Apostila Labview 2y1g31

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Universidade Federal do Ceará

LabVIEW para Engenheiros

Hugo Ferreira de Albuquerque (Emanuel ) 1

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Sumário 1. Introdução LabVIEW .............................................................................. 3 2. Frontal .......................................................................................... 4 3. Diagrama de Blocos ................................................................................ 15 4. Fluxo de Dados ....................................................................................... 21 5. Funções String ........................................................................................ 26 6. Funções Array ........................................................................................ 30 7. Funções Cluster ...................................................................................... 38 8. Funções Constantes ................................................................................ 39 9.Gráficos ................................................................................................... 40 10. Programação Estrutural ........................................................................ 45

2

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

1. Introdução O LabVIEW permite a análise e interpretação virtual através da construção de instrumentos virtuais tais como indicadores gráficos, analógicos e/ou digitais. Possibilita também a criação de interfaces amigáveis muito semelhantes a painéis de máquinas, podendo ser utilizado como uma interface homem-máquina. Desta forma, por ser muito similar à instrumentos reais, os programas em LabVIEW são chamados de VI’s (Virtual Instruments). A linguagem de programação utilizada para tal recebe o nome de linguagem G, por se tratar de uma linguagem gráfica que utiliza blocos de funções. Toda VI é composta, basicamente, de três partes principais: o Front ( Frontal), o Block Diagram (Diagrama de Blocos) e o Conector de ícones. O frontal pode ser entendido como uma interface do usuário, no qual estão presentes os controles (entrada de dados e valores) e os indicadores (saídas de dados e resultados). O diagrama de blocos é equivalente a código fonte do programa, no qual estão presentes todas as estruturas de cálculo, de repetição, captura de sinais e outras, as quais são conectadas por “fios” que representam fluxos de dados.

3

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

2. Frontal O frontal é um meio confortável para construir programas com uma boa interface gráfica. O programador não necessita de escrever qualquer linha de código.A apresentação gráfica dos processos aumenta a facilidade de leitura e de utilização. Uma grande vantagem em relação às linguagens baseadas em texto é a facilidade com que se cria componentes que se executam paralelamente. Você monta o frontal com as variáveis de controles e indicadores, que são os terminais interativos de entrada e saída do VI, respectivamente. Controles são: botões, botões de pressão, dials e outros dispositivos de entrada. Indicadores são gráficos, LEDs e outros displays. Os controles simulam dispositivos de entrada de instrumentos e fornecem dados para o diagrama de bloco do VI. Os indicadores simulam dispositivos de saída de instrumentos e exibem os dados que o diagrama de bloco adquire ou gera.

4

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Interface de operação do VI.

2.1 Barra de Ferramentas no Frontal Na parte superior da tela, tanto no diagrama de blocos quanto no frontal, encontramos a barra de ferramentas utilizada para controlar a execução e a formatação dos VI’s. Alguns botões são visíveis em ambas as janelas e outros são exclusivos do diagrama de blocos.

Barra de Ferramentas

5

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

a) RUN: Utilizado para iniciar a execução de uma VI. Contudo, se o botão run ficar com a imagem código apresenta erros e, portanto, não pode ser executado.

,o

b) RUN CONTINUOUSLY: Utilizado para iniciar a execução de uma VI de modo continuo. Se esse botão for novamente pressionado, a execução contínua do VI será interrompida. c) STOP: Utilizado para parar a execução de uma VI. Obviamente, só poderá ser usado quando uma VI estiver sendo executada. d) PAUSE: Utilizado para pausar a execução de uma VI. Clicando novamente nesse botão, a execução da VI será retomada. e) FORMATAÇÃO DE TEXTOS: Utlizado para formatar um determinado texto que esteja selecionado, alterando o tipo de fonte, cor, tamanho e estilo (negrito, itálico, sublinhado e outros) Obs.: Para selecionar objetos no LabVIEW, basta clicar sobre os mesmos ou pressionar o cursor do mouse em um ponto da tela e mantê-lo pressionado até uma outra extremidade qualquer, criando um retângulo de seleção. f) ALINHAMENTO DE OBJETOS: Ao clicar neste botão, será exibido um menu contendo os botões abaixo figurados, no qual podemos selecionar o tipo de alinhamento dos objetos selecionados:

Alinhamento dos objetos

g) ESPAÇAMENTO E DISTRIBUIÇÃO ENTRE OBJETOS :

6

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Ao clicar neste botão, será exibido um menu contendo os botões descritos abaixo, no qual podemos selecionar o tipo de espaçamento entre os objetos.

