đọc nhiệt độ LM35LabVIEW (viết tắt của nhóm từ Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) là một phần mềm máy tính được phát triển bởi công ty National Instruments, Hoa kỳ. LabVIEW còn được biết đến như là một ngôn ngữ lập trình với khái niệm hoàn toàn khác so với các ngôn ngữ lập trình truyền thống như ngôn ngữ trình C, Pascal. Bằng cách diễn đạt cú pháp thông qua các hình ảnh trực quan trong môi trường soạn thảo, LabVIEW đã được gọi với tên khác là lập trình G (viết tắt của Graphical, nghĩa là đồ hoạ). LabVIEW (Virtual Instrument Engineering Workbench) là một môi trường phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình đồ hoạ, thường được sử dụng cho mục đích đo lường, kiểm tra, đánh giá, xử lý, điều khiển các tham số của thiết bị. LABVIEW là một ngôn ngữ lập trình đa năng, giống như các ngôn ngữ lập trình hiện đại khác. LABVIEW gồm có các thư viện thu nhận dữ liệu, một loạt các thiết bị điều khiển, phân tích dữ liệu, biểu diễn và lưu trữ dữ liệu. Nó còn có các công cụ phát triển được thiết kế riêng cho việc nối ghép và điều khiển thiết bị.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: ĐIỀU KHIỂN SẢN XUẤT TÍCH HỢP MÁY TÍNH Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Tiến Lớp: N04 Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Minh – 84015 Lê Trọng Huy – 83403 Phạm Văn Chiển – 82404 Tống Thị Thu Diệu – 82482 Hải Phòng, năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== BÀI TẬP LỚN Mã: 13312 Học kỳ: – Năm học: 2021 - 2022 Đề tài 3: “Xây dựng module đo hiển thị nhiệt độ phòng dùng sensor nhiệt độ LM35 ghép nối vớicổng RS 232 PC Xây dựng phần mềm giao diện đơn giản máy tính cho phép đo vàchỉ thị nhiệt độ Nêu khả ứng dụng Module” Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Tiến Bộ môn: Điện tự động công nghiệp Khoa: Điện – Điện tử SINH VIÊN MSV LỚP NGUYỄN VĂN MINH 84015 ĐTĐ60ĐH LÊ TRỌNG HUY 83403 ĐTĐ60ĐH PHẠM VĂN CHIỂN 82404 ĐTĐ60ĐH TỐNG THỊ THI DIỆU 82482 ĐTĐ60ĐH HẢI PHÒNG - 5/2022 LỜI MỞ ĐẦU Trong công nghiệp đại, thuật ngữ đo lường điều khiển trở nên quen thuộc Hiện hệ thống thiết bị điều khiển tự động mang tỷ trọng lớn phẩn tử lớp cấu trúc có yếu tố kỹ thuật ghép nối với máy tính Kỹ thuật ghép nối máy tính góp phần làm thay đổi mặt trung tâm điều khiển, nơi theo dõi – xử lý tín hiệu, liệu thu thập để tối ưu hoá vận hành sản xuất để đạt yêu cầu nhiệm vụ đề Khi xây dựng hệ thống đo lường điều khiển kết nối với máy tính cần có hỗ trợ phần mềm chuyên dụng đảm bảo yêu cầu tốc độ giao tiếp độ tương thích cao Yêu cầu đo lường điều khiển ngày phức tạp, để đáp ứng điều cơng ty National Instruments không ngừng nghiên cứu đổi phần mềm LabVIEW Ngôn ngữ lập trình ngày trở nên quen thuộc hệ thống đo lường điều khiển giá trị quan trọng cho kĩ sư Chính em chọn LabVIEW đối tượng nghiên cứu hỗ trợ cho đề tài lần Đối tượng phạm vi nghiên cứu: “Xây dựng module đo hiển thị nhiệt độ phòng dùng sensor nhiệt độ LM35 ghép nối vớicổng RS 232 PC Xây dựng phần mềm giao diện đơn giản máy tính cho phép đo vàchỉ thị nhiệt độ Nêu khả ứng dụng Module” MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LABVIEW 1.1 LabVIEW gì? .6 1.2 Giao diện LabVIEW 1.2.1 Front panel 1.2.2 Block Diagram 1.3 Các công cụ 10 1.3.1 Thanh công cụ Front panel 