1、 NI myRIO 入门指南 目 录 概述 . 1 0. 开发 NI myRIO 前的准备工作及软件配置 . 2 1. 开发第一个 NI myRIO项目 10 2. 连接外围 I/O 17 3. NI myRIO的 WiFi连接功能 . 22 4. 图像采集以及视觉算法应用 . 27 5. 基于 NI myRIO 的控制应用 40 6. 通过智能终端进行远程监控 . 46 7. 生成上电自启动程序 55 8. NI myRIO板载 FPGA资源开发介绍 . 59 附录 . 64 April 2015 National Instruments Corporation 1 NI myRIO入门指
2、南 概述 NI myRIO 是 NI 针对教学和学生创新应用而最新推出的嵌入式系统开发平台。 NI myRIO内嵌 Xilinx Zynq 芯片,使学生可以利用双核 ARM Cortex-A9 的实时性能以及 Xilinx FPGA可定制化 I/O,学习从简单嵌入式系统开发到具有一定复杂度的系统设计。 NI myRIO 作为可重配置、可重使用的教学工具, 在产品开发 之初即确定了以下重要特点: 易于上手使用:引导性的安装和启动界面可使学生更快地熟悉操作, 帮助学生学习众多工程概念,完成设计项目。 编程开发简单: 通过实时应用、 FPGA、内置 WiFi功能,学生可以远程部 署应用, “无头
3、” (无需远程电脑连接)操作。三个连接端口(两个 MXP 和一个与 NI myDAQ 接口相同的 MSP 端口)负责发送接收来自传感器和电路的信号,以支持学生搭建的系统。 板载资源丰富 : 共有 40 条数字 I/O 线,支持 SPI、 PWM 输出、正交编码器输入、UART 和 I2C,以及 8 个单端模拟输入, 2 个差分模拟输入, 4 个单端模拟输出和 2 个对地参考模拟输出,方便通过编程控制连接各种传感器及外围设备。 安全性: 直流供电, 供电范围为 6V16V, 根据学生用户特点增设特别保护电路。 便携性 NI myRIO 上 所 有这些功能都已经在默认的 FPGA 配置中预设好,
4、能 使学生在较短时间内就可以独立开发完成一个完整的嵌入式工程项目应用,特别适合用于控制、机器人、机电一体化、测控等领域的课程设计或学生创新项目。当然,如果有其他方面的嵌入式系统开发应用或者是一些系统级的设计应用,也可以用 NI myRIO(以下简称 myRIO) 来实现。 图 1. NI myRIO 基于 NI RIO 架构 本教程将 具体地 向用户介绍如何从零开始进行基于 NI myRIO-1900 和 LabVIEW的嵌入式系统开发。 National Instruments Corporation 2 NI myRIO入门指南 0 开发 NI myRIO 前的准备工作及 软件配置 0.
5、1 开发前的准备工作 在使用 一个新的 myRIO之前 需要 在计算机上 安装软件并对其进行配置以做好系统开发的准备。 必须安装的软件有: LabVIEW LabVIEW Real-Time( LabVIEW实时模块) LabVIEW myRIO Module( LabVIEW myRIO模块) 这些软件的安装程序可以在 myRIO 的随盒光盘 NI LabVIEW 2014 myRIO SOFTWARE BUNDLE, DVD1中找到 。 图 0-1. NI myRIO-1900及其配件 1 NI myRIO-1900 2 myRIO 的扩展端口( MXP)(开发盒中包 含一个) 3 输入电
6、源线 4 USB设备连接线 5 USB Host 连接线(未包含在开发盒中) 6 LED灯 7 迷你系统端口( MSP)螺旋式接线柱 8 音频输入 /输 出线(开发盒中包含一条) 9 按钮 0 National Instruments Corporation 3 NI myRIO入门指南 图 0-2. NI myRIO-1900实物 安装软件 请按以下步骤安装软件: 1、将 NI LabVIEW 2014 myRIO SOFTWARE BUNDLE, DVD1 光盘插入电脑光驱。屏幕上会自动 弹出 AutoPlay的对话框,单击 Open folder to view files 以查看安装
