pdf), как показано и объяснено в этом видео: Руководство по программированию LabVIEW.
Внимание! Используя простой конечный автомат LabVIEW , вы можете простым способом создавать более продвинутые приложения LabVIEW!
Представление : Задокументируйте свое приложение LabVIEW (как графический интерфейс, так и код) и предоставьте PDF-файл (например, 5–8 страниц). Здесь вы найдете шаблон отчета Word, который вы можете использовать для своего отчета. Вы можете использовать другой шаблон, если хотите. Убедитесь, что вы выполнили все пункты этого контрольного списка (pdf), прежде чем сдавать отчет.
Куда доставить? Холст
Какой доставить? Только PDF-файл — без кода LabVIEW
Текст должен быть в первую очередь рефлективным, а не описательным. Текст должен не просто описывать, что было сделано, но также почему и как и каковы результаты. Результат должен быть помещен в соответствующий контекст.
Документ (pdf) можно построить следующим образом (так называемая модель IMRaD):
- I введение : Эта документация может начинаться с краткого введения, т. е. описания того, что вы сделали, какова цель программы и т. д. Как правило, вы также должны включать схему системы (видео). Эскиз системы — это иллюстрация/рисунок вашей системы, различных частей, из которых состоит система, и того, как они соотносятся друг с другом.
- M методы и R результаты (Обзор проделанной работы и результаты): Включите одно или несколько изображений пользовательского интерфейса (передняя панель) и кода (блок-схема). Они также должны быть кратко описаны в тексте.
- D обсуждения и Заключение/Резюме : Обсудите свои результаты. Наконец, краткое резюме/заключение вашей работы. Ваша программа работает так, как ожидалось? Почему/почему бы и нет, любые улучшения, которые необходимо внести в вашу программу, и т. д.
Написание технических отчетов в Microsoft Word. Здесь вы узнаете об основной структуре технического отчета, как вставлять подписи к рисункам и ссылаться на них в тексте, как вставлять уравнения и ссылаться на них в тексте, как добавлять ссылки и т. д.
Дополнительная информация об ИМРаД.
Убедитесь, что рисунки, таблицы и уравнения вставлены правильно, см. видео Уравнения в Word и PowerPoint.
Ссылки : Если вы использовали внешние источники, вам необходимо использовать ссылки. В научных документах мы обычно используем стандарт IEEE, подробности см. в Kildekompasset. Цитирование и ссылки с помощью Microsoft Word (YouTube)
Помните, что нужно сосредоточиться на технической работе, которая была проделана (поскольку вы узнали, что техническая/профессиональная документация должна быть написана), т. е. вы НЕ должны говорить, сколько вы узнали , чтобы задание было интересным и тому подобное. Представьте, что вы пишете эту документацию для Заказчика, который попросил вас создать эту программу и задокументировать использованные Методы и достигнутые Результаты.
Графический дизайн системы » Примечания по электронике
LabVIEW разработан и производится компанией National Instruments в качестве среды, используемой для графического проектирования систем.
Учебное пособие по логическому зонду Включает:
Что такое LabVIEW?
среда LabVIEW
ВП LabVIEW
Программирование
Драйверы
Пример / учебник
Название LabVIEW является сокращенной формой его описания: Лаборатория виртуального приборостроения Workbench.
LabVIEW — это визуальный язык программирования: это платформа системного проектирования и среда разработки, предназначенная для разработки всех форм систем.
LabVIEW был разработан компанией National Instruments в качестве рабочей среды для управления тестовой аппаратурой. Однако его применение распространилось далеко не только на контрольно-измерительные приборы, но и на всю область проектирования и эксплуатации систем.
LabVIEW — это язык графического структурированного потока данных, который иногда называют «G» — не путать с G-кодом.
История LabVIEW
Впервые LabVIEW был запущен в 1986 году как инструмент для ученых и инженеров, облегчающий автоматизированные измерения. Цель состояла в том, чтобы сделать его таким же продуктивным для ученых и инженеров, как электронные таблицы для финансовых аналитиков.
