INSTITUTO POLITÈCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÌA MÈCANICA Y ELÈCTRICA UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO TESIS “METODOLOGIA PARA LA ADQUISICION DE DATOS DIGITALES Y ANALOGICOS CON EL SOFTWARE LabVIEW POR MEDIO DE COMUNICACIÓN SERIAL RS-232.” PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO EN ROBÓTICA INDUSTRIAL PRESENTA: CARLOS MIGUEL PINEDA GALLEGOS ASESORES: M. EN C. RAMÒN VALDÈS MARTÌNEZ ING. CARLOS ALBERTO MENDOZA AGÛERO
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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÌA MÈCANICA Y ...2.3.1 PIC´s 25 2.3.2 PIC 16F877A 26 2.3.2.1 Características del PIC 16F877A. 26 2.4 TIPOS DE COMUNICACION. 39 2.4.1 Comunicación serial.
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INSTITUTO POLITÈCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÌA MÈCANICA Y ELÈCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO
TESIS
“METODOLOGIA PARA LA ADQUISICION DE DATOS DIGITALES Y
ANALOGICOS CON EL SOFTWARE LabVIEW POR MEDIO DE
COMUNICACIÓN SERIAL RS-232.”
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO EN ROBÓTICA INDUSTRIAL
PRESENTA:
CARLOS MIGUEL PINEDA GALLEGOS
ASESORES:
M. EN C. RAMÒN VALDÈS MARTÌNEZ
ING. CARLOS ALBERTO MENDOZA AGÛERO
2
Índice
Contenido
Página
Objetivo general.
4
Objetivos específicos.
4
Justificación.
5
Capítulo I.- ESTUDIO DEL ESTADO DEL ARTE
6
1.1 SISTEMAS DUROS Y SISTEMAS SUAVES.
7
1.1.1 Sistemas duros.
8
1.1.2 Sistemas suaves.
9
1.2 METODOLOGIA.
11
1.2.1 Definición de metodología
11
1.2.2 Tipos de metodología.
12
Capítulo II. FUNDAMENTOS DE ELECTRONICA Y MICROCONTROLADORES. 14
2.1 ELECTRONICA BASICA.
15
2.1.1 Historia de la electrónica.
15
2.1.2 Componentes básicos de la electrónica. 16
2.2 SEÑALES DIGITALES Y ANALOGICAS.
21
2.2.1 Señales digitales.
22
2.2.2 Señales analógicas.
24
2.3 MICROCONTROLADORES.
25
2.3.1 PIC´s
25
2.3.2 PIC 16F877A
26
2.3.2.1 Características del PIC 16F877A.
26
2.4 TIPOS DE COMUNICACION.
39
2.4.1 Comunicación serial.
39
2.4.2 Tipos de comunicación serial.
40
Capítulo III. LENGUAJES DE PROGRAMACION y LabVIEW. 41
3.1 TIPOS DE LENGUAJE DE PROGRAMACION.
42
3.2 EVOLUCION DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACION. 45
3.2.1 Niveles de lenguajes de programación. 49
3.3 LabVIEW.
51
3.3.1 Aplicación de simulación en LabVIEW.
65
3.3.2 Aplicación de comunicación serial “ECHO”. 76
3
Capítulo IV. DESARROLLO DE LA METODOLOGIA PARA LA DQUISICION DE DATOS DIGITALES Y ANALOGICOS CON EL SOFTWARE LabVIEW POR MEDIO DE COMUNICACIÓN SERIAL RS-232. 94
4.1 PLANTEAMIENTO DE LA APLICACIÓN.
95
4.1.1 Descripción de la aplicación.
95
4.2 ELEMENTOS DE LA APLICACION.
96
4.3 ADQUISICIN DE DATOS DIGITALES Y ANALOGICOS. 98
4.3.1 Envió y transmisión de datos digitales y analógicos. 98
4.3.2 Diagrama de conexión del PIC16F877A para datos digitales y analógicos. 101
4.3.3 Diagrama de conexión del acoplamiento de señal PIC16F877A con PC. 102 4.4 HARDWARE Y SOFTWARE A UTILIZAR PARA EL DESARROLLO DE LA APLICACIÓN. 103
4.5 DESARROLLO DE LA APLICACION.
104
4.5.1 Diagrama de flujo de comunicación serial. 108 4.5.2 Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. 109
Análisis económico.
115
Conclusiones.
120
Recomendaciones.
122
Glosario.
123
Bibliografía.
126
ANEXO1 ANEXO2
ANEXO3
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO. Objetivo general, específicos.
4
OBJETIVO GENERAL.
Desarrollar una metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por
medio de comunicación serial RS-232, para desarrollar aplicaciones a bajo costo.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
1.- Realizar una investigación sobre metodologías, sistemas duros, sistemas suaves, fundamentos de
electrónica, microcontroladores, comunicación serial y LabVIEW.
2.- Analizar y seleccionar información para el desarrollo de la metodología para la adquisición de datos
digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232.
3.- Desarrollar una metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW
por medio de comunicación serial RS-232.
4.- Desarrollar una aplicación de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el
software LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232.
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO. Justificación.
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JUSTIFICACION.
En la actualidad los procesos industriales son más exigentes y rigurosos, debido a estas características las
HMI deben de ser más detalladas y amigables con el usuario, los gráficos de control son requeridos más
eficientes y eficaces, la codificación o lógica de programación sumamente exacta y precisa, por estas
razones se necesitan de herramientas potentes tanto en los gráficos de control como en el entorno de
desarrollo y procesamiento de datos, estas características se pueden cumplir con una amplia gama de
productos, sin embargo LabVIEW de National Instruments es una herramienta que cubre las características
más exigentes y complejas para desarrollar aplicaciones SCADA (supervisión, control y adquisición de
datos) que nos brinden procesos precisos, eficientes y eficaces.
Debido a las características de esta herramienta de desarrollo los cursos y la información con la que se
cuenta es bastante diversa y cara, sin olvidar las herramientas en Hardware de National Instruments, es por
esto que surge la necesidad de crear una metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos
con la cual podamos implementar herramientas, Hardware, creadas por nosotros mismos; las cuales tengan
las características antes mencionadas asiéndolas más accesibles económicamente y amigables para el
desarrollador y el usuario.
Usando el puerto de comunicación serial RS-232 y un microcontrolador los cuales son de bajo costo y más
generales en el uso tanto profesional y académico, podemos realizar la instrumentación necesaria para
obtener datos digitales y analógicos; usando el Trial del Software de National Instruments LabVIEW
podemos desarrollar la aplicación correspondiente, juntando estas herramientas podemos cumplir con las
características mencionadas.
6
“ESTUDIO DEL ESTADO DEL ARTE”
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
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CAPITULO I
Capítulo I.- Estudio del estado del arte. Sistemas duros y sistemas suaves.
7
1.1 SISTEMAS DUROS Y SISTEMAS SUAVES.
Checkland señala que los sistemas “duros” (“hard” systems) tienen una manifestación concreta en la
realidad. Los sistemas “blandos” (“soft” systems) son conceptuales en vez de concretos, refiriéndose a los
modelos conceptuales que se construyen en la Metodología de Sistemas Suaves.
Reproducimos un texto de (Checkland 1980) sobre sistemas duros y sistemas suaves:
“… lo segundo implica el desarrollo práctico del pensamiento de sistemas mediante la aplicación de este
enfoque en la solución de problemas en el mundo real; esto último involucra el trabajo desarrollando en lo
que se denomina sistemas „duros‟ („hard systems) – aquellos que tienen una manifestación „concreta‟ en la
realidad. También compete a esta segunda distinción……………. los trabajos desarrollados en lo que se
denomina sistemas ‟suaves‟ (‟soft‟ systems), sistemas que son conceptuales en vez de concretos”
Sin embargo, es más adecuado hablar de situaciones “suaves” y “duras”, como lo hace (Hitchins 1992) quien
indica define los términos: “Hard. Clearly defined or definable and with evident purpose. (Duro. Claramente
definido o definible y con un propósito evidente)”; “Soft. Complex, poorly defined, and without clear singular
purpose. (Suave. Complejo, pobremente definido y sin un claro y único propósito)”.
Entiéndase como situación al conjunto de factores o circunstancias que afectan a alguien o algo en un
determinado momento
Extracción del artículo: La diferencia entre sistemas duros y suaves hecho por J Villacriz
Fuentes consultadas:
- (Checkland 1980) Checkland, Peter. “The System Movement and the „Failure‟ of
Management Science”. Cybernetics and Systems: An International Journal, 11. 1980.
- (Hitchins 1992). Hitchins, Derek. Putting Systems to Work. John Wiley & Sons,
Chichester, England. 1992
Capítulo I.- Estudio del estado del arte. Sistemas duros.
8
1.1.1 Sistemas duros.
Son problemáticas bien definidas en donde los participantes están de acuerdo en la solución y coinciden en
la definición del mismo, digamos el camino de solución, situaciones concretas en las cuales tenemos claro el
¿Qué? Y nosotros definiremos el ¿Cómo?; son sistemáticas y totalmente reales, referimos reales al hecho
de que las variables son físicas y la solución también; El resultado que arroja este tipo de sistemas es la
recomendación exacta o el producto.
Un ejemplo claro de este tipo de sistemas seria un accionamiento de un motor, este sería el ¿Qué?
El cómo se definiría dependiendo de las restricciones del sistema y del tipo de normatividad al cual se
requiera adaptar el motor, ya sea para la industria alimenticia, metal-mecánica u otra, otra característica
seria el tipo de alimentación y potencia; es de notar que estas variables se encuentran explicitas y definidas
por la técnica y la ingeniería a implementar.
Los problemas que presentan estos sistemas siempre tienen una solución fiable y exacta, debido a que
implementan variables medibles como lo son: cuantitativas, cualitativas y determinantes; esto nos indica que
podemos emplear métodos o sistemas de investigación científicos para encontrar la respuesta al problema.
Estos métodos ya están comprobados por el hombre y empleados en muchas otras problemáticas, de esta
manera las respuestas son conocidas y calculadas por ciencias exactas como las matemáticas.
Las tareas que se resuelven en este tipo de sistemas son cíclicas y nunca cambian por factores externos al
sistema es decir; el sistema estará calculado exacto a la solución y solo lo puede variar el creador del mismo
si es que se necesita o se amplia, así mismo podemos comprobar el sistema midiendo los factores que lo
contemplan, esta acción siempre nos causara un efecto el cual debemos tener contemplado si es que
tenemos la solución correcta del sistema, al tener un sistema duro todas las soluciones o cálculos que se
tengan deben de coincidir ya que el sistema contiene las mismas variables y procedimientos de solución
esto comprueba el hecho de que el sistema sea duro y no suave.
Estas soluciones se encuentran más orientadas a la parte tecnológica que a la parte social debido a que el
hombre o lo sociedad no se involucran en el proceso, sin embargo son parte fundamental del desarrollo, esta
es una evidencia clara cuando el sistema es duro y no suave, también se toma en cuenta el método más
corto, simple, optimo y económicamente barato, podemos relacionar la solución del método basándonos en
las características básicas de la solución con lo cual tenemos la posibilidad de elegir numerosas variables
que nos ayuden a reducir cualquiera de nuestras características básicas de solución esto nos sería bastante
tedioso en una solución a un sistema suave debido a que no podemos pasar por alto las variables del
carácter humano y las posibles ramificaciones que arrojan.
Capítulo I.- Estudio del estado del arte. Sistemas suaves.
9
1.1.2 Sistemas suaves.
Son problemáticas las cuales tienen diferentes variables, no están definidas, e interactúan con la mano
humana la cual torna difícil e inexacta la problemática, en este tipo de sistemas la primera pregunta a definir
es el ¿Qué?; más que un tema concreto es conceptual, y no busca solucionar el sistema sino mejorar la
situación; el resultado del sistema es un proceso de aprendizaje o una mejora a la situación.
