1、INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 1 LW_PRG_SJ_11INITIATION A LABVIEW (Version 10) Temps :12 HEURESBut : Acqurir une connaissance du logiciel, afin dapprhender des programmes dj crits etou raliser des programmes. Piloter des instruments de mesures.Pr requis :Connaissance de lenvironnement
2、WindowsInstruments de mesuresProgramme de la formation :1. Introduction LabVIEWo Linstrument virtuelo Lenvironnement de travailo Les options daide Crer un “instrument virtuel“o Les techniques ddition Crer un “sous-VI“o Crer une icne et un connecteuro Utilisation dun VI en tant que sous-VI Boucleso L
3、es boucles Whileo Les For Structures Condition et Squenceo Excution conditionnelleo Utilisation des squenceso Formula Node Les tableaux et clustersINITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 2 LW_PRG_SJ_111 Introduction LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) est un logiciel d
4、e dveloppement dapplications dinstrumentation. Bien que tout fait utilisable dans un grand nombre de domaines, LabVIEW est plus particulirement destin lacquisition de donnes et au traitement du signal. En effet, ce logiciel offre de larges possibilits de communication entre lordinateur et le monde p
5、hysique (par cartes dacquisitions analogiques ou numriques, cartes GPIB, rseau, liaisons srie et parallles, etc.) ainsi que dimportantes bibliothques mathmatiques permettant de traiter les signaux mesurs.2 Le principe de LabVIEW LabVIEW permet de raliser, entre autre, des instruments virtuels. Par e
6、xtension on appellera VI (pour Virtual Instrument) toute application ralise avec LabVIEW. Un VI est compos de trois parties lies :Une face-avant (Front-Panel) Figure 1 : cest linterface (ou moyen de communication) avec lutilisateur. Cette face-avant, personnalisable loisir, est compose dobjets graph
7、iques comme des interrupteurs, des potentiomtres, des zones de graphismes, etc Elle reprsente la face-avant de linstrument.Un diagramme (Block-Diagram) Figure 2 : cette partie dcrit le fonctionnement interne du VI. On utilise le langage G pour dcrire ce fonctionnement. Destin tre utilis par des ingn
8、ieurs et des scientifiques, non informaticiens de formation, LabVIEW utilise un langage de programmation graphique G (pour Graphique) afin de dcrire les programmes dictant le comportement de lapplication. Ainsi lutilisateur est affranchi de la lourde syntaxe des langages de programmation textuels te
9、ls que C, Basic, etcUne icne (Icon) Figure 3 : cest la symbolisation de linstrument virtuel qui permettra de faire appel un instrument virtuel dj cr lintrieur dun autre instrument virtuel, cest un principe de structure hirarchique et de modularit.Figure 1 : la face-avant (Panel)INITIATION A LABVIEWB
10、ts systmes lectroniques 3 LW_PRG_SJ_11Figure 2 : le diagramme (Diagram)Figure 3 : licne (Icon)3 Le langage G Le langage G se base sur le principe du flot de donnes, auquel ont t rajoutes des structures de programmation afin dobtenir un langage de programmation complet.Un diagramme flot de donnes per
11、met dexprimer une fonction de manire graphique. Un tel diagramme (Figure 4) est compos de :Terminaux : ils dfinissent les entres (rectangle gras) et les sorties (rectangle fin) de la fonction, Noeuds : ils dfinissent les oprations effectuer. Ils sont reprsents par un carr pouvant ventuellement conte
12、nir une image illustrant leur fonctionnalit, Arc orients : ils relient noeuds et terminaux et permettent dindiquer le passage de donnes dun noeud vers un autre. Par convention, ces arcs sont orients implicitement de gauche droite,Jetons : ils reprsentent les donnes transitant sur les arcs. Ils sont
13、reprsents par des points.Des rgles dvolution permettent de faire voluer ce diagramme :A linitialisation, les terminaux dentre produisent chacun un jeton, Lorsquun noeud possde un jeton sur chacun de ces arcs entrant, le noeud peut tre excut : chaque jeton en entre est consomm et le noeud produit un
14、jeton sur chacun de ces arcs sortants.INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 4 LW_PRG_SJ_11Un diagramme flot de donnes peut tre encapsul afin dtre rutilis, en tant que noeud, par dautres diagrammes flot de donnes. Les terminaux du diagramme deviennent alors les entres/sorties du noeud.Ainsi le
15、 diagramme de la Figure 4 exprime le calcul de “d = a + b * (b - c)“ et de “e = b - c“. A linstant considr, le noeud “+“ peut tre tir, le noeud “-“ a t tir. Le noeud “*“ ne peut tre tir pour linstant puisquun de ces arcs dentre ne possde pas de jeton. Cela sera possible lorsque le noeud “+“ aura t t
16、ir et quil aura produit un jeton sur son arc de sortie. La Figure 5 reprsente la forme encapsule de ce diagramme.Figure 4 : un diagramme Flot de donnesFigure 5 : encapsulation dun diagramme flot de donnes4 Lenvironnement de LabVIEW Lorsque LabVIEW est lanc, celui-ci ouvre par dfaut un nouveau VI. De