Говорит Джефф Кодовски из National Instruments, выдвинувший первоначальную идею и разработавший ее: «Мы не стремились создать язык, но это то, что мы в итоге сделали, потому что нам нужен был такой уровень гибкости и контроля, чтобы иметь дело с требуемые типы операций ввода-вывода и обработки».
В дополнение к этому Кодовски использовал ранний Apple Mac, который использовал графику больше, чем любая другая вычислительная система. Кодовски хотел использовать эту возможность для более быстрого программирования управления инструментами.
Что такое LabVIEW?
LabVIEW использует графический интерфейс, который позволяет объединять различные элементы для обеспечения требуемого потока.
LabVIEW — это, по сути, среда, позволяющая программировать на G — это графический язык программирования, созданный National Instruments, который изначально был разработан для связи через GPIB, но с тех пор он был значительно обновлен. В настоящее время G можно использовать для автоматизированных тестовых приложений, сбора общих данных, программирования FPGA и т. д. . . .
LabVIEW, по сути, является пользовательским интерфейсом для G. Однако по мере развития программного обеспечения термин LabVIEW теперь является синонимом языка G. LabVIEW также предоставляет множество других возможностей, включая отладку, автоматическую многопоточность, пользовательский интерфейс приложений, управление аппаратным обеспечением и интерфейс для проектирования системы.
Таким образом, LabVIEW действует как портал для множества объектов, объединяя их под единым элементом, которым легко управлять.
LabVIEW работает на платформах Windows, OS X (Apple) и Linux, что делает его пригодным для большинства вычислительных систем.
Ключевые концепции LabVIEW
В LabVIEW есть несколько элементов и концепций, которые являются ключевыми для формата и работы среды. К ним относятся:
- Среда LabVIEW: Среда LabVIEW состоит из менеджера LabVIEW VI (обозревателя проектов), инструментов программирования, функций отладки, шаблонов и готовых образцов примеров, а также простого интерфейса для драйверов оборудования. Подробнее о Среда LabVIEW.
- ВП LabVIEW: ВП LabVIEW — это «виртуальный инструмент», который позволяет создавать пользовательский интерфейс и содержит программный код. Подробнее о Виртуальных инструментах LabVIEW, ВП.
- Программирование LabVIEW G: Это графический язык программирования, в котором функциональные алгоритмы строятся с использованием методов «перетаскивания». Подробнее о Программирование LabVIEW.
- Поток данных LabVIEW : Это основная концепция, определяющая порядок выполнения программы.
Приложения LabVIEW
LabVIEW предоставляет мощную платформу для выполнения широкого круга различных приложений. Он начинался как среда для управления тестовым программированием, но с момента его появления приложения, для которых его можно использовать, значительно расширились. Он превратился из графического языка управления тестированием в графическую среду проектирования систем.
Это означает, что его можно использовать для огромного количества интересных и разнообразных приложений. Его можно использовать не только для управления оборудованием (в том числе для управления большим адронным коллайдером в ЦЕРН) и различных приложений для сбора данных (включая моделирование разработки автомобилей, где осуществляется мониторинг больших данных), но и для проектирования систем, где он уже использовался. для разработки проектов от радиочастотных схем до биомедицинского оборудования, экологически чистых технологий и многого другого.
Преимущества / недостатки LabVIEW
Как любой продукт или платформа, LabVIEW имеет свои преимущества и недостатки. Их необходимо тщательно обдумать перед началом использования.
Преимущества LabVIEW
- Гибкий и простой в использовании графический интерфейс. Большинство инженеров и ученых могут научиться использовать его быстро.
- LabVIEW представляет собой универсальную платформу для множества приложений в различных областях.
- LabVIEW можно использовать с оборудованием сторонних производителей: его можно взаимодействовать с C/C++, VB, Fortran и т. д. и т. д.
- Простота взаимодействия со многими аппаратными элементами, такими как оборудование для сбора данных и тестирования.
- У него отличная поддержка клиентов и большой активный форум сообщества.
Недостатки LabVIEW
- LabVIEW производится из одного источника, и некоторые компании могут не захотеть использовать продукт, полученный из одного источника и не стандартизированный в отрасли.