Distribuição de objetos

h) TAMANHO DOS OBJETOS: Ao clicar neste botão, será exibido um menu contendo os botões abaixo figurados, nos quais podemos selecionar o tipo de redimensionamento a ser dado aos objetos selecionados :

Redimensionamento dos objetos

i)

REORDER:

7

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O botão reorder apresenta ferramentas de formatação utilizadas quando se deseja trabalhar com objetos sobrepostos. Nesse sentindo, quando selecionamos dois ou mais objetos e clicamos em reorder/group, todos os selecionados serão unidos e não se deslocarão separadamente. Para desfazer o grupo basta clicar em ungroup. Ao selecionarmos um ou mais objetos e clicarmos em lock, os mesmos não poderão ser deslocados, ficando com uma posição fixa na tela. Para destravar o movimento destes objetos basta clicar em unlock. Quando sobrepomos dois objetos, surge a necessidade de mover um deles para frente e o outro para trás, para que ambos fiquem visíveis. Para tal, existe o move forward (move um objeto para frente de outro) e o move backward (move um objeto para trás de outro). Quando houver mais do que dois objetos, utilizamos o move to front (coloca um objeto na frente de todos os demais) e o move to back (coloca um objeto para trás de todos os outros).

2.2Help no LabVIEW O LabVIEW Help constitui uma ferramenta valiosa para conhecer o funcionamento dos recursos do programa, podendo ser ado mais facilmente através do atalho de teclado Ctrl+?. Existe ainda o Context Help, usado quando se desejam informações sobre uma função selecionada e ado normalmente através do atalho de teclado Ctrl+h. Aliado a isso, existe ainda o botão Find Examples que abre uma biblioteca com VI’s previamente elaboradas que podem servir como base para a elaboração de outras VI’s.

8

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O exemplo acima especifica a função Help sendo ado no menu do frontal

9

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Interface do LabVIEW Help – (Ajuda)

2.2.1 Show Context Help Esse botão é equivalente ao Ctrl+h (Context Help), o qual, conforme citado anteriormente, fornece informações sobre um objeto qualquer da VI. Como exemplo disso, temos abaixo figurado o que é exibido quando selecionamos a função de multiplicação de uma VI:

10

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Caso essa descrição não seja suficiente para sanar uma eventual dúvida, pode-se clicar no link Detailed que exibirá a janela abaixo:

Além de uma descrição mais completa, essa janela exibe os botões add to the block diagram (adicionar ao diagrama de blocos), find on the palette (encontrar a função na paleta das funções) e ainda open example e find related examples (abre uma VI com um exemplo de uso da função dada).

2.3 Paletas de funções – Frontal ( Paleta de Controls) 11

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Iniciamos a programação de uma VI no LabVIEW através da inserção dos elementos que constituirão as variáveis do programa no frontal. Atribuímos um valor inicial à variável nos controles e recebemos do programa o seu valor final nos indicadores.Para inserir controles e indicadores utilizamos a paleta Controls, que é exibida ao clicar com o botão direiro do mouse sobre a área cinza do frontal ou :

Nesta paleta estão localizados todas as bibliotecas de controles e indicadores disponíveis no LabVIEW. Abordaremos apenas as mais importantes que estão presentes na aba modern. São elas: numeric (indicadores e controles numéricos) , boolean (leds, botões e switches), graph (gráficos), string & path (cadeias de caracteres e arquivos), ring&enum (textos e imagens) e array,matriz &cluster . Para exibir a função de cada uma dessas bibliotecas basta clicar sobre o ícone que as representa.

Numeric:

12

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Para inserir qualquer um desses indicadores/controles no frontal basta clicar em um deles e arrastar o item desejado para uma posição qualquer no . Nesta paleta, encontramos controles e indicadores em distintos formatos, cabendo ao usuário do LabVIEW escolher o mais adequado ao seu VI, sendo importante ressaltar que podemos transformar um controle em um indicador e um indicador em um controle no diagrama de blocos sem alterar seu aspecto no frontal. São eles:

Numérico

Tempo (Data e Hora )

Barra Vertical sem e com ponteiro

Barra Vertical sem e com Grade

Tanque e Termômetro

Barra de Rolagem

Color Box ( caixa de cores na qual cada cor está associada a um número natural)

Relógio sem e com ponteiro

13

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Boolean:

Esta biblioteca contém indicadores e controles booleanos, ou seja: trabalha apenas com 2 situações : TRUE (verdadeiro) e FALSE (falso), com diferentes formatações. São elas:

Interruptores Horizontais e Verticais

LED´s Quadrados e Circulares

Botões OK, Cancel, Stop e no Formato de Aparelho de Rádio;

Graph:

14

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Esta biblioteca contém na maioria dos VIs a serem executados representam indicadores gráficos do LabVIEW. Dentre os vários tipos de gráficos disponíveis, os mais importantes, ou seja que são mais utilizados: o Waveform Chart , o Waveform Graph e o XY Graph.

O Waveform Chart é um indicador gráfico que associa números ou elementos escalares ou ainda vetores unidimensionais de um elemento, plotando-os na tela do frontal. Este é um tipo de gráfico que se caracteriza por atualizações constantes e por acumular os valores impressos, mesmo quando eles já não se encontram no display do gráfico. Podemos mudar sua configuração apertando o botão direito do mouse em cima do gráfico e aparecera a opção Properties.

O waveform graph plota uma determinada taxa de valores em uma faixa igualmente distribuída. Utilizamos este tipo de gráfico para plotar amostras e arrays.Podemos observa que a grande diferença entre o waveform chart e o graph é que o primeiro plota um ponto de cada vez, enquanto que o segundo plota um sequencia de pontos de um única vez.