17、ux fentres vierges apparaissent lcran : une face-avant ou Panel ( fond gris) et un diagramme ou Diagram ( fond blanc) (Figure 6).Figure 6 INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 5 LW_PRG_SJ_11Chacune de ces fentres est compose de :Une barre de titres, contenant le titre du VI. Lextension Diagra
18、m indique que la fentre considre est le diagramme. La fentre dont la barre de titres est bleue indique que celle-ci a le contrle, cest-dire que cest elle que sadressent les informations provenant du clavier ou de la souris. On donne le contrle une fentre en cliquant dessus. Une barre de menus droula
19、nts. Ceux-ci permettent de grer la sauvegarde des programmes, de grer les diffrentes fentres, etc. Une barre dexcution/dition (Figure 7) se retrouve dans chacune des fentres et permet de lancer lexcution dun VI, de linterrompre, etc Cependant, on ne retrouve les icnes de mise au point que dans la fe
20、ntre du diagramme.Figure 7 : la barre dexcution/ditionDiffrentes fentres permettent de crer des VIs :La bote outils : elle va permettre de manipuler les objets graphiques crs,La fentre Controls : elle va permettre de crer des objets graphiques sur la face-avant, La fentre Functions : elle va permett
21、re de crer des objets graphiques dans le diagramme.On appelle menu local, le menu qui apparat lorsque lon clique avec le bouton droit de la souris dans une fentre en maintenant le bouton enfonc. Par exemple, lorsque lon ouvre un menu local sur un objet, un menu contextuel apparat permettant de chang
22、er les proprits de cet objet. Lorsque lon ouvre un menu local dans une face-avant (resp. diagramme) une fentre Controls (resp. Functions) apparat.Les fentres de LabVIEW sont gnralement des fentres fugitives, cest-dire quelles nexistent que le temps de la manipulation dsire. Cependant, on peut rendre
23、 leur affichage permanent en cliquant sur la punaise (Figure 8) qui se trouve en haut gauche de ces fentres.Figure 8 : PunaiseINITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 6 LW_PRG_SJ_114.1 La bote outils (utilisation optionnelle sur la version 2010)On fait apparatre la bote outils (Figure 9) permett
24、ant de manipuler les objets graphiques, en suivant la squence de menu Windows Show Tools Palette ou bien en ouvrant un menu local dans la fentre avec la touche SHIFT enfonce. Une fois apparue, la bote outils est toujours visible. On slectionne loutil dsir en cliquant dessus. Il est noter que la touc
25、he de tabulation permet une slection rapide des outils les plus utiliss. Figure 9 : la bote outilsoutil Doigt : permet de positionner des lments des palettes Controls et Functions sur la face-avant du diagramme.outil Flche : permet de positionner, redimensionner et slectionner les objets.outil Texte
26、 : permet de modifier du texte et den crer.outil Bobine : permet de cbler des objets entre eux dans le diagramme.outil Menu local : fait apparatre un menu local dans un objet.outil Main : fait dfiler toute la fentre sans avoir recours aux barres de dfilement.outil Point darrt : permet de dfinir des
27、points darrt dans les VIs, les fonctions, les squences et les structures.outil Sonde : permet de crer des sondes sur les fils.outil Pipette : copie les couleurs pour les coller laide de loutil Pinceau.outil Pinceau : permet de dfinir la couleur de larrire-plan et du premier plan4.2 La fentre Control
28、sLorsquune fentre de type face-avant est active, on peut faire apparatre une fentre nomme Controls (Figure 10) permettant de positionner des objets sur la face-avant en suivant la squence de menu Windows Show Controls Palette ou bien en ouvrant un menu local dans la fentre.Une fentre de sous-menus c
29、ontenant des objets graphiques apparat lorsque lon clique sur les icnes de cette fentre (Figure 10).La slection dun objet dans un de ces sous-menus permet de le disposer dans la face-avant et fait automatiquement correspondre un terminal dans le diagramme (Figure 11).Cette fentre napparat que lorsqu
30、une fentre de type face-avant est active : si une fentre de type diagramme est active, cette fentre disparat. INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 7 LW_PRG_SJ_11Figure 10 : la fentre Controls et ses sous-menusFigure 11 : correspondance des objetsentre face-avant et diagrammeDescription des s
31、ous-palettes :La sous-palette numrique : indicateurs et contrles associs aux donnes numriques.La sous-palette boolen : indicateurs et contrles associs aux variables boolennes.La sous-palette chanes de caractres et tables : indicateurs et contrles associs aux donnes chanes de caractres ASCII et aux t
32、ables.La sous-palette Liste et menu droulant : indicateurs et contrles associs aux listes et menus.La sous-palette tableaux et cluster : indicateurs et contrles associs aux tableaux et cluster (regroupement de plusieurs donnes pouvant tre de types diffrents, sous la forme dune seule variable plusieu
