Praxisbuch Labview

Eine Einführung in die Praxis in 12 Experimenten

Friedrich Plötzeneder, Birgit Plötzeneder

• Verlag: Franzis Verlag
• Jahr: 2013
• ISBN:
  9783645270380
• Thema: Technologie et ingénierie
• Thema: Ingénierie de l'électricité et des télécommunications

Dieses Buch führt Anfänger und Fortgeschrittene Schritt für Schritt mit vielen Praxisbeispielen in die führende Programmiersprache für Messtechnik "LabVIEW" ein.Der erste Teil des Buchs erklärt ausführlich und umfassend die Programmiersprache LabVIEW. Die Kapitel schließen jeweils mit instruktiven Beispielen. Aufgrund des Umfangs von LabVIEW, das mehr als tausend ausprogrammierte Algorithmen hat, beschränkt sich das Buch auf die wichtigsten Algorithmen und Sprachelemente, sodass Sie sich nicht mit unnötigem Ballast befassen müssen.Der zweite Teil des Buchs zeigt, wie leicht man mit LabVIEW technische, physikalische und mathematische Probleme unterschiedlichster Bereiche lösen kann. Die Experimente sind mit einfacher, oft bereits vorhandener Ausrüstung möglich. Praxis-relevante Themen wie Messdatenerfassung, serielle Schnittstelle und Soundkartenprogrammierung werden ausführlich besprochen. Anhand von einfach durchzuführenden Experimenten wie dem Messen eines EKGs, der Ansteuerung eines Schrittmotors oder dem Bau eines 3-D-Scanners werden wichtige Kenntnisse für die Realisierung eigener Projekte vermittelt. Sie können ohne große Investition durchgeführt werden und sind hinsichtlich der Durchführung und Mathematik vollständig beschrieben und erprobt.Die Experimente sind auch als Laborübung an Hochschulen sowie für Auszubildende, Ingenieure und Autodidakten, die mit LabVIEW arbeiten, geeignet. Praktische Experimente*EKG*Schrittmotoransteuerung*Wechselrichter - Drehstrom aus dem Laptop*Dehnungsmessstreifen*Terminalprogramm*Signalverarbeitung in der Praxis*Akustisches GPS*Bildverarbeitung mit zweidimensionaler Fourier-Transformation*Temperaturverteilung in einem Ring*3-D-Scanner mit Laptop und Beamer*Praktische Bildverarbeitung*und viele mehr

1Einführung

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) von National Instruments ist eine grafische Programmiersprache, die es seit 1986 gibt. Nun liegt sie in der Version LabVIEW 2009 vor. Die hauptsächlichen Anwendungsgebiete liegen in der Mess-, Regelungs- und Automatisierungstechnik.

1.1System installieren

Die vorgestellten Programme und Experimente funktionieren in jedem Fall ab LabVIEW 2009, einige aber auch mit LabVIEW 8.5 oder 8.6. Eine Studentenversion steht kostengünstig zur Verfügung, alternativ kann man die 30 Tage lauffähige Version von LabVIEW unter http://www.ni.com/downloads/evaluation.htm herunterladen. Für Benutzer, die noch nie mit LabVIEW gearbeitet haben, sei im Startmenü im Menüpunkt Erste Schritte mit LabVIEW ein Einstieg empfohlen.

Abb. 1.1: Erste Schritte mit LabVIEW (unter Hilfe zu finden)

Bei Programmen mit Bildverarbeitung, z. B. dem 3-D-Scanner, ist es nötig, die Bildverarbeitungssoftware Vision Development Module 2009 und die entsprechenden Treiber VAS-November2009.zip zu installieren. Sie finden diese Programme unter: http://joule.ni.com/nidu/cds/view/p/id/1524/lang/de und http://joule.ni.com/nidu/cds/view/p/id/1392/lang/de

Diese Programme benötigen auf Ihrem PC knapp 2 GB Speicher.

2Grundlegendes

2.1Frontpanel und Blockdiagramm

Wenn man mit LabVIEW ein neues Programm erstellt (über Leeres VI), werden zwei Fenster geöffnet. Das graue Fenster ist das Frontpanel, das weiße Fenster das Blockdiagramm.

Abb. 2.1: Frontpanel und Blockdiagramm nach dem Start von LabVIEW (Leeres VI)

Im Frontpanel werden die Ein- und Anzeigeelemente platziert. Diese Elemente bezeichnet man auch als Frontpanelelemente. Im Blockdiagramm (auch Diagramm) kann das Programm in grafischer Form erstellt werden.