O XY Graph é um indicador gráfico formado a partir de dois arrays (agrupamentos de números). Dessa forma, podemos definir as abcissas e as ordenadas de um determinado número de pontos e, a partir disso, traçar o gráfico formado por eles. OBS: Todos os gráficos apresentados anteriormente podem ser mudado a sua configuração ou seja o usuário pode definir a seu estilo qual o limites de escala, aparência , titulo do gráfico entre outros apenas clicando com o botão direito do mouse em cima do gráfico aparecera a opção Properties e basta clicar em cima que aparecera todas essas funções:

STRING & PATH:

15

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

A biblioteca String & Path contém os controles e indicadores de strings (cadeias de caracteres) e de manipulação de arquivos (path):

Controle e Indicadores de textos ou cadeias de caracteres (strings);

Controle e Indicador de strings na forma de menu vertical;

Controle e Indicador de manipulação de arquivos. Ao clicar sobre este ícone no frontal, o programa exibirá uma janela pela qual é possível buscar um determinado arquivo no computador.

ARRAY, MATRIX & CLUSTER:

16

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

A estrutura array é, basicamente, um agrupamento de elementos. Quando a inserimos no frontal, obetemos a configuração vazia ilustrada :

Análogo ao array, o cluster também pode ser definido como um agrupamento de outros elementos. Entretanto, em um mesmo array podemos inserir apenas um tipo de função (somente númerico ou somento boleano ou somente string ou somente ring), enquanto que em um cluster podemos inserir esses elementos simultaneamente. Quando colocamos um cluster no frontal, também observamos sua configuração vazia inicial, mas basta inserir os elementos que esse absorve as propriedades dos mesmos:

As matrizes de elementos reais e complexos serão as ferramentas com as quais realizaremos todas as operações matriciais no LabVIEW.

3.Diagrama de Blocos É uma interface interativa entre o usuário e a máquina , depois de construir o frontal o codigo é adicionado usando representações gráficas das funções para controlar as variaveis de 17

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

entrada ou saida no frontal.Os objetos no frontal aparecem como terminais no diagrama de blocos .Observe que não é possivel apagar um terminal no diagrama de bloco. O terminal só desaparece somente depois que o seu objeto correspondente seja apagado no frontal.

Interface do Diagrama de Blocos

3.1 Barra de Ferramentas no Diagrama de Blocos Barra de Ferramentas

Podemos perceber que algumas ferramentas que são encontradas no frontal são também encontradas no diagrama de blocos , então vamos detalhar algumas dessas ferramentas : a) HIGHTLIGHT EXECUTION: Insere um ponto luminoso móvel no fio que conecta duas estruturas de programação, permitindo avaliar com maior precisão o fluxo de dados entre as estruturas do programa. b) RETAIN WIRE VALUES:

18

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Se ativado, o cursor adquire a forma do ícone do retain wire values (acima figurado) quando se aproxima de um condutor. Se clicarmos sobre um determinado ponto da conexão de dados, o programa exibirá uma janela com o valor da variável em questão naquele ponto e naquele momento. c) START SINGLE STEPPING: Executa o programa, pausando a execução a cada nó para que se avalie o seu funcionamento, bem como os eventuais erros d) STEP OVER: Função análoga ao start single stepping, o step over é utilizado para que o programa seja executado deixando de parar no próximo nó. e) STEP OUT: Encerra a execução da VI, fazendo com que todos os nós localizados à frente daquele onde o step out foi pressionado seja executados sem pausas.

3.2Paletas de funções - Diagrama de blocos( Paleta Functions)

Assim como fizemos no frontal, abordaremos dentre as muitas bibliotecas do diagrama de blocos vamos detalhar apenas as principais que estão localizadas na aba programming. Numeric 19

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Contém as estruturas aritméticas simples do LabVIEW:

São elas:

Representam Soma, Subtração, Multiplicação, Divisão (retorna o quociente fracionário) e Divisão (retorna o quociente inteiro e o resto fracionário), respectivamente.

Incrementa (soma 1); Decrementa (subtrai 1); Retorna a soma dos elementos de um array numérico; Retorna o produto dos elementos de um array numérico, respectivamente.

Compound Arithmetic:tem a função de efetuar a soma ou multiplicação entre dois ou mais números.

20

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Raíz quadarada de x, quadrado de x, oposto de x, inverso de x, retorna -1 se o número associado a ele for negativo, 0 se for nulo e 1 se for positivo; abre a biblioteca de conversões do LabVIEW, respectivamente.

Essas são as principais constantes utilizadas no diagrama de bloco,são elas Constante Numérica , Constante Enum , Constante Ring.

Expression Node (calcula expressões de uma variável utilizando as funções abs, acos, acosh, asin, asinh, atan, atanh, cos, cosh, cot, exp, int, ln, log, log2, max, min, mod, rand, sec, sign, sin, sinh, sqrt, tan, tanh).

Infinito Positivo, Infinito Negativo, € (o menor número em formato double que quando somado a 1 resulta em um número diferente de 1).