El autor Peter Cleckland tiene una metodología para resolver este tipo de sistemas la cual consta de 7
estadios; estadios abstractos y estadios reales, los estadios reales son del 1-3 y del 5-7 y los abstractos son
entre el 3 y el 4 son abstractos ya que son pretensiones e intuiciones de los desarrolladores del sistema.
Estadio 1.- Situación no estructurada: se reúne toda la información disponible
Estadio 2.- Situación expresada: un grafico para aclarar los puntos clave
Estadio3.- Se identifican sistemas relevantes y se elaboran definiciones raíces mediante CATWOE
C= cliente, cliente o beneficiario.
A= actor.
T= transformación de entrada en salida.
W= weltanschauung visión del mundo o punto de vista que da origen a las definiciones.
0= propietario, tiene autoridad para detener la transformación.
E= Restricciones, limitaciones y restricciones por fuentes externas.
Estadio4.- Se elaboran modelos conceptuales para las definiciones, llamado modelo de sistema formal, se
definen temas relevantes mediante definiciones raíces.
Estadio5.- Deben de salir las diferencias entre los modelos y lo actual.
Estadio6.- Se identifican los cambios factibles deseados.
Estadio7.- Se toma acción para una mejora de la situación problema.
Una vez llegando al paso siete se realiza un ciclo cerrado pasando del estadio 7 al 1 esto nos brindara una
visión cada vez más cerrada de la problemática y un objetivo más claro.
Peter Checkland desarrollo la SSM en la universidad de Lancaster
Los sistemas suaves no pueden ser solucionados por ciencias exactas debido a que dependen del criterio u
argumentos del equipo de trabajo que lo esté desarrollando, también se agrega que la solución depende de
las circunstancias que se den lo cual torna bastante inestable una solución y solo podemos reunir o crear
criterios para ayudarnos a implementar un camino muy general para la solución o una guía para la misma.
Un ejemplo claro de un sistema suave sería: crear una solución a una compra de una casa, las variables
tienden a infinito debido a que se involucran gustos de cada ser, situaciones de desarrollo inexactas, culturas
y aptitudes así como actitudes de los vecinos, estatus sociales, etc. Esta lista se tornar muy extensa y no
llegaríamos a una conclusión solo tendríamos una serie de variables a considerar, lo que se podría hacer
Capítulo I.- Estudio del estado del arte. Sistemas suaves.
10
seria una guía para un determinado estatus social con ciertas actitudes y tendencias sociales en las cuales
nosotros mismos estamos divagando aun contando con un extenso y basto concentrado de información, ya
que la decisión final no es de nosotros, solo daremos una guía para un determinado y definido tipo de
situaciones.
La palabra Sistema en las situaciones suaves, según Checklan, son solo la vía a conseguir métodos los
cuales no brinden diferentes ideas y pasos los cuales nos faciliten la solución o nos brinden una idea más
clara para entender el camino a ella, debemos de tener en cuenta que la solución que se obtiene debe de
ser basada en los hechos con los que se cuenta y no en la perspectiva del desarrollador, este a la vez debe
ser conciso y objetivo con lo que debe de realizar no con sus ideales ni gustos, ya que las variables no
conciernen a él o a ellos, solo serán creadores basados en la información con la que se cuente.
Capítulo I.- Estudio del estado del arte. Definición de metodología.
11
1.2 METODOLOGIA.
1.2.1 Definición de metodología.
Metodología es una palabra compuesta por tres vocablos; metà (más allá), odòs (camino) y logos (estudio)
este concepto hace mención a los métodos de investigación que se emplean para obtener ciertos objetivos
en una ciencia; sin embargo es de notar que se debe de definir la palabra método: el cual nos indica el
camino a seguir para obtener los objetivos; metodología: es el estudio del método; de estas 2 definiciones
nos deriva una más la cual es metodólogo: este aporta nuevas estrategias para aumentar el conocimiento ya
adquirido.
La metodología brinda la sistematización para llevar acabo metas; en este caso nos brinda una guía para
poder desarrollar aplicaciones y bases para emplear diferentes implementaciones basadas en esta
metodología, digamos que tenemos la técnica y le daremos diferentes objetivos mediante las necesidades
de cada percepción.
1.2.2 Tipos de metodologías.
Muchos definen 2 clases de métodos los cuales se adhieren a su clasificación en la medida de su solución lo
cual nos lleva a los métodos del tipo empíricos y a los del tipo lógico por ende los métodos del tipo lógico se
resuelven empleando pensamientos analíticos, deductivos y de síntesis; mientras que los del tipo empírico
se basan en la experiencia, experimentación y observación del científico.
Método lógico deductivo.
En este se parte de datos generales son aceptados como validos para así llegar a una conclusión de tipo
particular, se parte de una ley o fenómeno comprobado para poder obtener un juicio mas particular
enfocado al fenómeno a deducir en el cual las matemáticas son el camino más lógico.
Método deductivo-directo o conclusión inmediata.
Se parte de un solo origen el cual nos lleva a una generalidad la cual es exclusiva del origen y directa.
Método deductivo-indirecto o conclusión mediata-formal.
Se obtienen de 2 o más argumentos los cuales proponen nos lleven a un tercero y a su vez definan una
particularidad de este.
Método hipotético deductivo.
Se generan conclusiones a partir de situaciones o de leyes, las cuales nos llevan a definir otras que se
puedan demostrar por medio de experimentos.
Capítulo I.- Estudio del estado del arte. Tipos de metodología.
12
Método lógico inductivo.
Por medio de numerosos factores se toman decisiones o se crean hipótesis, de estas se tienen dos
tendencias las cuales pueden ser Inducción-completa o inducción-incompleta; la inducción-completa está
basada en un número conocido de argumentos y se toma la totalidad de estos para crear una solución; la
inducción-indirecta solo colecta un muestre de los datos obtenidos debido a que no se sabe con exactitud la
totalidad.
Método de concordancia.
Se encarga de enfatizar las similitudes entre diferentes fenómenos con lo cual deduce la causa que los
genera.
Método de diferencia.
Se reúnen varios argumentos y en ellos se busca el elemento que hace falta para evitar su creación.
Método sintético.
Se realiza un análisis de hechos precisos para poder obtener una causa probable.
Método analítico.
Se procede de varios experimentos los cuales en base a sus cualidades y composiciones anatómicas nos
ayudan para evidenciar nuevas teorías.
Métodos Empíricos.
Observación científica.
El investigador, analiza el fenómeno sin perturbaciones externas, se conoce el objeto y el problema.
La experimentación científica.
Mediante este método el investigador altera y genera modelos para poder comprobar lo ya observado,
pudiendo establecer una teoría.
La medición.
Por medio de este se pueden obtener magnitudes y cualidades de cualquier objeto físico a el cual se le
atribuirán medidas numéricas, estas deben de estar bien estructuradas en cuanto al sistema que se rige el
aparato de medición, quien la va medir y los resultados obtenidos.
El método científico: que es el camino que planea o bien la estrategia que se sigue para descubrir las
propiedades y características varias del objeto de el estudio.
Capítulo I.- Estudio del estado del arte. Tipos de metodología.
13
Francis Bacon describe el método científico en 6 pasos los cuales se muestran a continuación:
1. Observación: Observar es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno, para
estudiarlos tal como se presentan en realidad, puede ser ocasional o causalmente.
2. Inducción: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias
particulares, el principio particular de cada una de ellas.
3. Hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo las normas establecidas por el método
científico.
4. Probar la hipótesis por experimentación.
5. Demostración o refutación (antítesis) de la hipótesis.
6. Tesis o teoría científica (conclusiones).
Fig.1.1 Modelo simplificado de las etapas del método científico.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Metodología de la programación.
49
Metodología de la programación.
Para realizar un programa se deben de poder diferenciar 3 partes esenciales las cuales son:
Proceso de entrada
Proceso de datos
Proceso de salida
Al realizar un programa debemos tener en cuenta el tipo de algoritmo y como lo vamos a desarrollar, lo cual
nos ayuda a no confundir a nuestro ordenador, tener el camino más simple para la solución de nuestro
problema, las herramientas que se emplean para este tipo de soluciones simples y efectivas son las
diagramas de flujo los cuales nos guían en la elaboración y ejecución de programa mediante gráficos
estandarizados los cuales se muestran a continuación:
Ovalo indica el inicio de un proceso.
Rectángulo representa una o más actividades.
Rombo representa una decisión la cual puede tener 2 caminos y en su mayoría u totalidad de las ocasiones
cada camino es representado por un sí o no.
Circulo representa una unión con otro tipo de actividades.
Tipos de diagramas de flujo.
Los tipos de diagramas de flujo varean en la manera en la que se lee el diagrama, Formato vertical: los datos
se leen de arriba hacia abajo, Formato horizontal: los datos se leen de izquierda a derecha, Formato
panorámico los datos se encuentran plasmados sobre todo un entorno el cual al momento de mirarlo nos
brida una idea clara del contexto sin la necesidad de leer todo el texto dentro de el mismo, Formato
arquitectónico: nos muestra la sucesión de pasos o lugares en los cuales debemos de encontrarnos de
forma cronología dentro de un área determinada.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Niveles de lenguajes de programación.
50
3.2.1 Niveles de lenguajes de programación.
Existen 3 tipos de lenguajes de programación: bajo nivel, nivel medio y alto nivel
Nuestro ordenador solo entiende por medio de 0 y 1 a lo que se le llama código binario o código maquina lo
cual nos indica que entiende por medio de codificaciones basadas en 0 y 1, Los lenguajes de programación
claramente definidos son los lenguajes de alto nivel y los de bajo nivel; los de bajo nivel son aquellos que se
aproximan a la arquitectura del hardware y los lenguajes que se encuentran más cercanos al usuario se
denominan de alto nivel.
Lenguajes de bajo nivel.
Fig. 3.5 Lenguaje maquina.
Este tipo de lenguajes es propio de la maquina en la que se emplea lo cual supone que no se puede utilizar
en otro tipo de hardware; Al estar dedicados al hardware se aprovecha al máximo sus funciones.
Lenguaje maquina: ordena al dispositivo las operaciones esenciales de su funcionamiento y consiste en la
combinación de 0 y 1 los cuales están codificados para que el hardware entienda, por lo consiguiente es te
tipo de lenguajes es más rápido que los de alto nivel sin embargo son bastantes tediosos de manejar y
emplear además de que su estructura es bastante extensa por ende su análisis para encontrar fallos es muy
compleja.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Niveles de lenguajes de programación.
51
Lenguajes de alto nivel.
Fig. 3.6 Lenguajes de alto nivel.
Son los lenguajes que se asimilan mas al lenguaje natural que al lenguaje maquina usan los EDD´s
(Estructuras Dinámicas de Datos; este tipo de estructuras cambian de tamaño durante la ejecución del
programa.), son lenguajes independientes de la estructura de ordenador, lo cual nos ayuda a emplear el
programa en otras aplicaciones u ordenadores sin inconvenientes de procesado a esto se le agrega que no
depende del tipo de ordenador o sus principios de funcionamiento, hardware o consecutivo de código, solo
es necesario emplear un tipo de traductor o plataforma para que la maquina pueda entender el programa a
estos tipos de programación se le pueden dar objetivos específicos o generales según sea la necesidad a
cubrir, no obstante dependerá del tipo de propósito para poder seleccionar un programa el cual se adapte
mejor a las herramientas necesarias, las cuales, nos ayuden a realizar los objetivos.
Lenguajes de nivel medio.
No son una definición especifica debido a que interactúan con los tipos de programación a que se refiere;
por ejemplo podemos tener C el cual es un lenguaje que interactúa con la maquina y a la vez podemos
generar aplicaciones las cuales podamos migrar entre ordenadores y nos desarrollen un objetivo especifico
como un programa para obtener calificaciones y un programa para generar claves de nuestro ordenador el
cual está dedicado a este ordenador en particular y no lo podemos manejar en otros.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
52
3.3 LabVIEW
¿Qué es LabVIEW?