7、文件。 2、双击 Distribution,可看到除必须安装的三个软件的文件夹之外,还包括下列文件夹: 目录 说明 Control Design and Simulation 控制设计与仿真模块, 用以 帮助用户设计控制算法。 FPGA 如果用户需要用到 myRIO 上的 FPGA资源,并且需要对这部分进行自定义编程,可选用安装。 MathScript RT 如果用户在 LabVIEW中需要调用 Matlab编写的 m 文件的脚 本,可选用安装。 Vision 视觉开发模块,包含了很多现成的机器识别算法,例如颗粒分析,边缘提取等,以帮助用户在视觉操作时快速实现功能。 VisionAcq 视觉采
8、集模块,当用户需要使用 USB摄像头与 myRIO连接以采集视频图像信息时,可选用安装。 3、双击 LabVIEW 文件夹,在打开的目录中双击 setup,按照屏幕提示完成软件安装 ,此处注意 如 用户 未购买相应软件, 仅能安装评估版 LabVIEW,如图 0-3所示 。 National Instruments Corporation 4 NI myRIO入门指南 图 0-3. 序列号输入窗口 4、以同样的方法再分别安装 LabVIEW Real-Time 和 LabVIEW myRIO Module, 此处注意 如 用户 未购买相应软件,同样 仅能安装评估版 。 安装好软件之后 便可以
9、给 myRIO 插上电源线,并 用 USB线将 设备 与计算机连接起来 。 注意 由于此时 myRIO的实时处理器上并没有实际安装任何软件 ,所以右侧STATUS 的 LED指示灯一直处于红色闪烁状态。 当 myRIO 与计算机连接好后,会自动弹出如图 0-4所示的启动界面 ,单击 Launch the Getting Started Wizard 对 myRIO 进行相关设置。 图 0-4. NI myRIO USB启动窗口 National Instruments Corporation 5 NI myRIO入门指南 选项 说明 Launch the Getting Started Wi
10、zard 通过 Getting Started Wizard,用户可以迅速查看 NI myRIO 的功能状态。向导的功能有:检查已连接的 NI myRIO,连接到选中设备,给 NI myRIO 安装软件或进行软件更新,为设备重命名,以及通过一个自检程序测试加速度传感器、板载 LED以及板载自定义按钮。 Go to LabVIEW 选择此项后直接弹出 LabVIEW Getting Started 窗口。 Configure NI myRIO 选择后打开一个基于网页的 NI myRIO 配置工具。 Do Nothing 你可通过此选项关闭 NI myRIO USB启动窗口 。 注意 如果没有自动
11、弹出 NI myRIO USB Monitor 的启动界面,可以双击Program FilesNational InstrumentsLabVIEW 2014resourcemyRIO 目录下的myrioautoplay.exe打开 找到已安装的设备之后,单击 Next,在下一个界面中可以看到其序列号,用户也可以修改设备名字, 但之后需要重启 myRIO。再次单击 Next 之后,会自动将上位机已经安装的相关软件在 myRIO 上创建 一套实时操作的副本,这一过程可能会花费几分钟的时间。 由于 myRIO 在安装完软件之后需要重启,所以启动界面会再次出现,点击 Do Nothing 即可。 注
12、解 myRIO的 ARM 处理器上运行的是 Linux RT实时操作系统,不过一般情况下用户不需要关心底层的操作系统细节,因为 LabVIEW实时模块会帮助用户和操作系统打交道,开发者只需要集中精力实现功能即可。 随后安装向导会提供一个如图 0-5所示的测试面 板使用户可 7以自由测试 myRIO上的三轴加速度计和 LED灯的硬件性能。单击 Next完成 安装,下面就可以在 LabVIEW中对myRIO进行进一步的自定义开发。 图 0-5. NI myRIO USB启动窗口 National Instruments Corporation 6 NI myRIO入门指南 0.2 软件配置 本节