10 1.3.2 Thanh công cụ Block Diagram .12 1.3.3 Bảng điều khiển Palettes .12 1.4 Các bảng điều khiển bảng chức năng: 14 1.4.1 Bảng điều khiển (Controls Palette) .14 1.4.2 Bảng chức (Functions Palette) 18 1.5 Cấu trúc, hoạt động vòng lặp 27 1.5.1 While Loop 27 1.5.2 For Loop 28 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ARDUINO VÀ RS232 30 2.1 Tổng quan vể Arduino 30 2.2.1 Giới thiệu chung Arduino .30 2.1.2 Thông số bo mạch Arduino UNO .30 2.2 Giao Tiếp RS232 31 2.2.1 Tổng quan giao tiếp RS232 31 2.2.2 Thông số RS232 32 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG TRÊN PROTEUS VÀ XÂY DỰNG GIAO DIỆN TRÊN LABVIEW 34 3.1 Mô phần mềm proteus 34 3.2 Xây dựng giao diện labview 35 Mục lục hình ảnh Hình 1: Front panel Hình 2: Cửa sổ Getting Started Hình 3: Block Diagram 10 Hình 4: Thanh cơng cụ Front panel .10 Hình 5: Thanh công cụ Block Diagram .11 Hình 6: Tool panel .13 Hình 7: Bảng điều khiển 14 Hình 8: Numeric control 15 Hình 9: Numeric Indicatiors 15 Hình 10: Boolean .16 Hình 11: String Controls/Indicators 16 Hình 12: Graph Indicator 17 Hình 13: Funtions .17 Hình 14: Structures 18 Hình 15: Array 19 Hình 16: Cluster, Class & Variant .19 Hình 17: Numeric .20 Hình 18: Boolean Function 20 Hình 19: String Function 21 Hình 20: Comparison 21 Hình 21: Timing 22 Hình 22: Dialog & User Interface 22 Hình 23: File I/O 23 Hình 24: Waveform 23 Hình 25: Application control .24 Hình 26: Synchronization 24 Hình 27: Graphic & Sound 25 Hình 28: Report Generation .25 Hình 29: Vòng lặp While loop 26 Hình 30: While loop với điều kiện lặp .27 Hình 31: For loop .28 Hình 1: Xây dựng mạch proteus Hình 2: Xây dựng giao diện labview Hình 3: Chương trình Labview CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LABVIEW 1.1 LabVIEW gì? LabVIEW (viết tắt nhóm từ Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) phần mềm máy tính phát triển cơng ty National Instruments, Hoa kỳ LabVIEW cịn biết đến ngơn ngữ lập trình với khái niệm hồn tồn khác so với ngơn ngữ lập trình truyền thống ngơn ngữ trình C, Pascal Bằng cách diễn đạt cú pháp thơng qua hình ảnh trực quan mơi trường soạn thảo, LabVIEW gọi với tên khác lập trình G (viết tắt Graphical, nghĩa đồ hoạ) LabVIEW (Virtual Instrument Engineering Workbench) môi trường phát triển dựa ngơn ngữ lập trình đồ hoạ, thường sử dụng cho mục đích đo lường, kiểm tra, đánh giá, xử lý, điều khiển tham số thiết bị LABVIEW ngơn ngữ lập trình đa năng, giống ngơn ngữ lập trình đại khác LABVIEW gồm có thư viện thu nhận liệu, loạt thiết bị điều khiển, phân tích liệu, biểu diễn lưu trữ liệu Nó cịn có cơng cụ phát triển thiết kế riêng cho việc nối ghép điều khiển thiết bị LABVIEW khác với ngơn ngữ lập trình thơng thường điểm là: ngôn ngữ lập trình khác thường dùng chế dịng lệnh, LABVIEW dùng ngơn ngữ lập trình Graphical để tạo chương trình dạng sơ đồ khối Trong LABVIEW ta xây dựng giao diện người sử dụng việc thiết lập công cụ đối tượng Giao diện người sử dụng hiểu Front Panel sau ta đưa code vào sơ đồ khối để điều khiển đối tượng front panel Sơ đồ khối hiểu giống lưu đồ thuật toán LABVIEW tích hợp đầy đủ chức giao tiếp với phần cứng GPIB, VXI, PXI, RS-232, RS-485, thiết bị thu nhận liệu LABVIEW xây dựng đặc trưng cho việc kết nối ứng dụng ta với Web