LabVIEW es un lenguaje de programación grafico potente en la adquisición, control y supervisión de datos
digitales y analógicos, versátil en su gama de hardware con la que puede trabajar sin dejar atrás su inmensa
biblioteca en software para el análisis avanzado de datos, facilitación de la lógica de control en la
programación, así como de la visualización virtual del proceso a monitorear.
Fig. 3.7 Lenguaje grafico.
LabVIEW ha tomado auge desde que salió al mercado en 1986, se ha transformado en líder de la industria
moderna por su alto desempeño en el análisis y procesamiento de datos, control de instrumentos,
automatizar sistemas de prueba y validación, medidas industrial y control, diseñar sistemas embebidos,
enseñanza e investigación académica, etc.…, cabe resaltar que LabVIEW conecta prácticamente cualquier
dispositivo de censado y herramienta de diseño para obtener procesos confiables y precisos.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
53
Amplitud de NI-hardware.
Con extensa gama de hardware para la adquisición de datos ya sea portable, de escritorio, industrial, y
tecnología embebida, su gran variedad de drivers de comunicación, National Instruments nos ofrece otras
tecnologías de medición, control, comparación, ajuste de sensores y comunicación con PLC en sus
periféricos y tarjetas de adquisición, todo esto para facilitar la implementación de una potente herramienta en
el ámbito actual no solo industrial sino científico y académico.
Fig. 3.8 Innovación del hardware de LabVIEW.
Alcance de NI-LabVIEW.
LabVIEW nos permite desde el control de un simple y casero sensor, hasta un sofisticado sistema inteligente
con tantas variables como nos podamos imaginar y lo que es mejor lo podemos mejorar día a día con la
inmensa gama de herramientas que nos brinda National Instruments.
Fig. 3.9 Hardware de LabVIEW.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
54
Familia de productos de NI LabVIEW.
Este tipo de productos entiende todos los tipos de extensión hacia el software LabVIEW en tareas
específicas las cuales se describen brevemente a continuación:
Juegos de herramientas (Toolkits) y módulos adicionales.
Vea más recursos en prácticamente cada producto en la familia de LabVIEW o evaluar software
inmediatamente al descargar una prueba de 30 días completamente funcional.
Diseño embebido.
Utilice LabVIEW para diseñar, generar prototipos e implementar aplicaciones embebidas en una variedad de
objetivos de procesamiento incluyendo sistemas comerciales en tiempo real y basado en FPGA así como
microprocesadores y microcontroladores personalizados.
Módulos y juegos de herramientas (Toolkits) para diseño embebido:
Módulo LabVIEW Real-Time
NI Real-Time Execution Trace Toolkit
Módulo LabVIEW FPGA
Módulo LabVIEW Microprocessor SDK
Módulo LabVIEW Statechart
Módulo LabVIEW Mobile
Módulo LabVIEW DSP
Módulo LabVIEW Embedded para
Microcontroladores ARM
Diseño de control y simulación.
Combine el desarrollo de algoritmos, análisis y visualización en LabVIEW con herramientas para
identificación de sistemas, diseño de control, simulación e implementación.
Módulos y juegos de herramientas (Toolkits) para diseño de control y simulación:
Módulo LabVIEW Control Design and
Simulation
LabVIEW PID Control Toolkit
Módulo LabVIEW Real-Time
Real-Time Execution Trace Toolkit
Módulo LabVIEW FPGA
Módulo LabVIEW Statechart
LabVIEW Simulation Interface Toolkit
LabVIEW System Identification Toolkit
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
55
Procesamiento de imágenes y señales.
Incorpore cientos de funciones de procesamiento de imágenes y señales específicas para aplicaciones en
sus aplicaciones de LabVIEW.
Módulos y juegos de herramientas (Toolkits) para procesamiento de imágenes y señales:
Módulo Visión Development para LabVIEW
Módulo LabVIEW MathScript RT
LabVIEW Advanced Signal Processing Toolkit
LabVIEW Digital Filter Design Toolkit
LabVIEW Adaptive Filter Toolkit
Paquete de Medida de Sonido y Vibración
Sound and Vibration Toolkit
Spectral Measurements Toolkit
Modulation Toolkit para LabVIEW
Vision Builder for Automated Inspection
LabVIEW Math Interface Toolkit
Monitoreo y control industrial.
Despliegue LabVIEW a controladores de automatización programables (PACs) para crear sistemas
distribuidos de monitoreo, control y conectarse a sus controladores de lógica programable (PLCs) existentes
y sistemas empresariales.
Módulos y juegos de herramientas (Toolkits) para monitoreo y control industrial:
Módulo LabVIEW Real-Time
Real-Time Execution Trace Toolkit
Módulo LabVIEW FPGA
Módulo LabVIEW Datalogging and Supervisory
Control
Módulo LabVIEW Touch Panel
Módulo LabVIEW Statechart
NI Motion Assistant
Módulo LabVIEW NI SoftMotion
Desarrollo e implementación de software.
Desarrollo e implementación profesional, aplicaciones de LabVIEW de la más alta calidad usando una
variedad de herramientas de ingeniería de software.
Módulos y juegos de herramientas (Toolkits) para desarrollo e implementación de software:
LabVIEW Application Builder para Windows
LabVIEW VI Analyzer Toolkit
Módulo LabVIEW Statechart
LabVIEW Desktop Execution Trace Toolkit
Paneles Remotos de LabVIEW
NI Requirements Gateway
LabVIEW Unit Test Framework Toolkit
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
56
Generación de reportes y almacenamiento de datos.
Módulos y juegos de herramientas (Toolkits) para generación de reportes y almacenamiento de datos:
LabVIEW SignalExpress
Report Generation Toolkit para Microsoft Office
LabVIEW Database Connectivity Toolkit
LabVIEW DataFinder Toolkit
LabVIEW Internet Toolkit
Inicio con LabVIEW.
LabVIEW es un lenguaje de programación grafico por lo cual llamaremos a cada programa instrumento
virtual debido a que su funcionamiento y apariencia simulan herramientas físicas como lo pueden ser:
sensores, osciloscopios, actuadores eléctricos, válvulas de paso, bombas, tuberías, etc.
Para realizar un programa en LabVIEW se construye una interfaz de usuario con controles e indicadores en
una pantalla llamada PANEL FRONTAL donde se colocan los objetos a simular, posteriormente en una
pantalla llamada DIAGRAMA DE BLOQUES, ligada a la primera, se establece el código o lógica de
programación por medio de funciones y estructuras las cuales controlan los elementos del PANEL
FRONTAL; para realizar VI´s emplearemos las herramientas de las PALETAS, existen tres herramientas las
cuales son CONTROLS, FUNCTIONS y TOOLS.- cabe resaltar que cada Instrumento Virtual lo podemos
utilizar dentro de otro y a estos los llamaremos SubVI´s.
Ambiente de programación.
En la actualidad se necesitan optimizar los procesos industriales al máximo, para esto no solo se necesitan
excelentes y precisos instrumentos o actuadores sino una lógica de programación bastante detallada, en
cualquier lenguaje de programación basado en comandos o en texto se tiende bastante tedioso, ya que se
necesitan miles de líneas de código para lograr objetivos ambiciosos en la optimización de un proceso, con
el software LabVIEW este desarrollo se torna fácil ya que por medio de gráficos obtendremos complejos
desarrollos o análisis con solo cablear un icono, lo cual nos brinda más tiempo para poder pensar en cómo
mejorar la lógica de programación sin tener que pasar horas escribiendo el código.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
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Tipos de datos
LabVIEW trabaja de una manera simple ya que tú seleccionas el tipo de control, función, indicador,
estructura o cualquier función que desees realizar y cableas los elementos entre sí, LabVIEW trabaja por
tipos de datos como lo son: Boolean, string, numeric, etc.…; por mencionar los principales.
Dependiendo del color, grosor y estilo del cable es el dato que transmite, sin embargo también podemos
convertir el tipo de dato a otros.
Fig. 3.10 Tipos de datos en LabVIEW.
Como todo código de programación tiene estructuras, ciclos, sentencias, funciones las cuales pueden
interactuar entre sí en este lenguaje de programación la única limitación es tu mente y el proceso, y
dependiendo al tipo de datos que se estén procesando serán las variables con las que se cuentan para
realizar análisis.
Fig. 3.11 Iconos gráficos de programación.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
58
Fig. 3.12 Ventana de bienvenida de LabVIEW 8.5
La imagen anterior indica nombre del usuario, numero de serie, tipo de licencia con el que se trabaja y por
último la versión del programa, dependiendo de la versión con la que se cuente serán el número y el tipo de
librerías que se tienen para realizar aplicaciones más avanzadas de manera más rápida y eficiente, no
obstante estas se pueden desarrollar construyéndolas nosotros mismos, LabVIEW cuenta con diferentes
módulos de programación los cuales se adquieren por separado del programa, estos módulos nos brindan
mas herramientas para poder realizar programas más complejos y eficientes de manera más sencilla y
rápida ejemplo: LabVIEW contiene un modulo para realizar lazos de control Proporcional Integral Derivativo
este tipo de control lo encapsula en un solo icono, en cual nosotros solo conectamos la información que
debe de analizar y el programa realiza todo el procedimiento perfectamente, como esta herramienta
podemos encontrar una diversidad bastante extensa tanto para la programación en el Diagrama de Bloques
como para realizar gráficos de control en el Panel Frontal, comunicarnos mediante internet, analizar
variables de estado, realizar alarmas, crear historiales mediante las herramientas de Microsoft, etc.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
59
Fig. 3.13 Ventana principal de LabVIEW 8.5
La imagen anterior es la ventana de bienvenida de LabVIEW 8.5 la cual nos muestra diferentes opciones las
cuales se describen a continuación:
Fig. 3.14 Barra de menú.
A: File; nos puede abrir o crear un Instrumento Virtual.
B: Operate; es una conexión rápida a una fuente como un Field Point.
C: Tools; en esta opción podemos desplegar herramientas para la configuración y hallazgos de diferentes
componentes y herramientas del programa.
D: Help; es la ayuda de LabVIEW la cual nos despliega la ayuda contextual de cada elemento y componente
del software así como visualizar algunos ejemplos donde nos indican de manera practica la implementación
de la herramienta a buscar.
A B
C D
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
60
B: En este recuadro podemos abrir un Instrumento
Virtual en blanco, comenzar un proyecto o dar
seguimiento a un Instrumento Virtual o proyecto ya
comenzado.
Fig. 3.15 Sub-menú “New”.
C: Nos muestra los últimos Instrumentos Virtuales con
los que hemos trabajamos, se encuentran en el orden en
el que se les ha estado utilizando y nos brinda una
herramienta para buscar Instrumentos Virtuales.
Fig. 3.16 Sub-menú “Open”.
D: Nos brinda una guía para poder familiarizarnos
con el programa y nos explica las funciones de cada
componente del Software.
Fig. 3.17 Sub-menú “New to LabVIEW”
E: Nos indica los avances y las mejoras de LabVIEW.
Fig. 3.18 Sub-menu “Upgrading LabVIEW”
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
61
F: Brinda una conexión rápida con National
Instruments en la web, en la cual encontraremos
preguntas frecuentes y foros de discusión los cuales
nos ayudan en la construcción de nuestros
proyectos.
Fig. 3.19 Sub-menú “Web Resources”
G: Aquí podemos encontrar ejemplos en los cuales
nos explican de manera general como implementar
las herramientas de `programación del software.
Fig. 3.20 Sub-menú “Examples”.
¿Cómo crear un Instrumento Virtual?
Desde este punto abreviaremos los Instrumentos Virtuales como VI´s o VI por sus siglas en ingles VIRTUAL
INSTRUMENT´S contamos con numerosas maneras de iniciar un VI a continuación se explicaran las
principales funciones, ventanas, indicadores, controles y estructura para poder realizar simulaciones.