13、将介绍 myRIO 的一些深入配置方法,为选择性学习内容,若直接学习下一课内容将不受影响。在上一节中我们使用了 myRIO 现有的配置工具完成了初步的配置,如果需要进一步了解配制方法,可双击打开配置管理软件 NI MAX,在左侧一栏的远程系统中可查看到当前连接的 myRIO设备。单击打开之后, 可在页面右方看到设备的相关信息。在 IP地址一栏中,以太网地址是 指通过 USB线连接到的 网址,无线地址则尚未配置,通过无线方式将 myRIO 与计算机相连接的方法会在后面的课程中继续学习。在此页面中用户可继续自行查阅序列号、操作系统版本号、物理内存等基本信息。 注解 虽然 myRIO 实质上是通过
14、USB线实现与计算机相连的,但由于计算机的驱动会将 USB端口虚拟成网口,所以计算机会将 myRIO 识别成通过网络与其相连的设备。 图 0-6. NI MAX设备配置管理界面 在左侧设备管理栏中继续展开 myRIO,可看到其设备与接口 ,如图 0-7所示。如果在myRIO上连接了 USB摄像头来采集图像时,同样也能在此处查看到 USB摄像头资源。 National Instruments Corporation 7 NI myRIO入门指南 图 0-7. NI MAX设备配置管理界面 1 myRIO 上的 FPGA资源 2 myRIO 上的 UR 串口 继续展开 “软件 ”,可看到 myR
15、IO 上所安装的软件的信息,此处的软件在上一节中已提到是计算机上所安装软件在实时操作系统下的副本,这些软件副本在主机上分别对应的安装软件可通过 “我的系统 ” “软件 ”下拉菜单查看 ,必须保持实时操作系统下的软件版本与主机的相一致,程序才能正确无误地 编译下载至实时操作系统中在 myRIO上运行。 因此当主机有软件或驱动软件的版本升级时,实时操作系统下的软件副本也需要一起升级。可通过右键单击 myRIO下的 “软件 ”按钮, 添加 /删除软件 , 或者直接点击右侧页面 顶端 的添加 /删除软件 按钮 。 图 0-8. 添加 /删除软件方法 注意 如果此处有要求管理员权限,密码默认为空。 Na
16、tional Instruments Corporation 8 NI myRIO入门指南 在打开的 对话框中可以看到 当前 在 myRIO 上安装的软件版本,单击 自定义软件安装 下一步 ,在弹出的对话框中选择 确定要手动选择安装组件 。 图 0-9. LabVIEW Real-Time软件向导 在左侧滑动栏中便能看到需安装或卸载的组件,选择需要更新的软件, 在右侧 主机中可用版本 中选择更新后的版本 单击下一步便能将软件同步更新到 myRIO 上。 注意 如果用户安装的是中文版 LabVIEW软件,在使用上一节中介绍的安装向导自动在 myRIO 上安装软件后,下载 LabVIEW程序时系
17、统会提示语言版本不匹配的错误,可以通过在上述自定义软件安装的可选组件中选择安装 Language Support for Simplified Chinese 来解决此问题 ,安装完之后还需要回到 NI MAX设备配置管理界面中的系统设置选项卡里,在 语言环境 的下拉菜单中选择简体中文 并单击保存 。 National Instruments Corporation 9 NI myRIO入门指南 用户除了可以在 NI MAX中看到 myRIO的系统信息并对其进行多方面的配置修改之外,还可以通过 NI Network Browser(网络浏览器)来查看所安装的软件。如果没有桌面快捷方式的话可以
18、在 开始 所有程序 National Instruments 中找到 该应用,双击后会打开用户的浏览器,即时搜索网络上连接的所有设备,单击 myRIO的虚拟 IP地址打开系统配置窗口,类似于在 NI MAX中所看到的界面,但 目前只能在该浏览器窗口查看所安装的软件信息,配置修改等操作还是需要在 NI MAX中完成。 National Instruments Corporation 10 NI myRIO入门指南 1 开发第一个 NI myRIO 项目 做完前面的准备工作之后 便可以打开 LabVIEW开发第一个 myRIO 项目,在启动时弹出的Set Up and Explore 对话框中,