COMPARISON: A biblioteca Comparison contém as funções utilizadas para comparar números. São elas:

Igual, Diferente de, Maior que, Menor que, Maior ou Igual à, Menor ou Igual à, Respectivamente

21

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Igual à zero, Diferente de zero, Maior do que zero, Menor do que zero, Maior ou igual à zero, Menor ou igual à zero, Respectivamente;

Exibe um valor se uma comparação associada a ela for verdadeira e outro valor se for falsa. Exemplo :

A função Select faz uma comparação do valor de entrada se for verdadeiro ou se for falso ele determina uma resultado dependendo do valor de entrada , exemplo acima especifica a função.

Função In Range and Coerce: Indica se um determinado valor está dentro de um intervalo de valores definido pelo usuário através de um máximo e de um mínimo e exibe o valor pertencente ao intervalo mais próximo do número que está sendo analisado.

22

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

STRUCTURES:

A Estrutura Case é equivalente ao if do C++. Se uma determinada condição for verdadeira (true), implementamos um algoritmo para calcular uma variável de uma determinada forma. Caso a condição seja falsa (false), programamos um outro método de cálculo. Só podemos

23

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

visualizar uma condição (falso ou verdadeiro) de cada vez. Para alterar a condição exibida, basta clicar sobre a aba

(true/false).

A estrutura for loop é muito similar à estrutura de repetição for do C++. Este algoritmo repete (“N”) vezes o que estiver contido dentro dele e mostra, instantaneamente, o número de ordem da interação que está sendo processada naquele momento através do indicador (“i”), que varia entre 0 e N-1.

A estrutura de repetição while loop é muito similar ao while do C++. Essa função repete o que está contido dentro dela até que a condição associada ao terminal esteja satisfeita. Clicando com o botão direito do mouse sobre este botão, podemos escolher entre stop if true (interrompe o loop quando um valor booleano associado a ele for verdadeiro) ou contiune if true (interrompe o loop quando o booleano associado a ele for falso). Assim como no for loop, também é possível verificar, instantaneamente, qual interação está sendo processada naquele momento, através do indicador .

Através do Formula Node, o LabVIEW nos permite escrever funções e expressões, aproximando-se de outras linguagens de programação não-gráficas tais como o C++ por exemplo. A sua linguagem de programação é bastante parecida com as linguagens de dados de textos , usam os mesmo sinais e operadores matemáticoNenhuma entrada de sumário foi encontrada.

4. Fluxo de dados ( D a t a S t r e a m ) 24

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

A linguagem do LabVIEW não é uma linguagem estruturada, ou seja, a leitura não se faz de cima para baixo. A leitura de fluxo de dados no LabVIEW é um pouco mais difícil de se fazer. Ela ocorre da seguinte maneira: a componente que possuir todos os dados necessários para sua execução, executa e o fluxo continua até que tudo tenha sido executado.

Observe o exemplo:A componente acima realiza a soma entre dois números e retorna o valor da mesma. Ela só pode executar se possuir dois valores na entrada, ou seja, ela não realiza a soma antes que os dois números da entrada tenham chegado.Existem componentes no LabVIEW que forçam o fluxo conforme o usuário o deseja. Esses componentes são Flat Sequence e StackedSequence.

4.1 Tipos de dados em LabVIEW – Controladores e Indicadores O LabVIEW oferece uma grande variedade de tipos de dados com que podemos trabalhar respondendo as necessidades reais. Um dos aspectos mais significantes no LabVIEW é a diferenciação que se efetua no Diagrama de Fluxo de Dados entre os diferentes tipos de controles e indicadores, baseado em que cada um deles tem uma cor própria. Deste modo, e como conseqüência de um memorização ou assimilação prática, será muito fácil identificarmos e reconhecermos imediatamente se estamos trabalhando com o tipo de dado apropriado. Distinguimos os seguintes tipos, os quais podem funcionar tantoncomo controladores como indicadores (entre parênteses está a representação da cor como será representado no Diagrama de Fluxo de Dados): 25

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Boolean (verde claro) Os tipos de dados booleanos são inteiros de 16 bits. O bit mais significativo contém o valor booleano. Se no bit 15 se coloca o valor 1, então o valor do controle ou indicador é true (verdadeiro); ao contrário, se este bit 15 vale 0, o valor da variável booleana será false(falso).

Numérico há diferentes tipos: Precisão Extendida- Extended Precision De acordo com o padrão do computador que estamos usando os números reais com precisão extendida,possuem ou são representados pela cor laranja apresentam o seguinte formato: Precisão Dupla- Double Precision Os números reais de dupla precisão cumprem com o formato de dupla precisão IEEE de 64 bits ,possuem ou são representados pela cor laranja Precisão Simples - Single Precision Os números reais de precisão simples cumprem com o formato de precisão simples IEEE de 32 bits, possuem ou são representados pela cor laranja Inteiros Longos - Long Integer Os números inteiros longos têm um formato de 32 bits, com ou sem sinal,possuem ou são representados pela cor azul. Word Integer (azul) Estes números têm um formato de 16 bits, com ou sem sinal, possuem ou são representados pela cor azul. Byte Integer (azul) Têm um formato de 8 bits, com ou sem sinal. Complex Extended (laranja) Número complexo com precisão extendida. Complex Double (laranja) Complexo com dupla precisão. Complex Single (laranja) Complexo com precisão simples. Array Um Array (vetor) é um conjunto de tamanho variado de elementos que são do mesmo 26

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

tipo. Os elementos do vetor são ordenados, e você tem o a um elemento individualmente quando se ordena o vetor. O primeiro índice é zero, o qual indica que a dimensão do vetor varia de zero a n-1, onde n é o número de elementos do vetor. Cluster (marrom ou rosa) Um cluster (agrupamento) armazena diferentes tipos de dados de acordo com as seguintes normas: os dados escalares são armazenados diretamente no agrupamento; e os vetores, strings e caminhos são armazenados indiretamente. Strings (rosa) A string é utilizada quando se tem uma seqüência de caracteres alfanuméricos.