En el momento que elegimos iniciar un Instrumento Virtual aparecen 2 ventanas para trabajar una de ellas
es el PANEL FRONTAL y la otra es el DIAGRAMA DE BLOQUES estas 2 ventanas son una sola ya que
nosotros estaremos observando la ventana del Panel Frontal mientras simulamos nuestro Instrumento
Virtual; entonces por que poner 2 ventanas si solo observaremos una, el Diagrama de Bloques es donde se
realizara la lógica de programación y donde podremos identificar posibles problemas con nuestro programa,
a continuación se explicaran cada una de ellas y sus principales componentes.-
El Panel frontal se construye con controles e indicadores, los cuales son terminales interactivos de entrada y
salida de un Instrumento Virtual, respectivamente. Los controles son perillas, botones de estado y otros; los
indicadores son gráficos, LED´s y otros. Los controles simulan los dispositivos de entrada de instrumentos y
suministran datos al diagrama de bloques del Instrumento Virtual; los indicadores simulan los dispositivos de
salida de instrumentos y despliegan datos que el diagrama de bloques adquiere o genera.
Una vez que ha sido construido el panel frontal, se adiciona el código, empleando representaciones gráficas
de funciones para controlar los objetos del panel frontal.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
62
Fig. 3.21 Panel Frontal
A continuación se explican los componentes principales del Panel Frontal:
Run: Sirve para ejecutar un Instrumento Virtual y solo se puede utilizar sui aparece como una flecha
solido de color blando.
Cuando se encuentra ejecutando un VI la flecha se tornara de color negro.
En caso de que el Instrumento Virtual tenga errores de sintaxis, la flecha tendrá un aspecto roto; si
damos clic sobre la flecha aparecerá un ERROR LIST donde nos muestra los erros que tenemos.
Run Continuously: Se utiliza para correr el VI hasta que se haga una pausa o se detenga el VI.
Abort Execution: Detiene el Instrumento Virtual en curso y se utiliza como último recurso; es
recomendable diseñar otra forma de detener el VI por medio del programa.
Pause: Se utiliza para pausar el programa, al dar clic en el este se torna color rojo, nos visualiza el
lugar donde se pauso en el Diagrama de Bloques.
Text Settings: Se emplea para personalizar el texto seleccionado.
Align Objets: Alinea los objetos dependiendo el eje o borde del cual se seleccione.
Distribute Objets: Organiza los elementos seleccionados con la misma distancia entre ellos.
Resize Objets: Si se tienen seleccionados diferentes objetos los dimensiona por igual.
Reorder: Si estamos trabajando con elementos que sobre ponen entre este botón nos ayuda para
definir cuales estarán enfrente y cuales atrás.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
63
Show Context Help Window: Despliega la ayuda de LabVIEW.
Barra de menu:
File: Abre, cierra, guarda, imprime archivos; por mencionar algunas de las funciones básicas de este botón.
Edit: Nos permite buscar y modificar archivos junto con sus componentes
View: nos visualiza los controles e indicadores herramientas para la personalización del VI entre otros.
Project: Inicia, abre o guarda un proyecto.
Operate: Opciones para controlar la operación del VI.
Tools: Opciones de configurado tanto para un proyecto, VI y LabVIEW
Window: Visualiza “error List”, portapapeles, personaliza la apariencia de las ventanas en uso y de las
paletas.
Help: Contiene la información completa del programa, de sus componentes, soporte técnico de National
Instruments así como la explicación y las características del Programa.
Una vez que se comienza a desarrollar un proyecto o
un Instrumento Virtual ejemplificaremos los
Instrumentos con CONTROLES e INDICADORES los
cuales se encuentran en la Paleta de CONTROLS.
Cada herramienta que contiene la paleta “Controls”
puede ser usada como control o como indicador
dependerá de las necesidades del programa, así
mismo, una vez que seleccionaste un elemento del
Panel Frontal y este por diseño sea un control y se
necesite un indicador bastara con hacer clic izquierdo y
cambiarlo a indicador.
Los elementos de la Paleta “Controls” se pueden
personalizar dependiendo de las necesidades y
preferencias del diseñador.
Fig. 3.22 Paleta “Controls”.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
64
El Diagrama de bloques contiene código fuente gráfico. Los objetos del panel frontal aparecen como
iconos en el diagrama de bloques. Los objetos del diagrama de bloques incluyen terminales, SubVIs,
funciones, constantes, estructuras y cables, los cuales transfieren datos entre los componentes que contiene
el diagrama de bloques.
Fig. 3.23 Diagrama de Bloques.
A continuación se explicaran los botones con los que se cuenta el Panel Frontal, los botones que tienen la
misma apariencia que la ventana del Panel Frontal tienen el mismo funcionamiento.
Highlight Execution: Despliega una ejecución animada, la cual visualiza, el flujo de los datos en el
programa; esto es sumamente eficaz para identificar problemas en la programación.
Retain Wire Values: Guarda los valores que le son indicados cuando instalamos un PROBE.
Start Single Stepping: Ejecuta paso a paso el Instrumento Virtual; a cada clic que se da y da una
pausa en el siguiente paso.
Start Single Stepping: Ejecuta la acción siguiente y da una pausa.
Step out: Termina la ejecución en curso y pausa la misma.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. LabVIEW.
65
La paleta “FUNCTIONS” contiene todas las funciones,
estructuras, formulas, simuladores, etc..., los cuales nos
facilitan la programación de nuestros Instrumentos
Virtuales.
Cabe resaltar que dependiendo la función que se elija
será el tipo de datos que fluirán por la estructura del
programa en esta parte es importante resaltar que no
podemos combinar datos los datos son ejemplificados
mediante colores a su vez pueden llevar un conjunto de
caracteres, LabVIEW nos permite controlar, modificar,
buscar, extraer y cambiar el tipo de datos mediante las
herramientas con las que cuenta este tipo de Funciones
son llamad as “CLUSTERS” y son de gran ayuda para la
facilitación de la programación modular.
Fig. 3.24 Paleta de “Functions”.
La paleta “Tools” se utiliza en cualquiera de las 2 ventanas de LabVIEW las cuales son:
Panel Frontal y Diagrama de Bloques; podemos cambiar nuestro cursor para simuladores
mecánicos, para agregar notas, para cablear o conectar, visualizar las paletas de funciones
y controles, para seleccionar una porción de la pantalla, para colocar break points, probe
data y personalizar colores de las pantallas.
Fig. 3.25 “Tools”.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
66
3.3.1 Aplicación de programación en LabVIEW.
Para poder comprender las ventanas principales de LabVIEW, las paletas de controles y funciones y la
manera en que trabajan entre sí; realizaremos un pequeño programa para aterrizar los conocimientos
adquiridos, mediante el programa tome rango de dificultad se irán aclarando y aprendiendo más
herramientas de LabVIEW y de su potencia como herramienta de trabajo.
Iniciaremos por explicar la importancia de utilizar indicadores y controles, comenzaremos con los Controles,
como su nombre los indica los podemos usar para manipular estados como: prendido y apagado ya sea un
ciclo, un led, o una variable digital que solo tenga esos estados ON, OFF a continuación se ejemplificara
esto de una manera muy sencilla sin embargo muy útil:
Como este será nuestro primer Instrumento
Virtual se mostrara paso a paso como
iniciarlo; de aquí en adelante solo se hará
referencia a estos pasos y se continuara con
lo siguiente de los VI`s.
Ejemplo 1:
Se ejemplificara una botonera en el Panel
Frontal; el código se realizara con funciones
Booleanas como son OR, AND, NOT, etc.….
La función será la siguiente; cualquier botón
enciende o apaga el “led” según el estado
en el que se encuentre.
1.-Paso uno abrir el programa LabVIEW de
NATIONAL INSTRUMENTS.
Fig. 3.26 Menú inicio de Windows.
Nos dirigimos a nuestro menú de inicio y seleccionamos el icono de National Instruments LabVIEW 8.5
Icono de
LabVIEW 8.5
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
67
1.1.-Se abrirá la siguiente ventana en la cual solo esperaremos que nuestro programa cargue los elementos
correspondientes.
Fig. 3.27 Ventana de bienvenida de LabVIEW 8.5.
2.- Una vez que aparezca esta ventana. Seleccionaremos “Blank VI” para comenzar a trabajar.
Fig. 3.28 Ventana principal de LabVIEW 8.5.
Seleccionaremos
Blank VI.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
68
2.1 A continuación aparecerán las ventanas de Panel Frontal y Diagrama de Bloques.
Fig. 3.29 Ventanas de Panel Frontal y Diagrama de Bloques.
3.- Abriremos la Paleta de “Controls” dando clic izquierdo sobre el Panel Frontal.
Fig. 3.30 Paleta “Controls” sobre el Panel Frontal.
Diagrama
de
Bloques
Panel Frontal
Paleta
“Controls”.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
69
Para desplegar las opciones de controles e indicadores posicionaremos el cursor sobre la categoría en la
que estemos interesados, esta acción desplegara más opciones como se muestra a continuación.
Fig.3.31 Despliegue de la paleta “Controls”.
Como se observa en la pantalla solo necesitamos posicionar el cursor sobre la categoría de interés y este
desplegara un submenú; Para seleccionar algún control o indicador se hace clic sobre él y este aparece
sobre el Panel Frontal, cada elemento que se desee emplear en la construcción de Instrumentos Virtuales
tendrá que ser seleccionado de esta manera en el Panel Frontal.
Una vez que tenemos el “Led” y los 2 botones “Text Buttons” nuestro Panel Frontal tendrá la siguiente
apariencia.
Fig. 3.32 Panel Frontal de la aplicación.
Para visualizar los Sub-
menús, posicionamos el
cursor sobre el menú de
interés.
Para agregar
elementos se tienen
que seleccionar de la
paleta controls o si
son de la misma
clase se copian y se
pegan.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
70
Ahora que tenemos nuestro Panel Frontal listo comenzaremos a desarrollar el diagrama grafico en el “Block
Diagram”.
Como el Panel Frontal y el Diagrama de bloques en realidad son solo uno, automáticamente aparecen los
gráficos del panel frontal como iconos los cuales nos indican que función estarán desempeñando. Se puede
apreciar que los iconos tienen un color en particular, este color nos indica que son del tipo BOOLEAN, este
tipo de datos se representan en cables de color verde.- El tipo de color nos delimita y nos guía para saber
con qué elementos se puede llevar a cabo la conexión y la lógica de programación.
También existen algunos elementos que no aparecen en el Panel Frontal; posicionándolos en el Diagrama
de Bloques, algunos, muy contados, que colocándolos en el Panel Frontal no aparecen con alguna función
en el Diagrama de Bloques.
Fig.3.33 Diagrama de Bloques de la aplicación.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
71
Existen numerosas funciones del tipo “Boolean”, sin embargo usaremos las de la paleta “Boolean” para
realizar nuestro ejemplo, a continuación se visualiza la ubicación de la paleta.
Fig. 3.34 Ubicación de la paleta “Bolean”.
Para el despliegue de nuestros iconos de programación existen varios caminos sin embargo en este caso
nos colocamos en el Diagrama de Bloques y damos clic izquierdo en nuestro ratón esta acción despliega la
paleta “Functions”, para visualizar cualquiera de los sub-menús que despliega solo necesitamos colocar
nuestro cursor sobre él, en este caso nos direccionamos al sub-menú “Programing” el cual despliega la
paleta con ese nombre, como se puede apreciar se cuanta con numerosas opciones nosotros nos
direccionamos al icono con el nombre “Boolean” este despliega las funciones con las que cuenta, cabe
destacar que las funciones que se encuentran en este sub-menú son compatibles con el tipo de datos que
manejaremos; Para ejemplificar nuestro primer ejemplo el cual es: Se ejemplificara una botonera en el Panel
Frontal; el código se realizara con funciones Booleanas como son OR, AND, NOT, etc.…. La función será la
siguiente; cualquier botón enciende o apaga el “led” según el estado en el que se encuentre.
Para conectar iconos en
LabVIEW deben de ser
del mismo tipo de
datos.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
72
Colocaremos 2 funciones del tipo Booleanas una será la compuerta “OR” y la otra la compuerta “Exclusive
OR” como se muestra en la siguiente figura.