19、用户可尝试点击 Access Getting Started Tutorials,它会链接到一个 myRIO项目开发的在线指导,对新手很有帮助。 . 图 1-1. Set Up and Explore 对话框 此外,可以发现安装了 myRIO 模块之后的 LabVIEW 启动界面上会有更多的帮助链接,除了上述的 Set Up and Explore 还有 Do a Project 和 Get Suppot,可以将用户链接至一些指导网页或是论坛,提供更多现成的范例等学习资源。我们首先学习如何针对 ARM 处理器进行开发。 图 1-2. LabVIEW启动界面 National Instrumen
20、ts Corporation 11 NI myRIO入门指南 创建工程 在 LabVIEW 启动界面上单击 Create Project,会弹出一个对话框,用户可以在左侧看到不同的模板,选择 Templates myRIO 之后会出现相应的一些模板: 图 1-3. 创建 myRIO 工程模板 目录 说明 空工程模板 。创建一般的工程模板 myRIO 工程模板 。创建针对 myRIO 上 ARM 处理器开发的模板 myRIO 自定义 FPGA 工程模板 。创建同时对 ARM处理器和 FPGA编程的模板 选择创建 myRIO Project,用户可以自行修改 Project Name 和 Pro
21、ject Root。在 USB线连接着 myRIO 和计算机的情况下, 在 Target一栏中会自动搜索到已连接的硬件设备。如果用户当前没有 myRIO,可以在 Target 一栏选择 Generic Target 先进行程序的开发 ,在后面再连接上硬件之后便可以直接运行。单击 Finish 完成工程的创建。 图 1-4. 创建 myRIO 工程模板 National Instruments Corporation 12 NI myRIO入门指南 在程序自动创建的项目管理器中,用户可以观察到主程序,例如 Main.vi,如果是在myRIO 这个 Target 下面,那么将来它就会运行在 AR
22、M 处理器上。本工程中的 Main.vi 是所选用模板为用户提供的 一个实例,可直接运行。 双击打开 Main.vi,可以看到其前面板和程序框图。仔细观察可以发现,程序框图中的顺序结构是为了使用户能更清晰地了解其数据流向。整个模板是一个每 10 毫秒执行一次的while循 环,它从板载加速度传感器上读取 X、 Y、 Z轴的加速度数据。 图 1-5. “示例程序 ”程序框图 双击打开快速 VI Accelerometer,当三个轴都勾选上时,每次运行循环,会将三个轴的数据都读取,单击左下角的 View Code 可以 查看底层 VI。在程序框图中右击打开函数选板中的 myRIO 函数选板, 则
23、可以看到板载 I/O 资源多个现成的快速 VI函数 。 运行实例 请按以下步骤运行实例程序: 1、 确保 myRIO设备已使用 USB线与计算机相连。 2、右键单击项目管理器界面上的 myRIO Target,如果用户在创建 工程时已连接 myRIO设备,则直接在右键菜单中选择 Connect。 如果用户当时选择了 Generic Target,则需要在 Properties 的弹出窗中选择 General IP Address/DNS Name,输入 NI MAX 中myRIO设备的 IP地址,保存后再进行 Connect 操作。 National Instruments Corporati
24、on 13 NI myRIO入门指南 图 1-6. 连接 myRIO 设备 3、只有保证 myRIO Target 与计算机连接上才能编译下载程序,连接成功后单击 Close。 图 1-7. 成功 连接 myRIO设备 4、打开 Main.vi 程序,单击 运行按钮,用户可以看到程序编译下载至 ARM 处理器上的过程,编译下载完成后单击 Close,程序开始运行。用户可通过摇晃摆动 myRIO 来观察 图形图表中 X、 Y、 Z 轴上采集到的 加速度 数据,单位为 g,其中 Z 轴上有针对自由落体的参考系。 National Instruments Corporation 14 NI myR
