1. Programare Arduino cu LabVIEW
1. Programare Arduino cu LabVIEW
Tutorialul de astăzi se referă la interfața dintre LabVIEW și Arduino. Vom explora
Ce este Arduino?
De ce este necesară interfațarea lui Arduino cu LabVIEW?
Software-uri necesare pentru interfața dintre LabVIEW și Arduino?
Cum se face un program în LabVIEW, încărcați-l în Arduino și controlați-l prin interfața cu utilizatorul?
Ce este Arduino?
Arduino este o placă open source cu multe biblioteci open source pentru a interfața microcontroller-ul de pe placă cu multe alte componente externe precum LED-uri, motoare, LCD, tastatură, modul Bluetooth, modul GSM și multe alte lucruri pe care doriți să le interfați cu placa Arduino. Arduino se face de fapt dintr-un microcontroller, dar Arduino are toate prizele externe pentru a se conecta cu alte dispozitive și are, de asemenea, programator încorporat care este folosit pentru a programa Arduino de la calculator. Deci, Arduino este o placă completă care include toate lucrurile pentru conectarea cu periferice externe și ușor de programat prin calculator. Există multe plăci Arduino disponibile. Dar în acest articol vă voi oferi o scurtă trecere în revistă a Arduino UNO R3, care este o placă foarte populară printre studenții de inginerie.
Arduino este una dintre cele mai excelente platforme electronice din secolul al XXI-lea. Este un hardware open source și oricine îl poate folosi datorită prieteniei și ușurinței sale și poate fi folosit pentru a crea un proiect complex prin algoritmi simpli de programare. Nu este folosit doar pentru proiectare și dezvoltare, dar și să testați de infinit ori prototipuri și hardware. Hardware-ul constă dintr-un microcontroller diferit, în funcție de modelul pe care îl utilizați cu alte componente electronice care pot fi programate folosind software-ul propriu Arduino IDE pentru a face aproape orice sarcină pornind de la un LED simplu care strălucește la construirea unui sistem Mars Rover și Drone Systems. Caracterul prietenos uman al limbajului Arduino îl face mai ușor pentru oricine dorește să construiască diferite prototipuri și hardware pentru propriul său interes, precum și pentru anumite scopuri industriale. În plus, deține o versiune simplificată a lui C++ care îl face mai ușor să construiască programe.
Arduino este destinat oamenilor care doresc să se joace, să ruleze și să construiască hardware complex, fără să știe foarte mult de abilități de programare și de cunoștințe algoritmice. Este cea mai bună platformă open source disponibilă în prezent pe piață și a creat o altă revoluție și utilizare după cererea sa imensă din partea publicului. Deoarece este hardware open source; astfel majoritatea programelor și software-urilor sunt disponibile pe internet. Costul de dezvoltare al lui Arduino este extrem de mic în comparație cu microcontrolerele celorlalți giganți tehnici.
Fișierele sale software includ programele de bază pentru un începător în bibliotecile sale de cod sursă. Un utilizator le poate folosi pentru a-și face proiectul versatil și poate să-l editeze în continuare pentru a-și îmbunătăți capabilitățile și dispune, de asemenea, de platforme comunitare puternice de ajutor online.
Mai jos sunt principalele caracteristici ale Arduino UNO pe care le vom folosi în tutorialele noastre:
14 I/O digitale (6 pot fi ieșiri PWM)
32KB memorie program
6 intrări analogice (rezoluție de 10 biți)
Port de interfață
Figura 1: Placa Arduino UNO
De ce este necesară interfațarea lui Arduino cu LabVIEW?
Arduino este un hardware open source și este foarte ușor să realizezi sarcini complicate cu acesta. Nu numai că are multe caracteristici încorporate, dar și acceptă dispozitive externe. Dar este nevoie de scrierea de linii diferite de cod care ar putea fi greoaie. Aici vine LabVIEW pentru a vă salva. LabVIEW utilizează limbajul grafic și nu necesită scrierea de linii de cod. În schimb, folosim diagrama grafică pentru a efectua o anumită activitate. Puteți să consultați tutorialul 1 pentru mai multe detalii.
Interfața dintre LabVIEW și Arduino combină atât simplitatea plăcii hardware Arduino, cât și limbajul grafic LabVIEW. Acum nu avem nevoie să scriem linii de cod și de asemenea nu avem nevoie de alte plăci hardware complexe.
Software-uri necesare pentru interfața dintre LabVIEW și Arduino?
Iată lista de software pe care trebuie să îl instalați pentru interfața dintre Arduino și LabVIEW. Toate programele software sunt gratuite și ușor accesibile.
Visual Package Manger (Este posibil să aveți deja acest lucru dacă ați instalat LabVIEW. Dacă nu, descărcați.)
Interfața LabVIEW pentru Arduino (prezent în pachetul Visual Package). Descărcați și instalați-l.