Fig.3.35 Inserto de funciones en Diagrama de Bloques.
Se tiene la función “OR” la cual es una compuerta lógica, el funcionamiento de esta función es igual al de
una compuerta lógica “OR”, de la misma manera la función “Exclusive OR” asimila una compuerta lógica
“XOR”.
Exclusive “XOR” Compuerta “OR”
Fig. 3.36 Símbolo de compuerta XOR
Fig. 3.38 Arreglo equivalente a compuerta XOR
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Fig. 3.37 Símbolo de compuerta OR
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
73
Ahora agregaremos un ciclo “While Loop” a nuestro programa el cual nos permitirá checar continuamente los
cambiamos que se realicen dentro del mismo, esto nos facilita la simulación de nuestra botonera.
Fig. 3.39 Manejo de estructuras.
Una estructura son simulaciones graficas de los ciclos y sentencias de los lenguajes de programación
basados en texto; el ciclo “While Loop” ejecuta un sub-diagrama hasta que se cumpla la condición que lo
detiene, en este caso viene con un mando binario el cual detiene la ejecución cuando este es activado, esta
preestablecido por la sentencia “STOP IF TRUE” esto se puede cambiar a “CONTINUE IF TRUE” sin
embargo este tipo de condición dependerá de la lógica de programación que se desee emplear.
LabVIEW
tiene
agrupadas
las
funciones
con las que
se cuenta.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
74
Colocaremos la estructura encerrando los elementos con los que se cuenta actualmente para condicionar
dentro del ciclo “While Loop”.
Fig. 3.40 Estructura “While Loop”.
El ciclo es el recuadro de color gris que se encuentra rodeando los elementos, al colocar el ciclo nos agrega
2 elementos automáticamente que son el recuadro con una letra i de color azul y el botón lazado a un
recuadro verde en el cual hay un círculo rojo, este tipo de señalización es un stop y el de color azul es una
iteración; una iteración es el conteo de ciclos que ha transcurrido desde que arranco la primer ejecución, se
recomienda que entre cada iteración o ejecución del ciclo se coloque un retardo para optimizar la recolección
de datos.
Para colocar una
estructura
debemos de
encerrar dentro
los elementos que
deseamos.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
75
A continuación agregaremos un “ADD SHIFT REGISTER” al ciclo “While Loop”.
Fig. 3.41 “ADD SHIFT REGISTER” en Diagrama de Bloques.
Una vez que tenemos agregado el ciclo “while” nos colocaremos sobre el marco gris y daremos clic
izquierdo, se despliega un sub-menú y seleccionaremos “ADD SHIFT REGISTER”; esta función guarda el
último valor que se ejecuto dentro del ciclo “while”.
Recordando que el ciclo “While Loop” realiza iteraciones cada iteración guarda datos, los cuales nos brindan
un estado de nuestras variables a monitorear.
ADD Shift Register
nos guarda el
último estado de
la estructura
While Loop.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de simulación en LabVIEW.
76
A continuación comenzaremos a cablera todos los elementos como se muestra en la siguiente figura.
Fig. 3.42 Cableado de componentes.
Una vez que están cableados todos los componentes como se muestra en la figura anterior procederemos a
colocar un retardo para la optimización de la simulación.
Una vez construido el Instrumento Virtual lo probaremos dando clic sobre el botón “Run”, nuestra simulación
deberá de funcionar a la perfección por lo cual no debemos de tener variación en lo acordado en el renglón
del ejemplo 1.
Para conectar nuestros iconos
solo colocamos el cursor cerca
de sus terminales.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
77
3.3.2 Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
LabVIEW cuenta con diferentes maneras de comunicar el software con hardware, nosotros utilizaremos sus
elementos del modulo VISA los cuales pueden comunicar de la siguiente manera GPIB, serial, USB,
Ethernet, PXI, “or” VXI “instruments”, los VISA son una excelente herramienta para la comunicación, solo se
debe de definir cuál es la mejor manera de comunicar el hardware, a comparación de otros software para
realizar la comunicación solo necesitamos emplear 2 iconos del modulo VISA los cuales son “Write” y
“Read”.
Colocar las funciones del VISA en el diagrama
de Bloques.
Para interpretar adecuadamente la
comunicación serial procederemos a trabajar
desde el Diagrama de Bloques, colocando los
elementos de “Write” y “Read” de la paleta
“Functions”, “Instruments” I/O, Serial:
Fig. 3.43 Paleta serial del Visa.
“Write”: nos permite escribir o introducir datos dentro de nuestra comunicación.
“Read”: brinda la visualización de los datos que está leyendo el puerto de comunicación, esta herramienta
lee en formato “string”, lo cual nos indica que dependiendo el tipo de comunicación que se esté empleando
será el tipo de conversión de datos que se necesitara en caso de querer visualizar o extraer los datos.
Debido a debemos de empatar la
comunicación entre 2 elementos para poder
estar enviando y recibiendo datos
adecuadamente se debemos de configurar el
puerto de comunicación con la herramienta
Configure Port:
Fig. 3.44 Paleta serial del Visa.
Una vez terminada la configuración debemos de tener en cuenta que toda sesión que se abre de debe de
cerrar para los casos que nos convengan con lo cual el modulo Visa también debe de cerrarse mediante
programa para evitar dañar nuestro hardware.
Write Read
Configure Port
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
78
Colocaremos del Visa Serial el icono llamado Close.
Fig. 3.45 Paleta serial del Visa.
El icono “Close” de la Paleta Serial, nos cierra o finaliza una comunicación; lo cual programáticamente es de
gran ayuda en caso de necesitar efectos a la causa de perder conexión, o del cierre de comunicación, este
tipo de condicionamientos será de gran ayuda si necesitamos realizar tareas de reinicio de comunicación o
en su debido caso el costo de nuestro envió de datos mediante algún dispositivo de comunicación como un
modulo GPRS el cual nos consume un saldo mientras estamos conectados a la red, así mismo en el caso de
perder la comunicación o de finalizarla debemos de monitorear el estado de dicho icono, o si en algún
momento se produjo un error podemos saber qué tipo de error es y si se encuentra en la base de datos de la
ayuda contextual se puede resolver en base a las recomendaciones de la misma.
Los iconos del visa tienen distintas entradas las cuales varean dependiendo del dato que transmite es por
esto que se cuenta con varios colores de cableado sin embargo solo se explicaran 2 los cuales son: Visa
“resource name” el cableado de esta entrada o salida del icono es morado y transmite datos entre los iconos
de su misa paleta Visa; cabe resaltar que los otros iconos tienen el mismo nombre en la entrada o salida del
icono.
Close
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
79
,
Fig. 3.46 Terminales de conexión del “Visa Configure”.
Los diferentes colores con los que cuentan este tipo de herramientas son de gran ayuda en la transmisión y
recepción de datos así como configurar la velocidad de transmisión, la paridad con la que se transmite, el
estado que se tiene la transmisión ya que la podemos tener encendida o apagada el error out es una
herramienta la cual se utiliza con Clusters de Error estos nos arrojan la clave del error si es que tiene que ver
con la conexión de datos o algún factor relacionado al programa esta herramienta no nos indica cuando
tenemos algún fallo en nuestro Hardware o tipo de datos, los errores más comunes que arroja es cuando
tenemos mal el puerto de comunicación o un error en la conexión de nuestros iconos.
Los clusters son funciones que enlazan
diferentes tipos de datos se asimila a un cable
UTP el cual se utiliza para conectar cables
telefónicos o Ethernet para redes de
comunicación.
Fig. 3.47 “Clusters” de Error.
El color del cable
depende del tipo de
datos
No es
necesario
conectar todas
las terminales
del icono
Los cluster
nos ayudan
a encontrar
un error
dentro de
nuestro VI
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
80
Procederemos a colocar los elementos del Visa en nuestro Diagrama de Bloques.
Fig. 3.48 Conexión entre elementos “Visa”.
Agregar un ciclo “While Loop” a nuestra lógica de programación.
Una vez que hemos interconectado los elementos colocaremos un ciclo While para poder monitorear el flujo
de datos en la comunicación, este ciclo nos ayuda a la recolección de datos continuamente ya que tiene un
elemento que detiene su enclavamiento y si no es activado o cambiado el estado de esta condición no se
saldrá del ciclo.
Fig. 3.49 Aplicación de “echo”.
Los elementos Visa transmiten el mismo
tipo de datos por ende se pueden
conectar entre sí.
Un ciclo While realiza
repeticiones hasta que
se detiene. Iteraciones: es el
número de
repeticiones que
realiza el ciclo.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
81
Agregar un retardo a nuestro ciclo While Loop.
Una vez que tenemos conectados los elementos y encerramos los componentes del diagrama de bloques
como se muestra en la fig. 3.49, agregaremos un retardo para poder adquirir variaciones entre cada
iteración, aun sin el retardo se pueden visualizar cambios sin embargo no tendríamos datos exactos ya que
al tener un poco de ruido en la señal no estaríamos midiendo de manera adecuada y se dificultaría la
programación o la adquisición de daos para realizar acciones a este tipo de incrementos o decrementos,
Los posibles defectos o problemas con los que se contaría serian valores fluctuantes constantemente debido
a que el muestreo que está realizando es bastante rápido.
Fig. 3.50 Aplicación “echo”.
En esta imagen se observan las
diferentes opciones con las que
contamos para generar un
retardo, para realizar hojas de
cálculo por medio del software
Office, para insertar o
monitorear alarmas y
actividades, colocar fechas y
hora en reportes, etc.
Fig. 3.51 Paleta “Timing”.
El retardo se utiliza
para dar un tiempo
entre iteraciones.
Un retardo
nos permite
controlar el
tiempo
entre
iteraciones
del ciclo
While.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
82
La vista del Diagrama de Bloques debe de ser la siguiente.
Fig. 3.52 Aplicación “echo”.
Insertar texto dentro de nuestro canal de comunicación.
Como se observa tenemos conectados los elementos de transmisión y recepción del Visa, ahora si bien en
este caso estamos leyendo lo que está dentro del puerto agregaremos herramientas para poder verificar los
datos de la comunicación mediante un programa de “echo” el cual desplegara en una ventana lo que está
leyendo el puerto “Read”, así mismo agregaremos un formato de escritura para poder enviar datos por medio
de nuestro enlace de comunicación, para este tipo de formato se necesitaran emplear los elementos del
Sub-menú “String” los cuales nos permiten insertar formato, dependiendo de la hoja en la que se necesite
escribir, el tipo de datos es diferente al de los Visa “resources name” por lo tanto tendrá otro color el cual es
rosa, en ocasiones podemos convertir o extraer datos de un arreglo o un cluster, es decir cuando tenemos
un arreglo de caracteres y necesitamos extraer un valor del tipo “String”, “Boolean”, “Number” o cualquier
otro carácter con los que cuenta el programa, tendremos que emplear convertidores y buscadores de función
en la figura de abajo se muestra la paleta del Sub-menú “String”.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
83
Fig. 3.53 Paleta “String”.
En la ventana del Panel Frontal agregaremos 2 tipos de “String”, sin embargo se estará usando uno como
indicador y otro como control, una vez colocados en el Panel Frontal tendrá que tener la siguiente
presentación.
Fig. 3.54 Aplicación “echo” Panel Frontal.
Una vez que se ubicaron los elementos sobre el Panel Frontal automáticamente aparecerán en el diagrama
de bloques debemos de cambiar el estado de cada icono uno a indicador y otro a control.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
84
Ahora agregaremos los iconos del Submenú “String”; “Format” “Into string” y “End” of “Line Constant” en el
diagrama de bloques, también debemos de poder visualizar los iconos “String”, como se muestra a
continuación:
Fig. 3.55 Aplicación “echo”.
“String”: es un recuadro en el cual, dependiendo si es un control o un indicador, podemos escribir o solo leer
lo que hay dentro de este, este tipo de herramienta se emplea para visualizar leyendas, ayudas, opciones o
instrucciones, en caso de que sea solo de lectura, si el modo es un control podremos escribir dentro de este,
la mayoría de los iconos los podemos visualizar de dos maneras las cuales son “View as Icon” o “Not View
as Icon” con lo cual solo cambia su apariencia.