25、IO入门指南 图 1-8. 主 程序运行界面 注解 尽管本程序看似 与使用数据采集卡 (例如 myDAQ) 的 程序完成了同样的功能,但两者有着本质上的差别。使用数据采集卡的程序,程序本身是在 CPU 上运行的,数据同样也是 CPU 直接显示的。而使用 myRIO 的程序,程序运行在板载芯片上的 ARM 嵌入 式处理器中, LabVIEW 底层基于网络的传输机制会自动将数据传至上位机,因此在计算机的 LabVIEW界面上也能看到显示数据。 注意 由于上述 LabVIEW的自动传输机制,程序始终会将需观测的数据从嵌入式处理器中传至计算机上,所以必然会消耗一部分资源。因此绝大部分的嵌入式程序并没
26、有上述示例程序中的显示界面,此种方法一般适用于调试阶段,或必要的数据监测。 为了能更好地理解程序运行在嵌入式处理器上这一概念,我们可以对示例程序稍加修改,使得修改后的程序能实现,当 Z 轴的加速度大于 2g 时, myRIO 上 的一盏 LED 灯被点亮。 修改测试 1、按照下图修改示例程序的程序框图。 National Instruments Corporation 15 NI myRIO入门指南 图 1-9. 修改后的 “示例程序 ”程序框图 1 大于 将 Z轴的加速度与 2g做比较。 2 LED 快速 VI 在函数选板上选择 myRIODefaultLED,这是一个使用板载 LED资源
27、 的快速 VI。在快速 VI 的设置界面中,如果仅想使用 LED3,则可将 LED02 前的选择框勾去,完成连线后即可实现当 Z轴加速度大于 2g时, LED3被点亮。 3 复合运算、错误合并 按照数据流将错误簇连接好。 2、确保 myRIO 与计算机之间已完成 Connect 连接操作,单击运行,下载编译程序。在 Z轴方向施加加速度,观察 LED3工作情况。 3、断开 myRIO 与计算机之间的 USB 连接线(此时程序并未终止运行),继续在 Z 轴方向施加加速度,观察 LED3工作情况。 通过上述实验,用户可以发现当断开 myRIO 与计算机之间的连接后,计算机上的LabVIEW 界面停止
28、更新,但当继续给 myRIO 的 Z 轴方向上施加大于 2g 的加速度时,LED3依旧会被点亮,就是因为程序是运行在板载嵌入式处理器上的。 在本节中,通过对示例程序的修改,用户可 以对 myRIO 上 ARM 处理器的编程有初步的了解和认识。虽然在此过程中并没有直接涉及对 FPGA 资源的开发,但如若用户查看程序中所用快速 VI 的底层代码,便可发现其中已经调用了 FPGA 的接口,即研发人员在开发myRIO Module 时,已经完善了相关的 FPGA 代码,使得用户在进行 ARM 开发时能更方便快捷。函数选板上现有的 myRIO 驱动函数已经可以满足用户与大多数外围 I/O 进行交 Nat
29、ional Instruments Corporation 16 NI myRIO入门指南 互并实现很多功能,如果用户有特殊需要,例如自定义的信号处理或者实时性要求非常高的控制应用,现有的函数并不能满足要求,那么用户可以考虑自定义 FPGA 上的程序,这部分内容会在后面有所介绍。 图 1-10. myRIO Module中 ARM 处理器与 FPGA资源的关系 National Instruments Corporation 17 NI myRIO入门指南 2 连接外围 I/O 上一章 中,我们采集的加速度信号来自板载的加速度传感器,用于指示的 LED 灯同样也是板载资源 。在本章中则将介
30、绍利用 myRIO 的 I/O 接口来连接用户的传感器和执行机构 。 NI myRIO 接口介绍 首先 需要了解 myRIO设备四侧的接口: 图 2-1. myRIO 侧面接口 具体的针脚定义,用户可以通过查阅 myRIO 的 USER GUIDE AND SPECIFICATIONS 来了解。此文件 可以 通过 NI 官网 搜索 下载 。用户具体连接传感器或者执行机构的方式,可通过在 NI 官网主页搜索 myRIO Project Essential Guide,下载该指导书获得参考 。 此外, myRIO 拥有丰富的外围配套套件,可以在购买 myRIO 的时候一起选购,这些套件可以帮助用户