Paths (verde escuro) O LabVIEW armazena os componentes, tipo e número, de um path (caminho) em palavras inteiras, seguidas imediatamente pelos componentes do caminho

4.2 Tabela de Simbolos de dados das Variaveis de Controle e Indicadores Controle

Indicador

Tipo de Dados Numero com ponto flutuante com dupla precisão Número com ponto flutuante de simples precisão Número com ponto-flutuante com precisão extendita Número com ponto-flutuante de simples precisão complexa Número com ponto-flutuante com dupla precisão complexa Número com ponto-flutuante comprecisão extendida Número inteiro codificado de 8bit Número inteiro codificado de 16bit Número inteiro codificado de 32bit Número inteiro não codificado de 8-bit Número inteiro não codificado de 16 –bit Número inteiro não codificado 27

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

de 32-bit Booleano (Valores lógicoVerdadeiro ou Falso) String – Cadeia de Caracteres Array -É semelhante a uma matriz.Todos os elementos devem ter os mesmo tipos de dados Tipo Enumerado (conjunto ordenado de indicadores) Path Waveform-Representa forma de onda Refnum-Número de Referência Variant-Inclui o controle ou o nome do indicador,a informação do tipo de dados e os dados proprios. Picture- Visualiza figuras que podem linhas,círculos,textos e outro tipos de formas gráficas OBS: Cada tipo de variavel possue uma ligação diferentes ou seja cores e estilos diferentes no diagrama de blocos.

4.3Mudança do tipo de dados

28

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Podemos mudar o tipo dados de qualquer variável de controle e indicador clicando com o botão direito do mouse em cima da variável no frontal >> Representation .Veja o exemplo acima .

4.4 Ligações Você transfere dados entre objetos do diagrama de bloco através de ligações. Cada ligação tem uma única fonte de dados,mas você pode ligá-la a vários VIs e funções que fazem a leitura dos dados. As ligações são de cores, estilos e espessuras diferentes, dependendo de seus tipos de dados. Os exemplos a seguir apresentam os tipos mais comuns de ligações: Tipos de Escalar Ligação Numeric

Arranjo 1D

Cor Laranja

Booleano

Verde

String

Rosa

O LabVIEW liga automaticamente objetos, conforme você os posiciona no diagrama de bloco. Você também pode ligar automaticamente objetos que já estão no diagrama de bloco. O LabVIEW conecta os terminais de melhor compatibilidade e deixa desconectados os terminais que não são compatíveis. 29

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

À medida que você move um objeto selecionado próximo a outros objetos do diagrama de bloco, o LabVIEW instala ligações temporárias a fim de exibir conexões válidas. Alterne a ligação automática, pressionando a barra de espaço, enquanto você move um objeto utilizando a ferramenta Positioning. Você pode ajustar as configurações de ligação automática, selecionando Tools»Options e Block Diagram no menu superior. 4.4.1 Ligações interrompidas Uma ligação interrompida aparece como uma linha preta tracejada, conforme mostrado no exemplo a seguir. Ligações interrompidas ocorrem por vários motivos, como quando você tenta ligar dois objetos com tipos de dados incompatíveis.

O exemplo mostrado você percebe uma ligação precisão simples (DBL) com umfunção Booleano (Valores lógico-Verdadeiro ou Falso) , a ligação é tracejada devido os valores Boolean serem uma função de parada e não um indicador. Mova a ferramentaWiring sobre uma ligação interrompida para visualizar a pequena dica que descreve o porquê que a ligação foi interrompida. Clique três vezes na ligação com a ferramenta Positioning e pressione a tecla para remover uma ligação interrompida ou você pode remover todas as ligações interrompidas, selecionando Edit»Remove Broken Wires. 4.4.2 Ligação Sólida Uma ligação Sólida aparece como uma linha continua ou seja não tracejada, ligações sólida ocorrem quando duas variáveis estão conectadas corretamente ou seu tipos de dados são (compatível ) de acordo com a programação em si.Mostraremos um exemplo a seguir que explica esse tipo de ligação:

O exemplo mostrado uma variavel de simples precisão conectada ao função matematica que representa( incremento +1), ligação tem cor laranja devido ser uma ligação envolvendo variavel numerica. 30

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

5.Funções String

Use as funções String para concatenar dois ou mais strings, converter dados em strings, e formatar um string para processamentos de textos

5.1 String Length

O String Length indica o número de caracteres (bytes ) contidos num string. Veja o exemplo a seguir

31

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Este VI conta o número de caracteres contidos na palavra LabVIEW.