“End of Line”: esta herramienta la utilizamos para terminar una línea o dar un “enter” al final de un renglón, lo
cual es sumamente importante en el momento de realizar reportes o alarmas.
“Format Into String”: nos permite insertar, dependiendo del formato que se le dé, texto dentro de un
documento cualquiera, nosotros elegimos cuantos renglones y como se va a estructurar el contenido que se
desee insertar y el formato general que debe de tener en caso de establecer un estándar.
“Run”: una manera de saber si nuestro Instrumento Virtual está conectado adecuadamente es la Flecha o el
icono “Run” el cual debe de aparecer como una flecha solida de color blanco, en caso de tener problemas de
conexiones aparecerá en una superficie obscura y rota como se muestra en la figura de arriba.
“Format
Into String”. “End Of Line
Constant”
“String”
La Flecha Run
debe de estar
solida y
continua
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
85
Una vez que tenemos los elementos como se muestra en la figura anterior procedemos a cablear los
elementos como se muestra en la siguiente figura:
Fig. 3.56 Aplicación “echo”.
Una vez que se cablearon los elementos entre sí procederemos a probar nuestro Instrumento Virtual el cual
tendrá que funcionar de la siguiente manera: seleccionaremos el puerto por el cual comenzaremos la
comunicación, con el Visa “Resources name”, una vez que se tiene seleccionado el puerto de comunicación
daremos clic en el botón Run, ya sea del panel frontal o del Diagrama de Bloques, después procederemos a
escribir en nuestro “String” de escritura y de inmediato deberán de aparecer los mismos caracteres en el
“String” de lectura; a continuación se visualizan algunos errores que se cometieron apropósito para poder
detallar mas funciones de LabVIEW; en la siguiente figura aparece el “Error List”, el cual nos ayuda a
identificar errores que se cometieron al programar o conectar nuestros iconos de programación, el “Error
List” en ocasiones nos detalla el error que se está cometiendo o en su debido caso nos señala el icono que
se encuentra mal conectado o que le faltan conexiones.
Visa
Resources
name
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
86
Fig. 3.57 “Error List”.
Si nosotros damos doble clic sobre el error que nos arroja nos enviara al icono, en este caso, que lo contiene
o podemos dar clic sobre la opción Show Error, la cual nos posiciona sobre el error, ahora procederemos a
colocar los elementos que nos demanda el error como se muestra a continuación:
Fig. 3.58 Aplicación “echo”.
En la figura anterior se agrego un “Property Node” el cual nos indica el numero de Bytes que contienen
nuestra transmisión o recepción, este dato es necesario para poder configurar los datos necesarios del
“Read” del “Visa Serial” y poder correr nuestro Instrumento Virtual, así mismo se muestra nuestra flecha de
Flecha de
color blanco
y solida.
Se agrega
Property
Node.
Nos indica en que
elemento tenemos el
error.
Nos posiciona en donde
se encuentra el error.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
87
“Run” de color Blanco y solida lo cual nos quiere decir que nuestras conexiones y elementos están
conectados de manera correcta.
Agregar un “Cluster” de Error a nuestro instrumento Virtual.
Si nosotros damos clic sobre la flecha “Run” nuestro Instrumento Virtual comenzara a correr, sin embargo
podremos observar que no obtendremos resultado alguno en nuestro “String” de lectura, estos se puede
visualizar con un “Cluster” de error para saber el por qué no hay respuesta de nuestros elementos Visa; se
conecta como se muestra a continuación:
Fig. 3.59 Aplicación “echo”.
El “Cluster” de error nos muestra cual es el error que se tiene entre los elementos y se conecta entre todos
los iconos que participan en el ciclo de comunicación, al inicio se puede colocar un “Cluster” de Error In o se
crea, en este caso, una constante en el Visa Configure lo cual se hace posicionando el cursor en la terminal
de conexión de Error daremos clic izquierdo en nuestro ratón, aparecerán varias opciones nosotros
seleccionaremos crear constante, ahora para el “Cluster” de salida necesitaremos ir a la paleta de array,
“Clusters” y “matrix”, una vez situados en esta seleccionaremos un “Cluster out” el cual colocaremos al final
de nuestro flujo de datos con la finalidad que este nos visualice los resultados de la comunicación, si
queremos visualizar el flujo de datos y si es que estamos leyendo algún byte del puerto serial debemos de
presionar el botón “Highlight Execution”, el cual realiza el flujo de datos en forma lenta, esta herramienta es
de gran ayuda para averiguar si de verdad tenemos los valores que deseamos y si están llegando al icono
adecuado.
Cluster de
Error.
Se crea una
constante de
entrada.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
88
Una vez comprobado que tenemos la transmisión y que obtuvimos los mismos caracteres, nuestro Panel
Frontal debe de visualizarse de la siguiente manera:
Fig. 3.60 Aplicación “echo”.
Una vez que comprobamos que nuestro Instrumento Virtual funciona adecuadamente procederemos a
realizar modificaciones y arreglos a este, debido a que el microcontrolador no envía caracteres del tipo
“String”, sino código ASCII.
Este será uno de nuestros Instrumentos Virtuales, que se emplearan en la aplicación, también se
personalizara; cuando personalizamos un Instrumento Virtual debemos de colocar nombres en todos los
elementos que se emplean, debemos de crear una ayuda para cada función en la cual describimos de
manera concreta y simple para que fue realizado el Instrumento Virtual, se crea el icono del Instrumento
Virtual con lo cual debemos de seleccionar una imagen representativa de este, definir como se usaran las
terminales del mismo y brindar soporte respectivo del Instrumento Virtual.
Debemos de
obtener los
mismos
caracteres que
insertamos.
Cluster out;
nos muestra
un mensaje y
una marca con
el estado de
nuestra
comunicación.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
89
Acoplamiento de señal de datos.
Al tener que convertir el tipo de caracteres ASCII a un valor numérico se emplearan las herramientas de la
paleta “String/Array/Pathconversion” la cual se muestra a continuación:
Para el despliegue de esta paleta
necesitaremos colocar nuestro cursor en
Diagrama de Bloques, damos clic izquierdo a
nuestro ratón y nos direccionamos al menú
“Programing”, una vez desplegado este menú
colocamos nuestro cursor en donde dice
“String” dentro de este aparecerá un icono
llamado conversión.
Fig. 3.61 Paleta “Conversion”.
Una vez que tenemos abierta la paleta del Sub-menú buscaremos la función que dice “String to Byte”; ¿Por
qué “String to byte”? Y no “ASCII to Number”; la versión y los módulos con los que se cuenta no tienen la
función “ASCII to Number”, por lo cual debemos de convertir primero el valor “String” obtenido de nuestro
“Visa Read” a Byte y después cambiarlo a “Number” mediante la siguiente paleta:
Para desplegar esta paleta necesitaremos
posicionarnos en el menú “Programing” de nuestro
menú “Function” en el Diagrama de Bloques, nos
dirigimos al menú que dice “Numeric” y enseguida a
donde dice conversión, ahora podemos visualizar que
tenemos numerosas opciones de conversión,
nosotros podemos convertir el dato en cualquiera de
las opciones de esta paleta.
Fig. 3.62 Paleta “Conversion”.
String to Byte
Convierte un tipo de
datos, en este caso Byte,
a un número entero.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
90
Ya que tenemos identificados los elementos que emplearemos, debemos de colocarlos en nuestro diagrama
de Bloques del ejemplo “ECHO” como se muestra en la siguiente figura:
Fig. 3.63 Comunicación serial.
Dado el hecho que nuestros caracteres leídos en el “Visa Read” son del tipo “String”, necesitamos extraer
esos datos con el mismo formato, en caso de intentar hacer una conversión directa nuestros cables de
conexión se marcarían en una línea punteada de color negro con una X en medio; lo cual indica que no
podemos transmitir datos ya que no son compatibles las dos terminales de conexión, es por esto que
debemos de enviar o convertir la información primero a Byte y después de Byte pasarlos a “Numeric”.
Fig. 3.64 Comunicación serial.
Se agregan los 2 elementos
de conversión al ejemplo de
“ECHO”.
Una vez conectados los
elementos creamos un
indicador del convertidor
Double.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
91
En caso de no haber realizado la conversión los caracteres obtenidos en el “String” de lectura, en el ejemplo
“ECHO”, se hubieran visualizado en 3 “Bits”, debido al tipo de norma por la cual transmite datos el
microcontrolador la cual es: el primer bit de inicio y el ultimo bit de stop, el tercer bit (el bit que se encuentra
en medio de los dos) es el dato que está enviando el microcontrolador; esta es la norma RS-232.
Al crear un indicador en el Diagrama de Bloques automáticamente se crea un grafico en el Panel Frontal el
cual se muestra en la siguiente figura.
Fig. 3.65 Comunicación serial.
Se visualizan dos iconos debido a que es un arreglo de dos dimensiones; el convertidor “String to byte array”
envía los datos en un arreglo de “bytes” es por esto que al colocar el convertidor “To Double precision Float”
el valor lo debemos de mostrar en un arreglo, aunque solo obtengamos un solo valor tomando el otro valor
del arreglo como un 0.
Una vez colocados todos los elementos; asignaremos nombres a cada elemento del panel frontal, para
poder tener control de estos al momento de personalizar el icono del Instrumento Virtual.
También podemos ordenar y estandarizar el tamaño de cada control o indicador, su posición dentro del
Panel Frontal, el tipo de orden y de estandarizado de los elementos depende de el arquitecto del proyecto;
sin embargo entre más ordenado se encuentre el Panel Frontal y el Diagrama de Bloques será más fácil
detectar errores y corregirlos, el Diagrama de Bloques se puede ordenar respecto al flujo de datos que se
tengan en el programa o la lógica de programación que se esté implementando.
Representación grafica
del indicador Numeric.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
92
Para nombrar los elementos de nuestro Panel Frontal tomaremos como referencia su función en el programa
como se muestra en la siguiente Fig.
Fig. 3.66 Personalizando VI.
Como se puede observar retiramos un “String” y colocamos el arreglo Numérico con el nombre de Valor
decimal, dejamos el “String” escribir en caso de necesitar comprobar el funcionamiento de la comunicación,
una vez realizando los cambios en el Panel Frontal se actualiza el Diagrama de Bloques como se muestra
en la siguiente figura:
Fig. 3.67 Personalizando VI.
Para cambiarle el nombre al
Control o Indicador, se posiciona el
cursor y se da doble clic sobre el
nombre actual.
Los elementos
que se modifican
en el Panel
Frontal también
se modifican en el
Diagrama de
Bloques.
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
93
Para agregar una descripción o una ayuda de la implementación del Instrumentos Virtual nos
direccionaremos al menú “File” y seleccionaremos “VI Properties”; una vez desplegado este
seleccionaremos “Documentation” como se muestra a continuación:
Fig. 3.68 “VI Properties”.
Personalizando el Instrumento Virtual.
Para personalizar la imagen del icono de nuestro Instrumento Virtual nos dirigimos al icono y damos clic
izquierdo sobre él, una vez que se despliega el Sub-menú seleccionaremos “Edit Icon”, inmediatamente nos
aparece una pantalla la cual se muestra a continuación:
Fig. 3.69 Personalizar Icono.
Para dar formato a nuestro Icono se cuenta con las herramientas del lado izquierdo o podemos colocar una
imagen creada en otro programa, copiando y pegando la imagen desde otra ruta.
Se agrega una descripción
del Instrumento Virtual
como: ¿Qué hace? Y ¿Cómo
lo hace?
Herramien
tas para
cambiar
forma del
icono
Capítulo III.- Lenguajes de programación y LabVIEW. Aplicación de comunicación serial “ECHO”.