31、在完成 myRIO 开发的过程中更加方便快捷。 National Instruments Corporation 18 NI myRIO入门指南 图 2-2. myRIO 的外围套件 硬件连接 本节中,我们将从 起步套件 里选取两个简单的元器件:七段数码管和电位器,用户可以结合套件中的面包板,也可以利用开发盒中的外围扩展板,将元器件连接到 myRIO 的 B 接口的 I/O 管脚上。具体的连接方法参考 myRIO Project Essential Guide Seven-Segment LED Display 和 Potentiometer。 图 2-3. 7段数码管和电位器与 myRIO
32、 的连接方法 National Instruments Corporation 19 NI myRIO入门指南 在本实验中,电位器使用 AI1通道,通过读取 AI1通道的输入来控制 7段数码管的显示。给电位器加 上 3.3V的电压,将其输出端接至 AI1通道,则模拟输入通道 AI1读取的就是变化的电位信息。从而当用户旋转电位器旋钮时,数码管的显示能逐渐从 0加至 9。 软件实现 请按以下 步骤编写程序: 1、 与 上一章 类似地,在 LabVIEW中新建一个 myRIO Project,工程名可为: 7-seg display,软件自动生成如上一节中所示的读取三轴加速度的 Main.vi程序
33、模板。 2、对模板做一些修改:去掉顺序结构和不需要的程序部分,按图重新连好程序框图。 图 2-4. 7-seg display 程序框图 1 模拟量输入 在函数选板选择 myRIO Default Analog Input,通过模拟量输入端口读取电位器的输出电压,在配置界面选择输入通道 B/AI1 (Pin 5)。 2 子 VI 把 AI1读取到的电压转换成数码管对应的显示输出。因为编程稍为繁琐,所以已将这部分程序设计为子 VI 提供给用户直接使用。用户可以将 Solution7-seg display AI National Instruments Corporation 20 NI myR
34、IO入门指南 to LED Conventer.vi直接拖入工程,也可以在工程管理器界面右击 myRIO 添加文件。在子 VI 的程序框图中有较为详细 的程序注释,程序输出为布尔型的一维数组。 3 非门 由于所用为共阳极数码管,即输入为低时有效,因此需要将此处数组取反。 4 索引数组 将一维数组里的元素逐个赋予 myRIO 开关量输出端口来控制数码管。 5 数字量输出 在函数选板选择 myRIO Default Digital Output,根据 Project Essential Guide中的接线方式,实质上是将数码管端口 ag分别接到了通道 DIO0 DIO6上,所以可以按照图示添加通
35、道,注意此处还有七段数码管的一个点 的通道。 3、保存程序,将 myRIO与计算机相连,单击运行,程序自动编译下载。调节电位器,观察数码管显示情况,断开 USB连接线,可发现程序仍然在 myRIO 上运行,再一次验证了程序是运行在实时处理器上的。 图 2-5. 7段数码管和电位器的工作实物图 National Instruments Corporation 21 NI myRIO入门指南 其实目前嵌入式应用中使用数码管的情况并不多了,更多地使用 LCD液晶屏直接通过UART 端口与 myRIO通信,也很方便快捷,而七段数码管会一次性占用 8个通道,本实验仅做练习使用。 思考 此处用户可以尝试
36、做一个拓展实验,通过修改程序,使其能实现一个跑马灯 的效果,即使用数码管的 6个 LED灯,能根据电位器的调节以不同速率循环显示,并且允许用户通过前面板按钮改变跑马灯的方向。 National Instruments Corporation 22 NI myRIO入门指南 3 NI myRIO 的 WiFi 连接功能 myRIO 不仅可以 通过 USB 线缆 与计算机相连的,还可以通过 WiFi 来实现连接。在本章中,将介绍如何通过 WiFi来实现两者的连接。 3.1 利用已有 网络的 WiFi 连接 配置 WiFi 连接 请 按以下步骤 完成配置: 1、在完成 WiFi连接配置前还是需要用