5.2 Concatenate Strings

Esta função concatenate string , ou seja , une diferentes string em um só, observa a ordem que se deve ser colocado cada variavel de controle no diagrama de blocos ou seja a interligação entre a variavel e função concatenate string. Veja o exemplo a seguir :

32

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

5.3 To Upper Case

Esta função converte de minusculo para maiscúlo todos os caracteres contidos no string. É possível realizar a conversão de maiúsculo para minúsculo utilizando a função To Lower Case. Veja o exmplo:

33

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

5.4 String Subset

Esta função forma um substring de acordo com os valores inseridos nos controles. Deve ser indicado o numero de letras que formaram o substring e com que letra deve ser iniciado , o zero deve ser incluido.

O exmplo a acima demostrar o um VI, onde foi inserido um string com sete letras (LabVIEW), e foi formatado um substring com cinco letras e que começa pela letra “ b” , porque o zero equivale à letra “L” , o um equivale à letra “a” e os dois equivale à letra “b”.

34

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

6.Funções Array

Um array é um conjunto de elementos combinados na forma de matrizes ou tabelas.Todos os seus elementos devem ter o mesmo tipo de dados Quando, inserimos uma outra estrutura (controle numérico, booleano, string ou ring) dentro array basta arrasta a variável com o mouse para dentro do array que esta sem nada dentro e adquire as configurações de dados da variável que está dentro : 35

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O exemplo acima especifica as possiveis variaveis que o array pode ser formado ( controle numerico(laranja) , booleano(verde),string(rosa) e ring(azul))esses são os tipos de dados que estão representando o array no diagrama de blocos. Para ampliar a quantidade de elementos mostrados na tela, basta clicar sobre este e arrastar horizontalmente e Se clicarmos e arrastarmos verticalmente o controle numérico lateral vamos aumentar o número de dimensões do array. Assim, a partir de um vetor de uma dimensão (linha) aremos a ter uma matriz bidimensional se houverem dois controles ou ainda um array cúbico se houverem três. É possível ainda ter arrays com quatro ou mais dimensões, entretanto, esse tipo de estrutura a aser desprovida de uma interpretação geométrica,não podemos ter dimensões diferentes .

Sub Funções Array Essas funções que serão apresentadas ficam localizadas no menu Array que fica localida na paleta de functions no diagrama de blocos :

6.1 Build Array

Esta função é usada para construir arrays (matrizes )

36

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O exemplo acima demonstra um array de valores numericos , o lado esquerdo pertence a programação no frontal e o lado direito do diagrama de blocos então podemos perceber que é formado uma matriz com três controles e três indicadores sempre deve ter mesmo numero ambos , não se pode forma um uma matriz com número inferior de controles e dos indicadores na matriz (array).

Array de valores booleano no lado esquerdo pertence ao frontal e lado direito pertence ao diagrama de blocos , a configuração de cada array varia de acordo com cada controle que é inserido para dentro do array . Para criar uma matriz com mais de uma dimensão , com linhas e colunas , é necessario criar um array de um array , veja o exemplo a seguir a demonstração :

37

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

6.2Add Array Elements e Multiply Array Elements ( Soma e Multiplicação ) Veja o exemplo a seguir dessas duas operações :

38

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Função Add Array e Multiply Array podemos encontrar no menu localizado no diagrama de blocos na paleta Programming.

Numeric que está

6.3 ARRAY SIZE

Array Size indica indica o número de elementos que estão formando um array, ou seja indica o número de indicadores que tem o array. Veja o exemplo a seguir :

39

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

6.4 Index Array

O Index Array indica o elemento da matriz de acordo com índices indicados.É importante saber o que começa no zero, ou seja ,a primeira linha ou primeira coluna corresponde ao índice zero

40

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O exemplo acima detalha o funcionamento Index array ,podemos perceber que ele funciona junto com um array de array , dois controles de 32 bits e um indicador simples precisão . O elemento da 1º linha (índice 0 ) e 3º coluna (índice 2) é o número 3.

6.5 Transpose 2D Array

Esta função gera a matriz transposta de uma dada matriz .

41

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O exemplo a seguir mostra a matriz original com a sua respectiva matriz transposta e o diagrama de blocos responsável por executar essa função.

6.6 Array max e Min

Essa função Array Max e Min indica o valor máximo e mínimo encontrado no array, com os seus respectivos índices de cada valor .

42

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O exemplo demosntrar o valor máximo deste array é o número 9 (índice 2 a 2) e o mínimo é o número 1 (índice 0 a 0 )

43

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

7. Função Cluster Tem como objetivo agrupar ou desagrupar elementos .Em um Cluster podem ser agrupados elementos de diferente tipos de dados.

7.1 Bundle

Esta função agrupa elementos , transformando cluster.

A função cluster do lado esquerdo que esta representado no de frontal está localizado na paleta controls no P.F, pode receber diferente tipos de dados ao contrario da função array.

44

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

7.2Build Cluster Array

O exemplo acima demonstra como funciona a função Build Cluster Array podemos percebe que é originada da função array e bastante parecida com a função array de array , só muda tipos de dados veja o exemplo.