După instalare, încercați instalarea utilizând programul de probă și ''finalizați" caseta de dialog.
Cum se face un program Arduino cu LabVIEW
În programul nostru vom controla un LED pe hardware în timp real utilizând un push-buton în LabVIEW.
Porniți LabVIEW.
Creați Blank VI ca în Tutorial 1.
Accesați panoul "Diagrama bloc"
Faceți clic dreapta pe spațiul alb. Mergeți la "Arduino" și selectați "init"
Aduceți cursorul oriunde în panoul "Diagrama bloc" și plasați "Init"
Prima intrare este "VISA resource". Este portul serial pe care îl folosiți pentru interfața Arduino. Îl puteți găsi în "device manager" al computerului dvs. sub "ports (COM & LPT) ...". Asigurați-vă că placa Arduino este conectată la calculator, altfel nu va fi afișată. În cazul meu este COM4.
Aduceți cursorul pe prima intrare a "Init" până când apare "VISA resource". Faceți clic dreapta pe el. Mergeți la "create" și selectați "constant". Deoarece va fi o valoare constantă a portului care va fi folosită întotdeauna pentru comunicarea serială.
Dați clic pe săgeată și va afișa opțiunea disponibilă. În cazul meu, este "COM4". Selectați una potrivită după verificarea de la device manager, așa cum este menționat mai sus, altfel nu va funcționa.
A doua intrare este "Baud Rate". Creați-o ca o constantă ca cea făcută pentru "VISA resource". Faceți clic dreapta pe "Baud Rate" apoi pe "create" și apoi pe "constant".
A treia intrare este "Board Type", a patra este "Bytes per packet" și a cincea este "Connection Type", făcându-le și pe ele constante.
Faceți clic pe spațiul alb din "Diagrama bloc" și urmați "Arduino → Low Level → și selectați Set Digital Pin"
Puneți "Set Digital Pin" pe "Diagrama bloc" și legați "Arduino resource" a ambelor blocuri. Creați "digital I/O pin" ca constantă. Și scrieți 13 în ea. Acesta va fi pinul pe care îl vom controla. Faceți a doua intrare "Pin Mode" ca constantă și selectați output din meniul derulant. Aceasta înseamnă că pinul va funcționa ca pin de ieșire. Legați "error i" cu "error out" a altui bloc. Dacă apare o eroare în blocul anterior, va trece în blocul următor. Vom elabora scopul său la sfârșitul articolului.
Aceasta completează ceea ce facem în bucla de configurare a programului Arduino.
Faceți clic pe spațiul alb din "Diagrama bloc" și urmați "Arduino → Low Level → și selectați Digital Write". Plasați "Digital Write" pe "Diagrama bloc".
Acum, în continuare, așa cum facem în program; am plasat funcția DigitalWrite în bucla goală, vom face același lucru aici.
Faceți clic pe spațiul alb din "Diagrama bloc" și urmați "Structure → selectați While loop".
Desenați un dreptunghi pe "Diagrama bloc" și faceți clic pe pictograma rotundă de culoare roșie "loop condition". Creați o constantă făcând click dreapta pe ea. Va afișa o pictogramă "STOP" pe diagramă.
Aduceți "Arduino Resources, Error Out și Pin 13" pe dreptunghi.
Conectați "Resurses cu Resurses", "Error cu Error" și "Digital I/O cu PIN13".
Pentru a crea intrare "value" mergeți la Panoul frontal. Faceți clic dreapta pe "Silver → Boolean → Push Buton" și plasați în panoul frontal. Acesta va fi afișat și în "Diagrama bloc" automat.
Aduceți booleanul în bucla While și găsiți "Boolean to (0,1)" după cum urmează.
Plasați "Boolean la (0, 1)" din "Diagrama bloc" și conectați după cum se arată.
Găsiți "Close Block" după cum urmează.
Conectați Close Block ca mai jos.
Acum, porniți Arduino IDE.
Faceți clic pe "File" apoi pe "Open" și pe urmă după cum se arată. Treceți prin toate aceste dosare din "Computer" și deschideți fișierul LIFA_BASE Arduino.
Încărcați programul deschis utilizând butonul săgeată din partea de sus a lui Arduino IDE.
După încărcare, închideți Arduino IDE. Este foarte important să îl închideți deoarece atât LabVIEW, cât și Arduino utilizează COM4. Dacă nu este închis, LabVIEW nu va putea comunica și se va bloca.
Acum mergeți la panoul frontal din LabVIEW și executați programul.
Odată ce ambele lumini Tx și Rx sunt aprinse; pe placa Arduino apăsați butonul Boolean pe panoul frontal. Veți observa că LED-ul de pe placă conectat cu pinul 13 este PORNIT când apăsați o dată butonul de pe LabVIEW. Apăsând din nou trimiteți 0, astfel că LED-ul va fi OFF.