Abb. 2.2: Auswertung der pythagoreischen Formel

Das gezeigte Programm ist in dieser einfachen Form bereits lauffähig. LabVIEW ist, vereinfacht ausgedrückt, ein zum Leben erwecktes Flussdiagramm.

Ein LabVIEW-Programm wird von der Entwicklungsumgebung kompiliert, d. h. in Maschinencode umgewandelt und ausgeführt. Die Ausführungsgeschwindigkeit ist dadurch sehr hoch und im Vergleich zu Java 10–100 Mal schneller.

2.2Die fünf wichtigsten Fenster und das Fehlerfenster

Tabelle 2.1: Die wichtigsten Fenster in LabVIEW im Überblick

Fenster und Bezeichnung	Wozu dieses Fenster dient	Wie man in dieses Fenster kommt
Frontpanel	In diesem Fenster werden die Ein- und Anzeigeelemente platziert, z.B. Zahleneingabe, grafische Ausgaben, Schalter ... Ein- und Anzeigeelemente werden auch als Frontpanelelemente bezeichnet. Dieses Fenster sieht der Endbenutzer.	Dieses Fenster entsteht, nachdem Sie ein neues VI angelegt haben. Vom Blockdiagramm können Sie über Fenster/Frontpanel anzeigen wechseln. Frontpanel anzeigen
Blockdiagramm	Im Blockdiagramm wird das Programm erstellt. Da es sich bei LabVIEW um eine grafische Programmiersprache handelt, könnte man auch sagen, dass das Programm in diesem Fens-ter gezeichnet wird.	Dieses Fenster entsteht, nachdem Sie ein neues VI angelegt haben. Vom Frontpanel können Sie über Fenster/Blockdiagramm anzeigen wechseln. Blockdiagramm anzeigen
Elementefenster	In diesem Fenster können Sie die Bedien- und Anzeigeelemente auswählen und in das Frontpanel einsetzen. Das Menü kann durch einen Klick auf das Symbol erweitert werden.	Gehen Sie mit dem Cursor über das Frontpanel und klicken Sie mit der rechten Maustaste.
Funktionspalette	Eingabe: Datenerzeugung und -erfassung. Signalanalyse: Auswertung. Ausgabe: Signalausgabe und speichern. Signalverarbeitung: Extrahieren und Synthetisieren von Sig-nalen. Ausführung und Arithmetik programmieren. Das Menü kann durch einen Klick auf das Symbol erweitert werden.	Gehen Sie mit dem Cursor über das Blockdiagramm und klicken Sie mit der rechten Maustaste.
Werkzeugpalette	In diesem Menü können Sie die Bearbeitungswerkzeuge auswählen.	Sie wählen das Menü Ansicht >> Werkzeugpalette Werkzeugpalette anzeigen
Fehlerfenster Über das Pull-down-Menü Anz...

Inhaltsverzeichnis

• Deckblatt
• Vorwort
• Geleitwort
• Inhaltsverzeichnis
• 1. Einführung
• 2. Grundlegendes
• 3. Datentypen und ein erstes Programm
• 4. Einfache Frontpanelelemente
• 5. Entscheidungsstrukturen
• 6. Arrays
• 7. Cluster
• 8. Strings
• 9. Schleifen
• 10. Schieberegister
• 11. Unterprogramme
• 12. Grafische Frontpanelelemente
• 13. Grafik
• 14. Datenerfassung
• 15. Dateien
• 16. Programmablauf
• 17. Soundkarte
• 18. Serielle Schnittstelle
• 19. Erstellung einer EXE-Datei und eines Installationsprogramms
• 20. EKG
• 21. Schrittmotoransteuerung
• 22. Drehstrom aus dem Laptop
• 23. Dehnungsmessstreifen
• 24. Terminalprogramm
• 25. Signalverarbeitung in der Praxis
• 26. Akustisches GPS
• 27. Bildverarbeitung mit zweidimensionaler Fourier-Transformation
• 28. Temperaturverteilung in einem Ring
• 29. 3-D-Scanner mit Laptop und Beamer
• 30. Praktische Bildverarbeitung
• 31. Literatur
• 32. Bauteile
• Die Autoren
• Stichwortverzeichnis