37、 USB线缆连接 myRIO 与计算机。 2、打开 NI MAX。在远程系统中找到此时用 USB线缆连接的 myRIO,单击选中。在右侧配置管理界面中,选择 网络设置 选项卡。在以太网适配器一栏可以看到 myRIO 用 USB连接时虚拟网口的相关信息。 图 3-1. 对 myRIO进行网络配置 3、在无线适配器一栏进行配置。无线模式选择为 连接至无线网络 ,国家为 中国 ,选择要接入的无线网络后,按需要输入用户名和密码等信息,配置 IPv4 地址可选择为 静态 或是DHCP 或 Link Local。 点击 保存 后可发现状态变为已连接至所选无线网络,完成配置。 注意 此处 myRIO 必须和
38、上位机接入同一个无线网中。 National Instruments Corporation 23 NI myRIO入门指南 返回系统设置选项卡, 点击刷新后可发现,在 IP地址一栏,除了因 USB连接获得的虚拟网口地址(以太网)外,无线地址也已经分配得到。 图 3-2. myRIO 的 IP地址 运行实例 1、打开 LabVIEW,按照第 一章 中的方法新建一个 myRIO 工程模板。用户可以发现,除了按照之前的方法通过 USB 的方式搜索到目标设备之外,现在还可以通过 WiFi 搜索到。即使 用户断开 USB线缆连接,可发现此时 也 可以 通过 WiFi搜索到设备。 图 3-3. 通过
39、WiFi搜索到 myRIO设备 2、 创建工程名为 myRIO WiFi,单击 Finish,完成通过 WiFi连接的 myRIO工程的创建。 注意 在工程浏览器窗口 ,设备名后的地址为即为 WiFi地址。如果在以后的使用中 WiFi地址有变化,则可以通过 右击设备名 Properties General IP Address/ DNS Name 修改 。 图 3-4. myRIO 属性菜单界面 3、打开示例程序 Main.vi,点击运行,编译下载。程序能在 ARM 处理器上正常运行。 National Instruments Corporation 24 NI myRIO入门指南 3.2
40、配置 myRIO 为热点的 WiFi 连接 上述 方法 实际上 是 通过一个外置的无线路由器来 实现 WiFi 连接 的,而 myRIO 自身还可以被配置为一个 WiFi 热点,上位机和其他智能终端都可以通过其发射的无线网络连接至myRIO 上,这样就不需要再通过第三方的无线路由器来实现连接,在某些应用中会显得更加便捷,例如车载应用等。 图 3-5. myRIO 实现 WiFi连接的不同方式 注意 配置 myRIO 为热点的功能需要 NI-RIO 13.1 或 更高版本 的驱动支持。 升级驱动版本 下面将介绍一下如何升级 NI-RIO 驱动,如果当前驱动版本已经满足要求则不需要进行升级,可跳过
41、此步骤。 1、 确保 myRIO 已经连接至计算机, 打 开 NI MAX,展开 远程系统 下的当前 myRIO 设备,找到 软件 项下的 NI myRIO 驱动,可查看当前驱动的版本号。如需升级,则需要先在计算机本机上升级驱动版本。 图 3-6. 在 NI MAX中查看 myRIO 的驱动版本号 2、 在 NI 官网上搜索 NI RIO 13.1(或更高版本),找到 NI-RIO Device Driver 的驱动文件,或更高版本。在计算机本机上下载安装好更新的驱 动后,可以在 NI MAX 我的系统 软件 中查看到更新后的驱动 。 National Instruments Corporat
42、ion 25 NI myRIO入门指南 3、在 NI MAX 远程系统 myRIO 下右击 软件 ,选择 添加 /删除软件 , 在弹出的LabVIEW Real-Time 软件向导界面,选中新版本的 NI myRIO 驱动,点击下一步。 图 3-7. LabVIEW Real-Time软件向导界面 注意 点击下一步后的界面是可选的需安装的软件组,如果用户安装的 LabVIEW是中文版本的话,需要将 软件组附加软件 LabVIEW RT Add-ons Language Support for Simplified Chinese 勾选上。 4、再次点击下一步后将进行软件同步更新,保证 myR