45

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

8. Funções Constantes As constantes são os terminais no diagrama de blocos que fornecem valores fixos dos dados ao diagrama de blocos,são definadas como constantes universais tais como pi ( ) e constantes definidas pelo usuário são constante definidas e editadas antes que o VI seja executado.

8.1 Constante Universais 1. Numeric: Um conjunto de valores matematicos e físicos de precisão elevada e, geralmente usados como uma base natural do logaritmo .Esta constante está localizada na paleta : Functions >> Numeric >> Additional Numeric Constant

Obs: essas constantes possuem valores fixos não podem ser alterados

8.2 Constantes definidas pelo usuário A paleta de functions inclui constantes organizadas por tipo, tais como Booleana, numeric, array , cluster e string entre outros , a maneira mais de criar uma constante clicar com o botão direto no terminal de entrada ou de saída de um VI e selecionando Função Create Constant no menu de atalho. 46

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Obs: A constante tem o mesmo valor contido no controle ou indicador do Frontal, devemos perceber que seu tipo de dado é a mesma da função que foi criada se for numeric seu tipo de dados é configurado pela cor laranja então a constante a ser criado também vai ser laranja. Exemplo:

Colocamos um variável de controle numérico no frontal , no diagrama de blocos podemos criar a constante referente a variável de controle ,basta clicar com o botão direito do mouse em cima da representação da variável aparecera o menu e clicamos create >> Constant.

9. Gráficos Os gráficos podem ser usados para mostrar sinais gerados no Labview ou aquisitados de um equipamento real Existem vários tipos de gráficos , os quais são encontrados no frontal Paleta Controls >>Graph. Vamos mostrar as principais partes que compõe o gráfico:

47

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Todos esses componentes podem ficar visível ou não . A configuração pode ser feita clicando com o botão direito do mouse sobre o gráfico . No menu de atalho aparecem varias opções de configuração , veja:

Menu do Gráfico

48

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

- Visible Items : Nesta opção pode escolher os itens que devem ser permanecer visíveis, tais como Label , X Scale entre outros . - Find Terminal :Esta opção localiza o terminal correspondente no diagrama de blocos. - Change to Control: Esta opção transforma o gráfico em controle que inicialmente é um indicador. - Description and Tip : Abre uma janela na qual se insere comentários , isto é , a descrição e o tipo de gráfico.Quando o VI é executado , pode-se ver esses comentários clicando com o botão direito do mouse sobre o gráfico. -Create : Cria uma local variable , Property Node, Reference e Invoke Node. -Replace : Mostra a paleta de controles para que se possa substituir o gráfico atual por outro. -Data Operations : Executa operações referentes ao dados do gráfico, tais como copiar e colar os dados , limpar o gráfico. -Advanced : Neste item possível ocultar o objeto , clicando Hide indicator. -X Scale: Nesta opção configura –se a escala de x como auto – escala ou não . - Y Scale : Nesta opção configura-se a escala de y como auto – escala ou não . - Properties : As configurações de gráfico podem ser feitas também na janela Properties mostrada abaixo :

49

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Menu Propriedades do Gráfico

9.1 Waveform Graph O exemplo a ser mostrado posteriormente foi simulado um sinal que apresenta uma forma de onda senoidal (seno),a função que gera o seno é a Sine Waveform e se encontra no diagrama de blocos. Nela pode ser configurada a freqüência , a amplitude e a fase do sinal , entre outras.

50

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

OBS: Há outras formas de onda no Labview , a onda quadrada , dente serra e onda triangular. É possível visualizar dois sinais mo mesmo gráfico . Um exemplo é gerar duas formas de onda defasada de 90º. Para isso é necessário criar dois sinais , depois conectá-los ao Build Array e por fim conectar o array criado a um gráfico, veja o exemplo a seguir :

51

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Neste caso onde tem dois sinais no mesmo gráfico , é interessante manter visível o Plot Legend , pois ele identifica cada sinal . Basta redimensionar para o numero de sinais e editar os números originais Plot 0 e Plot 1. OBS: Não são obrigatórios os dois gráficos que mostram os sinais isolados . Estes no exemplo acima foi mostrado por questão de didática , para que se visualize cada sinal isoladamente.

9.2 XY GRAPH Gera uma gráfico que relaciona os valores X com os valores de Y, ou seja cada ponto pertence a curva contém uma coordenada em X e uma Y. É obrigatório o uso de um cluster do tipo Bundle, com duas entradas , sendo cada uma deve ser um array, veja o exemplo a seguir que demonstra essa função :

52

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

10.Programação Estrutural Muitas vezes é necessário executar um mesmo conjunto de sentenças um determinado número de vezes, ou que estes se repitam enquanto são completadas certas condições. Também pode acontecer que desejamos executar uma ou outra sentença dependendo das condições fixadas ou simplesmente força que algumas executem sempre antes das outras. Para isto o LabVIEW tem quatro estruturas facilmente diferenciáveis pela sua aparência e que estão disponíveis na opção Structures da Paleta de Functions no Diagrama Blocos : 1. Sequence 2. For Loop 3. While Loop Veremos detalhadamente cada estrutura a seguir.