sử dụng LABVIEW Web Server và, chuẩn mạng TCP/IP Active X LABVIEW dùng nhiều phịng thí nghiệm, lĩnh vực khoa học kỹ thuật tự động hóa, điều khiển, điện tử, điện tử, hàng khơng, hóa sinh, điện tử y sinh Hiện phiên LABVIEW cho hệ điều hành Windows, Linux, Hãng NI phát triển mô-đun LABVIEW cho máy hỗ trợ cá nhân (PDA) Các chức LabVIEW tóm tắt sau: - Thu thập tín hiệu từ thiết bị bên ngồi cảm biến nhiệt độ, hình ảnh từ webcam, vận tốc động cơ, … - Giao tiếp với thiết bị ngoại vi thông qua nhiều chuẩn giao tiếp thông qua cổng giao tiếp: RS232, RS85, USb, PCI, Ethernet - Mơ xử lí tín hiệu thu nhận để phục vụ mục đích nghiên cứu hay mục đích hệ thống mà người trình mong muốn - Xây dựng giao diện người dùng cách nhanh chóng thẩm mỹ nhiều so với ngôn ngữ khác Visual Basic, Matlab - Cho phép thwujc toán điều khiển PID, Logic mờ (Fuzzy Logic), cách nhanh chóng thơng qua chức tích hợp sẵn Labview - Cho phép két hợp với nhiều ngôn ngữ lập trình truyền thống C, C++ Các phần mềm nhúng vào LabVIEW Wolfram Research Mathematica Microsoft Excel The MathWorks Matlab and Simulink MathSolf Math CAD Electronic Workbench MultiSim Texas Instruments Code Composer Studio Ansoft RF circuit design software Microsoft Access Microsoft SQL Server Oracle 1.2 Giao diện LabVIEW 1.2.1 Front panel Là giao diện người sử dụng Ví dụ sau minh họa front panel Hình 1: Front panel Xây dựng front panel với điều khiển (controls) hiển thị (Indicators), chúng sử dụng với chức vào liệu Các điều khiển bao gồm núm (knobs), nút ấn (push buttons), mặt đồng hồ thiết bị vào liệu khác Control đối tượng đặt Front Panel để cung cấp liệu cho chương trình Nó tương tự đầu vào cung cấp liệu Để mở giao diện người dùng trước tiên ta phải khởi động LabVIEW Đối với Windows trở xuống ta chọn Start > All Program > National Instruments LabVIEW Khi phần mềm bắt đầu khởi động sau khoảng thời gian xuất cửa sổ Getting Started Tại cửa sổ chọn (NEW) BlankVI để mở VI trống, Empty Project VI from Template (VI mẫu) dể mở giao diện người dùng Hoặc mở giao diện viết sẵn hình minh hoạ mục (Open) Chúng ta tuỳ chọn tạo theo yêu cầu mục New> More hay tuỳ chọn mở nơi lưu trữ thư viện mặc định Browse Cửa số Getting Started biểu thị bời hình đây: Hình 2: Cửa sổ Getting Started 1.2.2 Block Diagram Là sơ đồ khối: Block Diagram VI sơ đồ xây dựng mơi trường LABVIEW, gồm nhiều đối tượng hàm khác để tạo câu lệnh để chương trình thực Block Diagram mã nguồn đồ hoạ VI Các đối tượng Front Panel thể thiết bị đầu cuối Block Diagram, loại bỏ thiết bị đầu cuối Block Diagram Các thiết bị đầu cuối sau loại bỏ đối tượng tương ứng Front panel Ví dụ sau minh hoạ Block Diagram: ... loại hình hiển thị? ?? Với bảng điều khiển này, người sử dụng chọn thiết bị chuẩn hãng sản xuất cung cấp Bảng điều khiển dùng để cung cấp liệu đầu vào hiển thị kết đầu Một số điều khiển hiển thị controls... khiển chứa điều khiển (control) hiển thị (Indicator) Bảng điều khiển minh họa hình 13 Hình 7: Bảng điều khiển Bảng điều khiển sử dụng để người sử thiết kế cấu trúc mặt hiển thị gồm thiết bị ví... MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== BÀI TẬP LỚN Mã: 13312 Học kỳ: – Năm học: 2021 - 2022 Đề tài 3: “Xây dựng module đo hiển thị nhiệt độ phòng dùng sensor nhiệt độ LM35 ghép nối