43、IO 系统中的软件模块与上位机中的一致,下载编译时不会发生冲突。 5、安装完毕后点击完成,用户可在远程系统中再次查看驱动版本号。 配置接入网络 建议 在此暂时先连上 USB线缆再进行一下操作。 1、同样地,在 NI MAX中进入目标 myRIO 的 网络设置 选项卡界面,在无线适配器一栏进行更改配置。 2、更改无线模式为 创建 无线网络 ,即在 myRIO 上创建一个无线网络的接入点。 SSID 为创建的无线网络名 ,可取为 myRIO。在直接接入模式下,需更改配置 Ipv4 地址为 仅DHCP。 National Instruments Corporation 26 NI myRIO入门指南
44、 图 3-8. 对 myRIO进行网络配置 3、点击保存,可发现状态为 正在广播 myRIO,同时会出现新的 Ipv4 地址,这是 myRIO作为一个无线接入点分配的地址。 此时 myRIO 已工作在无线接入模式下,可以将其理解为一个自定义的热点,第三方设备便可以连接到此无线 AP 上。在装有无线网卡的上位机中,可以直接通过无线网络连接功能,与 myRIO 无线网络进行连接。此后可以再次断开 USB 线缆,与使用第三方无线路由器时类似的,创建 myRIO 模板项目,通过 WiFi 找到目标硬件后,使用示例程序进行验证。 myRIO 的无线连接以及其作为无线 AP 的功能不仅是为了开发方便,更
45、重要的是,利用上述功能,我们可以在开发某些应用时,通过无线设备与 myRIO 通信从而获得其数据状态等信息以及对其进行控制。例如要使 myRIO 通过 WiFi 与其他具有无线网卡的计算机相连,可以通过 LabVIEW 的网络共享变量, Data Socket 技术, TCP 或 UDP 协议等技术方式来实现。而通过拥有无线功能的智能终端进行控制的功能将在后面有所介绍。 National Instruments Corporation 27 NI myRIO入门指南 4 图像 采集 以及 视觉 算法 应用 4.1 通过 USB 摄像头采集视频 在前面几章 中 ,主要 介绍了 myRIO 通过
46、自带的模拟和数字量 I/O 与外部传感器进行通信的功能。本章将介绍通过 myRIO 上的 USB端口连接摄像头来采集图像的功能。 安装驱动软件 要实现本章功能,首先需要确保已经在上位机上安装了 NI Vision Acquisition Software(视觉采集软件) ,软件安装之后用户可以在 NI MAX 中 我 的系统 软件 下 查看到有 NI-IMAQdx。如果后续需要做开展图像处理工作,建议同时也可以安装 LabVIEW Vision Development Module(视觉开发模块) ,软件安装之后可在 NI MAX 中 我的系统 软件 LabVIEW 2014 下查看到 Vis
47、ion Development Module。以上两个软件的安装程序均可在随盒光盘 DVD1 的 Distribution 目录下找到,其文件夹名分别为 VisionAcq 和 Vision (第 0章中有相关介绍)。 图 4-1. 在 NI MAX中查看驱动软件 在上位机上安装完软件之后,根据以下步骤在 myRIO 上安装相应驱动。 1、将 myRIO 通过 USB线缆或 WiFi与计算机相 连。 2、与升级驱动版本类似的, 在 NI MAX 中 远程系统 myRIO 下右击 软件 ,选择 添加 /删除软件 , 在弹出的 LabVIEW Real-Time软件向导界面,选择 自定义软件安装 。 National Instruments Corporation 28 NI myRIO入门指南 图 4-2. LabVIEW Real-Time软件向导 3、 在选择需安装的组件中 分别 找到 NI-IMAQdx 和 NI Vision RT 两个组件模块,右击选择 安装组件 后点击 下一步 ,系统自动将两个模块需要用到的组件和驱动安装到 myRIO 中。 图 4-3. 选择需安装的组件 4、点击更新完成后,将 USB摄像头通过 myRIO的 USB端口相连,便能在 NI MAX 中 远程系统 myRIO 设备和接口 下查看到 US