94
Una vez creada la imagen procederemos a cablear nuestros elementos de entrada y salida al icono
representativo del Instrumento Virtual, lo cual se realiza estando en el Panel Frontal, posicionaremos el
cursor sobre el icono y seleccionando “Show Connector”, la imagen que se tiene en el icono cambia a u
recuadro con 12 espacios de los cuales la mitad son entradas y la otra mitad son salidas, este dato lo
podemos cambiar mediante las propiedades del icono, una vez visualizado el recuadro con 12 espacios
podremos seleccionar el elemento o los elementos de entrada y salida como se muestra a continuación:
Fig. 3.70 Personalizando VI.
Para poder relacionar entradas y salidas solo necesitamos conectar un espacio en blanco del recuadro con
el elemento a controlar, ahora colocaremos nuestro Instrumento Virtual dentro de un nuevo Instrumento
Virtual en blanco para visualizar nuestra obra.
Fig. 3.71 “Sub-VI”.
El icono cambia a
este recuadro, en el
cual relacionamos
entradas y salidas.
A un VI dentro de otro
se le llama SubVI
Podemos
visualizar la
descripción que
nosotros le
dimos al
Instrumento
Virtual.
95
“DESARROLLO DE LA
METODOLOGIA PARA LA
ADQUISICION DE DATOS
DIGITALES Y ANALOGICOS CON EL
SOFTWARE LabVIEW POR MEDIO
DE COMUNICACIÓN SERIAL.”
CAPITULO IV
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Planteamiento de la aplicación.
96
4.1 PLANTEAMIENTO DE LA APLICACIÓN.
Para ejemplificar la metodología se desarrollara una aplicación la cual colectara datos provenientes de un
microcontrolador PIC16F877A, estos datos provenientes del microcontrolador serán transmitidos por el canal
de comunicación RS-232 y visualizados mediante un grafico de control desarrollado en la plataforma de
programación LabVIEW.
4.1.1 Descripción de la aplicación.
El grafico de control tendrá las siguientes características: la señal que colecte del puerto analógico tendrá la
versatilidad de poderse visualizar en los siguientes elementos; termómetro, manómetro, velocímetro y
cualquier nivel de llenado de un tanque o deposito. Los datos digitales colectados activaran señales
Booleanas en el grafico de control, las cuales nos indiquen el estado en el que se encuentra.- Funcionara de
manera automática debido a que mediante la adquisición de la señal analógica controlara una señal digital
del PIC16F877A.-
DISEÑO:
Para el correcto funcionamiento del sistema requiere de los siguientes elementos:
Fig. 4.1 Ciclo de la aplicación.
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Elementos de la aplicación.
97
4.2 ELEMENTOS DE LA APLICACION.
i. CABLE USB-DB9.
Convertidor de señal USB-DB9; debido a nuestro PC es una computadora personal no cuenta con el puerto
de comunicación serial, es por esta razón que se necesitara un cable USB-DB9 el cual convierte la conexión
USB a Serial.
ii. MAX-232.
Debido a que nuestro dispositivo de comunicación serial trabaja bajo un estándar de 4.5 volts y las
características técnicas del PC son de 12voltsn será necesario implementar un dispositivo el cual nos
amplifique la señal a enviar, este dispositivo es el MAX-232, el cual trabaja con transistores y nos amplifica la
señal que enviamos por el microcontrolador al PC.
iii. PIC16F877A.
Será empleado como nuestro dispositivo de comunicación, debido a que cuenta con el puerto de
comunicación serial llamado USART; este puede enviar y recibir datos bajo el estándar RS-232 el cual
maneja 3bit´s: el primero es de inicio, el de en medio es el valor a enviar y el tercero el de salida, la
velocidad y numero de bits se selecciona mediante el programa del microcontrolador, estos datos tendrá que
ser los mismos que declaremos al realizar la lógica de programación de nuestro grafico de control; el
estándar RS-232 envía los datos bajo los caracteres ASCII.
iv. DATO DIGITAL O ANALOGICO.
Para poder obtener la señal analógica del microcontrolador será necesario usar su modulo de conversión en
el cual usaremos como referencia el voltaje con el que trabaja el microcontrolador, estos e logra conectando
un potenciómetro el cual cuenta con tres terminales los dos extremos de este se conectaran a la
alimentación del sistema la cual es de 4,5volts, y la terminal de en medio se conectara a RA0 o al Pin
numero 2, una vez obtenido este valor el microcontrolador se encarga de enviarlo por medio del puerto de
comunicación serial.
La colección de datos digitales se tendrá que realizar de la siguiente manera: el puerto digital está
compuesto por 8 Pines en estos se tiene que tener unos y ceros, para poder obtener un 0 es necesario
conectar la terminal a negativo mediante una resistencia de 1KOhmy para poder obtener un 1 es necesario
colocar la señal positiva de alimentación a la terminal negativa junto con la resistencia, para poder tener
control de estos pulsos es necesario tener un elemento que active y desactive esta conexión como un
interruptor.
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Elementos de la aplicación.
98
v. Grafico de control.
Fig. 4.2 Grafico de control de LabVIEW.
Funcionamiento del grafico de control.
El indicador con el nombre “presión” recibirá los datos del puerto analógico y los visualizara en el
manómetro, el manómetro al llegar al número 5 enviara la señal al microcontrolador de activar una salida la
cual regresara el valor al grafico de control y activara el indicador con el nombre “motor”.
La variación de la medición analógica se realizara mediante un potenciómetro; el cual representara un
instrumento de medición que trabaje bajo el orden de voltaje, en este caso la señal estará dentro del rango
de 0-5v, esta señal será convertida por el microcontrolador en un rango binario de 8bit´s, estos 8bit´s son los
que utiliza el puerto de conversión analógico digital en el PORT A del PIC16F8877A.
Los datos digitales a enviar serán representados físicamente mediante una resistencia de un 1KOhm
conectada a tierra, esta conexión representa un 0, a esta misma conexión se la agregara un interruptor con
conexión a positivo, al activar el interruptor estaremos enviando un 1 al PIC16F877A.
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Adquisición de datos digitales y analógicos.
99
4.3 ADQUISICION DE DATOS DIGITALES Y ANALOGICOS.
Características de entradas digitales y analógicas del PIC16F877A.
Para poder enviar datos digitales o analógicos por el puerto de comunicación serial del PIC16F877A,
debemos de cumplir con las características definidas en el programa y respetar el manejo de los puertos, los
puerto pueden trabajar como entradas o salidas, digital o analógico, ya sea configurar un bit del puerto como
entrada o como salida o configurar todo un puerto para entradas digitales, entradas analógicas, salidas
digitales, salidas analógicas en este caso trabajaremos con el puerto A como la señal analógica, para poder
convertir la señal digital a analógica utilizaremos el voltaje de referencia del microcontrolador (el voltaje de
funcionamiento de este es de 4.5v), ahora conectaremos los extremos de un potenciómetro al negativo y
positivo de la alimentación y el pin intermedio a la entrada RA0 de mi PIC; haciendo este paso estaremos
convirtiendo 4.5 volts a una escala en código ASCII, este dato será del 0-255.
Para la colección digital necesitamos enviar el estado de todos los bits que conformen el puerto debido a que
el micro en las entradas lee 1 y 0, el cero se envía conectando una resistencia de 1KOhm y el uno se logra
agregándole la señal positiva o el positivo de la fuente de alimentación a la resistencia, esta conexión debe
de estar unida mediante un interruptor.
4.3.1 Envió y transmisión de datos digitales y analógicos.
Características de la comunicación serial.
La comunicación serial tiene una norma de trabajo la cual indica que transmite en código ASCII. Envía tres
elementos los cuales son bit de inicio, dato a enviar, bit de parada, cuenta con velocidad de baudios entre
otras; nuestra comunicación debe de tener un puerto por el cual se entiendan los formatos de comunicación
este puerto es el puerto serial sin embargo podemos adquirir un cable RS.232 a DB9.
Programa a emplear del PIC16F877A.
El programa base para manejar los puertos tanto analógicos como digitales del PIC16F877A es el que se
muestra a continuación.
list p=16F877
include <p16f877.inc>
ADDR_L equ 0x20
DATA_L equ 0x21
org 0x00
nop
nop
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Envió y transmisión de datos digitales y analógicos.
100
bcf STATUS,RP0
bcf STATUS,RP1
movlw b'01000001'
movwf ADCON0
bsf STATUS,RP0
bcf STATUS,RP1
clrf TRISA
clrf TRISB
clrf TRISC
clrf TRISD
clrf TRISE
movlw b'00001110'
movwf ADCON1
bsf TRISA,0
bcf TRISC,6
bsf TRISC,7
movlw d'129'
movwf SPBRG
bsf TXSTA,BRGH
bcf TXSTA,SYNC
bcf STATUS,RP0
bcf STATUS,RP1
bsf RCSTA,SPEN
bsf STATUS,RP0
bcf STATUS,RP1
bcf TXSTA,TX9
bsf TXSTA,TXEN
bcf STATUS,RP0
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Envió y transmisión de datos digitales y analógicos.
101
bcf STATUS,RP1
bcf RCSTA,RX9
bsf RCSTA,CREN
_ESPERARX
btfss PIR1,RCIF ;PREGUNTA SI EL BUFER DE RX ES FULL
GOTO _ESPERARX; NO, IR A _ESPERA
movf RCREG,W
movwf PORTD
_ADC
bsf ADCON0,GO
_ESPERA
btfsc ADCON0,GO
GOTO _ESPERA
movf ADRESH,W
movwf TXREG
_ESPERATX
btfss PIR1,TXIF
GOTO _ESPERATX
GOTO _ESPERARX
END
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232.
Diagrama de conexión del PIC16F877A para datos digitales y analógicos.
.
102
4.3.2 Diagrama de conexión del PIC16F877A para datos digitales y analógicos.
Los microcontroladores trabajan con pulsos, estos pulsos son envidos mediante un cristal, los cuales nos
ayudan a generar el tiempo entre instrucciones, la velocidad de transmisión y recepción del puerto de
comunicación USART, el tiempo y la forma de convertir las señales digitales a analógicas; por estas razones
se deberá de conectar el microcontrolador como se muestra en la siguiente figura.
Fig. 4.3 Diagrama de conexiones de PIC16F877A.
El valor de las resistencias para las entradas se encuentra estipulado por el fabricante y se pueden ver en el
Anexo 1, el valor de las resistencias para los LED`s se calcula a continuación:
Donde = 5v; = ; = .7v
De lo cual sabemos que = 10mA
Sustituyendo tenemos )+0.7v
De donde obtendremos el valor de R1:
Lo que nos da un valor de 430 Ohm. Para las resistencias del LED.
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232.
Diagrama de conexión del PIC16F877A-PC para datos digitales y analógicos.
.
103
4.3.3 Diagrama de conexión del acoplamiento de señal PIC16F877A con PC.
El funcionamiento del puerto de comunicación serial de nuestro ordenador tiene un estándar de trabajo de
+/-12v, por esta razón debemos de emplear un dispositivo el cual nos ayude a amplificar la señal en este
caso implementaremos el MAX-232 el cual funciona a base de transistores los cuales aumentan o
disminuyen la señal que reciben.-
A continuación se muestra el diagrama de conexión del MAX232.
Fig. 4.4 Diagrama de conexión del MAX232.
La siguiente figura muestra el diagrama de conexión del microcontrolador, el MAX232 y el DB9.
Fig. 4.5 Diagrama de conexión de PIC, MAX232, DB9.
RX
TX
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232.
Hardware y software a utilizar para el desarrollo de la aplicación.
.
104
4.4 HARDWARE Y SOFTWARE A UTILIZAR PARA EL DESARROLLO DE LA APLICACIÓN.
Hardware a usar en la aplicación:
· Resistencias de 1KOhm. 9
· Capacitores de 2.2 picofaradios. 2
· Capacitores de 10 microfaradios de preferencia de tantalio. 4
· Cristal de cuarzo de 20MHz. 1
· resistencia variable (potenciómetro) de 20KΩ 1
· microcontrolador PIC16F877A 1
· fuente regulada de 4.5v 1
· Dip switch de 8 estados 1
· MAX232 1
· Cable convertidor USB-DB9 1
· Led`s 4
· Placa de pruebas proto board 1
· Computadora personal TOSHIBA Satellite Pro 1
Software a usar en la aplicación:
Software de prueba de National Instruments LabVIEW 8.5.