33、rs champs) La sous-palette Graphes contient les diffrents types de graphes disponibles pour le trac de courbes.INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 8 LW_PRG_SJ_11La sous-palette chemins et refnum : : indicateurs et contrles associs aux chemins daccs aux fichiers et leurs numros de rfrenceLa
34、sous-palette dcoration : permet de personnaliser un VI.La sous-palette slectionner une commande : permet dafficher une bote de dialogue afin de charger des contrles personnaliss.La sous-palette ActiveX permet de faire appel des commandes ActiveX.La sous-palette commandes utilisateur : permet de fair
35、e appel des commandes dfinies par lutilisateur.4.3 La fentre FunctionsDe la mme manire que pour la face-avant, lorsquune fentre de type diagramme a le contrle, on peut faire apparatre une fentre nomme Functions (Figure 13) permettant de positionner des objets dans le diagramme (diagram) en suivant l
36、a squence de menu Windows Show Functions Palette ou bien en ouvrant un menu local dans la fentre.Une fentre de sous-menus contenant des noeuds (fonctions) apparat lorsque lon clique sur les icnes de cette fentre (Figure 12). La slection dun objet permet de le disposer dans le diagramme. INITIATION A
37、 LABVIEWBts systmes lectroniques 9 LW_PRG_SJ_11Figure 12 : la fentre Functions et ses sous-menusDescription des sous-palettes :La sous-palette Structures contient des structures du type( for, while), ou des structures permettant dimposer lordre dexcution des tches du programme.La sous-palette numriq
38、ue contient les fonctions numriques, trigonomtriques ou logarithmiques usuelles.La sous-palette boolen contient les fonctions logiques et boolennes.La sous-palette chanes de caractres contient les fonctions de manipulation des chanes de caractres.La sous-palette tableaux contient les fonctions de ma
39、nipulation des tableaux.La sous-palette Cluster contient les fonctions de manipulation des cluster.INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 10 LW_PRG_SJ_11La sous-palette comparaisons contient les fonctions de comparaison de donnes de mme type (nombres, boolens, chanes de caractres.La sous-palet
40、te temps et dialogue contient les fonctions permettant le squencement du temps programme et laffichage de botes de dialogues.La sous-palette E/S sur fichiers contient les fonctions et VI permettant la manipulation des fichiers.La sous-palette communication contient les VI permettant le transfert de
41、donnes VIA le rseau.La sous-palette E/S dinstruments contient les VI de contrle dinstrument (bibliothque GPIB, VISA, et srie)La sous-palette acquisition de donnes contient les VI de contrle de carte dacquisition PC NI (Carte NI DAQ).La sous-palette analyse contient les VI danalyse de donnes (filtres
42、, DSP).La sous-palette tutorial contient les VI utiliss dans le manuel dapprentissage de labview.La sous-palette avance contient divers VI permettant le contrle de sous-VI (fermeture, lancement,) la manipulation des donnes.La sous-palette drivers dinstruments La sous-palette bibliothque utilisateur
43、: permet de mettre ses propres VILa sous-palette contrle dapplication La sous-palette slectionner un VI : permet de slectionner et dinsrer un sous-VI prcdemment cr et enregistr par le programmeur.5 Cration dun VILa cration dun VI se droule en trois phases : INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniqu
44、es 11 LW_PRG_SJ_11Cration de linterface utilisateur,Edition du diagramme flot de donnes,Encapsulation du VI.Lors de la cration dun nouveau VI, il faut partir dun VI vierge : menu File New 5.1 Cration de linterface utilisateurIl sagit de placer dans la face-avant, les diffrents objets permettant de c
45、ommuniquer avec lutilisateur. Ces objets proviennent de la fentre Controls et peuvent tre de deux natures :contrle : variable dentre, lutilisateur pourra manipuler cet objet pour donner des consignes. Par exemple, un bouton ou bien un potentiomtre. indicateur : variable de sortie, lutilisateur lira
46、la valeur de cet objet pour avoir des informations. Par exemple, un vu-mtre ou bien un graphique.Un objet de type contrle peut tre transform en indicateur. Pour cela, il suffit douvrir un menu local sur lobjet et de choisir le menu Change to indicator (resp. Change to control). Il est noter que ce m
47、enu local permet de changer lensemble des caractristiques de lobjet (Figure 13). Figure 13 : un indicateur type vu-mtre et son menu localLors de la cration de ces objets dans la face-avant, les terminaux correspondants apparaissent automatiquement dans le diagramme. Les terminaux correspondant un co
48、ntrle sont entours dun bord pais (Figure 14), ceux correspondant un indicateur sont entours dun bord fin (Figure 15).INITIATION A LABVIEWBts systmes lectroniques 12 LW_PRG_SJ_11Figure 14 : un contrle (face-avant) et son terminal (diagramme )Figure 15 : un indicateur (face-avant) et son terminal (diagramme )5.2 Edition du diagramme flot de donnesLorsque l