10.1 Laços ( Loops) São construções que permite executar uma seqüencia de declarações mais de uma vez. Existem duas formas básicas de construção Laços : while Loop e For Loop. A principal diferença entre dois tipos de laços é como a repetição controlada, ou seja While loop é 53

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

repetido uma quantidade indefinida vezes, enquanto for loop é repetido uma quantidade definida de vezes (o número de repetições é conhecido antes do início do laço)

10.1.1 While Loop É usado quando se deseja que uma operação se repita enquanto uma determinada condição seja verdadeira.

Condição dois Terminais : Loop Condition : A ele é conectado uma botão Boolean. O LabVIEW confere o estado deste terminal ao termino de cada interação, se seu valor for true (verdadeiro) , ele para execução do programa . Loop Interation : Indica número de vezes que o sub diagrama foi executado e o valor mínimo sempre será zero.

Exemplo: 54

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

O While Loop faz com que o programa seja executado infinita vezes,até que o botão conectado ao terminal condicional seja acionado.

10.1.2 For loop É usado quando se deseja que uma operação se repita enquanto um determinado número de vezes.

Contêm dois terminais : Loop Count :Contém o número de vezes que deve ser executado sub diagrama criado dentro da estrutura . O valor do contador se fixará externamente.

55

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Loop Interation : Indica o número de vezes que a estrutura foi executada : 0 durante primeira iteração, e 1 e durante a segunda e assim até N-1.

O For Loop executa o programa o número de vezes indicado no terminal do contador e Pará . OBS : Quando usar While Loop ou For Loop, deve –se executar o programa clicando o botão Run , e não mais no botão Run Continuously .

10.2 Registros de Deslocamento Os registros de deslocamento ou shift estão disponíveis tanto no For Loop como no While Loop, que permitem transferir os valores do final de uma iteração ao princípio da mesma. Inicialmente o shift tem um par de terminais colocados em ambos os lados do Loop; o terminal da direita armazena o valor final da iteração até que um novo faça que este valor se desloque para o terminal da esquerda, ficando no da direita o novo valor. Um mesmo registro de deslocamento pode ter mais de um terminal no lado esquerdo; para adicioná-lo escolheremos a opção Add Element (adicionar elemento) do menu pop-up.Quanto mais terminais tenhamos no lado esquerdo mais valores de iterações anteriores poderemos armazenar. menu pop-up tem outros dois comandos: Remove Element – Elimina sempre um terminal do lado esquerdo quando o registro de deslocamento tem mais de um elemento associado. Remove All – Elimina todos os registros de deslocamento, tanto os terminais da esquerda como os da direita.

56

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Um mesmo Loop pode ter vários registros de deslocamentos sendo conveniente inicializá-los, de forma que os terminais da esquerda tenha o valor desejado quando acontecer a primeira iteração. Os registros de deslocamentos podem sempre trabalhar com qualquer tipo de dados sendo eles conectados a cada terminal, sendo esses dados do mesmo tipo. Ao finalizar a execução de todas as iterações, o último valor ficará no terminal da direita; unindo-o a um indicador de mesmo tipo de dado fora do Loop, podendo obter seu valor. Mas existe outra possibilidade para ar os dados de um modo automático do interior da estrutura para o exterior. Quando uma linha atravessa os limites do Loop, aparece na borda um novo terminal chamado túnel que faz a conexão entre o interior e o exterior, de forma que os dados fluem através do túnel depois de cada iteração de Loop, podendo armazenar deste modo não somente o último valor de todas as iterações como também os valores intermediários. Esta possibilidade de acumular automaticamente vetores em seus limites se chama auto-indexing ou autoindexado. O LabVIEW habilita por padrão o auto-indexing no For Loop já que é mais freqüente usar esta estrutura para criar vetores do que no While Loop, no qual esta opção é desabilitada por padrão e cuja a utilização poderia causar problemas de memória, já que não sabemos quantas vezes vai ser executado. No entanto, fazendo pop-up no túnel podemos habilitar ou desabilitar esta opção.

10.3 Case Structure É similar ao if, then,else,das linguagens de programação baseadas em texto e possui dois ou mais subdiagramas ou casos. Somente um subdiagrama é visível no diagrama de blocos de um VI , e uma estrutura executa um caso de cada vez.

Contêm dois terminais : -Case Selector: Nele é conectada uma condição. -Selector Label : Contém os casos a serem executados de acordo com a condição conectada ao Case Selector. O exemplo mostrado a seguir possui apenas dois casos ,True e False e tem como objetivo calcular a raiz quadrada de um valor inserido pelo usuário .Caso este valor seja maior ou igual a zero, a raiz quadrada é calculada , se este valor for menor que zero , a raiz quadrada não calcula e uma mensagem é mostrada avisando que não existe raiz para esse valor . 57

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

Para completar nosso exemplo foi conectada a função Greater Or Equal To 0 ,caso seja verdade ( True) a raiz é calculada e mostrada no indicador Raiz Quadrada e se for falso ( False) a raiz não é calculada . A mensagem mostrada corresponde à função One Button Dialog , e foi conectada a uma costante de tipo de dado String.

58

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CAMPUS DE SOBRAL

59