Driver para cable USB-DB9.
MPLAB IDE v 8.5 uso libre.
PICkit 2 uso libre.
Proteus versión de prueba.
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Desarrollo de la aplicación.
105
4.5 DESARROLLO DE LA APLICACION.
LabVIEW cuenta con un modulo dedicado a la comunicación el cual lleva por nombre Instrument I/O
En este modulo encontramos las herramientas del VISA SERIAL las cuales utilizaremos para la
comunicación con el PIC16F877A, estas herramientas nos permiten trabajar con el puerto de comunicación
serial de nuestro PC y el PIC16F8877A, es decir podemos leer, escribir, establecer los parámetros de
comunicación y separar los bits de inicio y parada.
Grafico de control.
El grafico de control es la representación simbólica del proceso, en este caso contamos con señales
“Booleanas” y un indicador del tipo “Numeric”, cuando asociamos datos debemos de asegurarnos de usar
las características necesarias para poder desarrollar la lógica de programación, en este caso hacemos
referencia al tipo de datos Booleanos y Numeric; cuando recibimos los datos por el puerto de comunicación
serial RS-232 obtenemos caracteres del tipo ASCII, dado que no contamos con un convertidor directo de
ASCII a Boolean o a Numeric, se tendrá que convertir el dato recibido y después acoplarlo al tipo de datos
Numeric, así mismo la visualización de datos Boolean tendrá que acoplarse al tipo de datos recibidos,
Como realizar la lógica de programación en LabVIEW.
LabVIEW no tienen un orden específico para realizar lógica de programación, solo tiene reglas como: solo se
pueden conectar elementos con el mismo tipo de datos (color y formato), no podemos dejar elementos sin
conectar, debemos de cumplir con el requerimiento de cada icono de programación para poder usar el
mismo, cada icono ejecuta su función hasta que todas sus entradas están disponibles al terminar su
ejecución transfiere los datos al nodo siguiente.
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Desarrollo de la aplicación.
106
DIAGRAMA DE BLOQUES DEL GRAFICO DE CONTROL.
Fig. 4.6 Diagrama de bloques de grafico de control.
PANEL FRONTAL DE GRAFICO DE CONTROL.
Fig. 4.7 Panel frontal de grafico de control.
Capítulo IV.- Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software
LabVIEW por medio de comunicación serial RS-232. Pasos de la metodología.
107
Pasos de la metodología.
1.-Para poder entender el ciclo que se debe de cumplir en la adquisición de datos explicaremos el flujo de
estos en el programa, una vez que se tiene la conexión entre el PC y nuestro sistema de adquisición el cual
es: microcontrolador, MAX232, USB-DB9 debemos de establecer en el diagrama de bloques, de nuestro
grafico de control, las mismas características de comunicación que definimos en el programa del
microcontrolador; las cuales son: velocidad de transmisión 9600 baudios, numero de bits permitidos en el
puerto 8 bits, paridad sin paridad.
2.- Ya que se tiene definido este punto pasamos a identificar la existencia de bits en el puerto.
3.-una vez que se identifica la existencia de bits en el puerto de comunicación serial procedemos a leer
estos, en este caso debemos de estar monitoreando la recepción de bits en el puerto; lo cual logramos
mediante la implementación de un ciclo While el cual se ejecuta hasta que la condición que se dispone lo
detiene, con esta acción estaremos percibiendo cambios en el puerto de comunicación serial.
4.- Ahora ya que estamos leyendo el puerto de comunicación solo necesitamos agregar el icono que nos
permite escribir en el puerto de comunicación serial, esta acción la necesitamos para el control de los
puertos digitales del microcontrolador.
5.-Ya que tenemos el código ASCII que envía nuestro microcontrolador debemos de convertirlo a “Numeric”
y a “Boolean”, lo cual se logra convirtiendo el dato obtenido en Byte y después lo convertimos en un numero
entero, para poder visualizarlo en una escala de 0 a 255, esta escala proviene de la conversión de binario a
decimal en la cual representamos los 8bit`s del canal de conversión del microcontrolador en un numero
decimal, una vez convertido el dato lo podemos visualizar en cualquier elemento que visualice datos del tipo
“Numeric”.
Capítulo IV.- Metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio
de comunicación serial RS-232. Diagrama de flujo de la metodología.
108
4.5.1 Diagrama de flujo de comunicación serial.
N
S
Inicio
Abrir el Software de National
Instruments LabVIEW 8.5.
Abrir una nueva plantilla para
construir un Instrumento Virtual.
Configurar los parámetros de
comunicación del puerto serial.
Procesamiento de Bytes en el
canal de comunicación.
Lectura de datos.
Existen bytes en
canal de
comunicación.
Escritura de datos.
Cierre de canal de
comunicación.
Capítulo IV.- Metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio
de comunicación serial RS-232. Desarrollo de la metodología.
109
4.5.2 Desarrollo de la metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el
software LabVIEW por medio del puerto de comunicación serial RS-232.
Paso 1.- Iniciar programa de NATIONAL INSTRUMENTS LabVIEW 8.5.
Fig. 4.8 Icono representativo del software LabVIEW de National Instruments.
Una vez seleccionado aparece la siguiente ventana.
Fig. 4.9 Ventana de bienvenida de LabVIEW 8.5.
Icono
representativo de
la plataforma de
programación
LabVIEW 8.5 de
National
Instruments.
Esta ventana nos
indica la versión
con la que se
cuenta, en este
caso LabVIEW
8.5.
Capítulo IV.- Metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio
de comunicación serial RS-232. Desarrollo de la metodología.
110
Paso 2.-Crear un Instrumento Virtual para la comunicación serial.
Abrir un Instrumento en Blanco:
Fig. 4.10 Abrir un Instrumento Virtual en Blanco.
Paso 3.-Configuración de parámetros para la comunicación seria:
Fig. 4.11 Configuración de puerto serial.
Abrir un
Instrumento Virtual
en Blanco.
Este icono nos
permite
configurar los
parámetros para
sincronizar la
comunicación
Serial.
Capítulo IV.- Metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio
de comunicación serial RS-232. Desarrollo de la metodología.
111
Debido a que debemos de establecer una sincronía entre elementos de comunicación como: velocidad,
paridad y número de bits a transmitir, utilizaremos el “VISA Configure Serial Port”.
Pasó 4.- Lectura de bytes en puerto:
Fig. 4.12 Lectura de Bytes en puerto de comunicación Serial.
La lectura de Bytes nos sirve para interpretar, ordenar y visualizar los caracteres en el formato de la norma
RS-232, sin esta herramienta nuestro puerto de comunicación no entendería los caracteres ni la
comunicación debido a que no tendría una referencia.
Pasó 5.- Lectura de bytes en el puerto.
Fig. 4.13 Lectura de datos.
Este
elemento
nos indica la
estructura
de los datos.
Para poder
visualizar los
datos
necesitamos
extraerlos del
canal VISA con
este Icono.
Capítulo IV.- Metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio
de comunicación serial RS-232. Desarrollo de la metodología.
112
La extracción a lectura de datos del puerto es diferente de la lectura de Bytes debido a que extraeremos los
caracteres que contienen codificados en los Bytes y no la estructura como lo es: 1bit de inicio, 1bit de
término, y el contenido.
Pasó 6.- Escritura de datos.
Fig. 4.14 Escritura de datos.
Para poder escribir datos en nuestro puerto necesitamos introducir el código o caracteres en el canal de
transmisión para lo cual usaremos el icono “Write” este icono nos permite enviar datos atreves de nuestro
canal de comunicación en el formato en el que se está trabajando.
Este icono nos permite
escribir datos en el formato
adecuado.
Capítulo IV.- Metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio
de comunicación serial RS-232. Desarrollo de la metodología.
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Pasó 7.- Cierre del Puerto de comunicación.
Fig. 4.15 Cierre del Puerto de comunicación.
Una vez que hemos terminado nuestra comunicación o el ciclo de transferencia y recepción de datos
necesitamos finalizar la comunicación cerrando el ciclo, esto se logra implementando el icono “Close”, el cual
termina la comunicación serial.
Una vez que se culmino la comunicación serial se concluye el ciclo.
Es importante denotar que dependiendo las funciones que se deseen realizar o implementar en la obtención
de datos digitales y analógicos será la lógica de programación.
Cierre de
transmisión serial.
Capítulo IV.- Metodología para la adquisición de datos digitales y analógicos con el software LabVIEW por medio
de comunicación serial RS-232. Conversión de datos.
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Visualización de datos.
Conversión de datos “String” a “Numeric”.
Los datos obtenidos del puerto de comunicación se encuentran en formato ASCII por el tipo de estándar que
maneja la comunicación serial RS-232, debido a esto convertiremos los datos.
Fig. 4.16 Conversión de datos.
La extracción de los datos recibidos por el “READ”, es en formato “STRING”, y su visualización es en
caracteres o código del tipo ASCII, por lo cual debemos de convertir los datos a “Numeric”, sin embargo no
contamos con el icono que lo hace de manera directa; por lo tanto convertimos los datos del “STRING” a
“BYTE” después los pasamos a “DOUBLE” con lo cual tenemos un arreglo de caracteres del cual solo
extraeremos los que nos interesan, al realizar esta conversión obtenemos los datos en números decimales
con lo cual nuestro valor obtenido oscila entre el valor cero y el dos cientos cincuenta y cinco.
Conversión
de datos
“String” a
“Numeric”
Análisis económico.
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Análisis económico.
Para el desarrollo del análisis dividiremos en etapas la ejecución del proyecto.
Estas etapas se basaran en el tiempo aproximado que duro cada etapa, es decir desde el inicio hasta la
conclusión de cada una de ellas en tiempo efectivo lo cual no indica el tiempo total invertido, y se cuantificara
en horas debido a que el presente trabajo fue un desarrollo, también se tomara en cuenta el salario
promedio de un pasante de ingeniería recién egresado el cual se pretende se encuentre entre $ 14,000 y $
16,000 pesos, los tiempos se encuentran sujetos a una estimación tomada previamente.
Etapa 1.Tiempo de recolección de la información.
Con duración de 32 días tomando como estándar 2.5hrs diarias debido a que se realizaba una preselección
del material recolectado.
Esta etapa comprende el proceso de búsqueda de información la cual se baso en la necesidad que
comprende el trabajo, la recolección de información estuvo orientada a libros, páginas electrónicas y
artículos que contenían fuentes de información más fidedignas ó de profesionales con amplia experiencia en
el ramo de la materia; el tiempo estimado en la recolección de la información fue de 96hrs.
Etapa 2.Tiempo invertido en analizar y seleccionar la información.
Con duración de 64 días tomando como estándar 1.5hrs por día para realizar un análisis profundo y
selectivo.
Análisis de la información: Una vez que se recolecto la información pertinente para el desarrollo del trabajo
presente se procedió a clasificar y seleccionar la que definía de manera más explícita el tema que se
necesitaba esclarecer, esta etapa comprendió 80hrs.
Etapa 3. Tiempo dedicado al análisis y exploración del Software LabVIEW.
Con duración de 120 días tomando como estándar 2hrs por día.
En esta etapa se descargo la versión de prueba que brinda National Instruments en la siguiente página:
http://www.ni.com/trylabview/esa/ , la cual contempla 30 días como máximo, tiempo en el cual podemos
disfrutar de la mayoría de las características de este software de manera gratuita; esta etapa contemplo
120hrs.
Etapa 4.Tiempo estimado del desarrollo de la aplicación
Con duración de 35 días tomando como estándar 1.2hrs por día.
Durante este periodo se realizaron las pruebas necesarias para el desarrollo de aplicaciones que puedan
colectar datos digitales y analógicos, así mismo se detallo el proceso que se emplea para el uso del puerto