A LabVIEW használata az oktatásban Ismerkedés a LabVIEW környezettel Mingesz Róbert, Vadai Gergely 2013. április 12.

Tartalom Információ Tűz és munkavédelem Bevezetés a LabVIEW környezetbe Szorgalmi feladat A fejlesztői környezet megismerése Adminisztráció

Információ

Információ Kurzus honlapja: http://www.inf.u- szeged.hu/~mingesz/Education/LVO/ 15x2 óra Támogatás: TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0104 A felsőfokú informatikai oktatás minőségének fejlesztése, modernizációja

Tematika I A LabVIEW programozásának alapjai SubVI és grafikonok Adatok elemzése, fájl I/O Ferde hajítás (differenciálegyenletek megoldása) Nem lineáris függvények illesztése A LabVIEW alapjainak oktatása Oszcilloszkóp vezérlése LabVIEW környezetből

Tematika II A virtuális soros port, műszerek vezérlése LabVIEW környezetből Alkatrészek karakterisztikájának mérése DAQmx műszerek vezérlése Hálózati kommunikáció Megosztott változók LabVIEW style, LabVIEW számonkérési módszerek

Szorgalmi feladatok Tervezési minták használata Control Design & Simulation toolkit használata Valós idejű rendszerek: cRIO Lego NXT modul használata 3D grafika Objektumorientált programozás CLAD vizsga anyaga

Kapcsolódó kurzusok Mérés és adatgyűjtés Virtuális méréstechnika Mérnök informatikus BSc Virtuális méréstechnika Fizikus MSc PhD kurzus Modern méréstechnika Mérnök informatikus MSc

LabVIEW elérhetősége 2012 fall, 37,8 GiB NI Academic Site License: College Teaching License 2012 fall, 37,8 GiB Alap LabVIEW + számos toolkit, modul Kar: TTIK Felhasználható: oktatásra Kutatás: külön licensz vásárlása szükséges Research option Academic Standard/Premium Suite

Időpontok 1. alkalom április 12. 10-12 2. alkalom - április 19. 10-12 4. alkalom - május 03. 10-12 5. alkalom - május 10. 10-12 6., 7. alkalom - május 17. 10-14 8. alkalom - május 24. 10-12 9., 10. alkalom - május 31. 10-14 11., 12. alkalom - június 07. 10-14 13., 14. alkalom - június 14. 10-14 15. alkalom - június 21. 10-12

Sikeres teljesítés feltételei 70 %-os részvétel (pótlási lehetőség) Vizsga: a) hiba megtalálása és kijavítása egy megadott programban b) egy programozási feladat megvalósítása a fejlesztői környezetben 5 fokozatú skála: a megoldás helyessége a megvalósítás stílusa

Adminisztráció Jelentkezési lap Diploma másolat Felnőttképzési szerződést 2 eredeti példányban Jelenléti ív (minden alkalom) Elégedettségi kérdőív (kurzus vége) Elkészített feladatok: e-mailban mingesz@inf.u-szeged.hu

Tűz és munkavédelem

Tűzvédelem Tilos: Tűzveszély: tűz és robbanásveszélyes anyagot behozni nyílt láng használata dohányozni Tűzveszély: elektromos műszerek Használat előtt meggyőződni hibátlan állapotukról!

Tűz esetén Szólni Tűzoltók hívása (105 / 112) Központi rendészeti ügyelet hívása (62 54-5863) Áramtalanítás Tűz oltása (poroltó) Elektromos tüzek esetén: áramütés veszélye Menekülés

Munkavédelem Nem nyúl semmihez Munkavégzésre alkalmas állapot (nem: betegség / tudatmódosítók) Berendezések ismerete (használati útmutatók) Működőképes a berendezés? Nem javít (csak villanyszerelő / villamos mérnök) Földelés!

Áramütés esetén Áramkört megszakít (főkapcsoló) Elsősegély (lélegeztetés, stabil oldalfektetés, ...) Szólni Mentők hívása (104 / 112) 24 órás megfigyelés korházban Szívritmuszavarok → halál Szövetsérülés → vérrög → halál

Laborrend Csak az dolgozhat a laborban, aki ismeri a tűz és munkavédelmi szabályzatot, valamint a laborrendet, és ezt aláírásával igazolta is Felelősségvállalás a használt eszközökért Tilos enni/inni Óra végén mindent a helyére kell pakolni Számítógép Csak engedéllyel szabad bármit telepíteni, átállítani Óra végén: mindent visszaállítani eredeti állapotába (saját fájlok törlése)

Bevezetés a LabVIEW környezetbe

A LabVIEW környezet Fejlesztő: National Instruments http://www.ni.com/labview/ Oktatóanyagok http://www.ni.com/gettingstarted/labviewbasics/ http://zone.ni.com/wv/app/doc/p/id/wv-3220 http://zone.ni.com/wv/app/doc/p/id/wv-3221

Miért pont a LabVIEW? Könnyű megtanulni és használni Gyors fejlesztés Bárki megtanulhatja, nem szükség programozónak lenni Tudósokra és mérnökökre optimalizálva Vizuális dizájn, egyszerű vizualizáció Gyors fejlesztés Produktivitás növelése Költségek csökkentése

Miért pont a LabVIEW? Teljes funkcionalitás Beépített analízis funkciók Jelanalízis és matematika Számos beépített kommunikációs protokoll Többszálú végrehajtás, eseményvezérlés, objektumok, ... Számos platform programozható egy nyelven keresztül (PC, beágyazott rendszerek, valós idejű rendszerek, FPGA, mikrovezérlők)

Miért pont a LabVIEW? Ipari szabvány Tipikus felhasználások Rengeteg kompatibilis hardver Tipikus felhasználások Mérés, adatgyűjtés, adatok elemzése Ipari vezérlés Egyedi rendszerek, prototípusok fejlesztése Komplex tudományos mérőrendszerek vezérlése (Big Physics) Oktatás

Induló képernyő

Virtual Instrument - VI

Projektek

Paletták, Context help

Tool paletta

Adattípusok Numeric Boolean String (path) Reference Object Array Integer, Float, Complex Boolean String (path) Reference Object Array Cluster

Adattípusok

Numerikus adattípusok

Numerikus adattípusok

Numerikus paletták

Ciklusok

Indexelés

Sequence

Szorgalmi feladat

Összetett programok Programok folyamatos bővítése ⇒ elbonyolódó programok Tervezési minták: Átláthatóság Karbantarthatóság

State machine Időbeli sorrendiség biztosítása Jól megkülönböztethető állapotok és állapotátmenetek

Megvalósítás Állapotok és átmenetek azonosítása While ciklus Állapot tárolása (int / enumeráció) Case structure: Mit kell az egyes állapotok során végrehajtani

Példa

Olvasnivaló http://www.ni.com/white-paper/3024/en http://www.ni.com/white-paper/7595/en http://www.ni.com/white-paper/7532/en http://youtu.be/V5ICj4QxPmU

Feladat Jelzőlámpás feladat megvalósítása állapotgép tervezési minta segítségével! Nem használhatók: Lokális változók Sequence

Feladat bővítése Éjszakai üzemmód Gyalogos jelzőlámpa Gyalogos jelzőlámpa villogással Nyomógombos gyalogos jelzőlámpa Jármű érkezésének „érzékelése”

Feladatok megoldása

1. feladat: két komplex szám összege

2. feladat: másodfokú egyenlet

3. feladat: N!

4. feladat: Brown mozgás

5. feladat - Jelzőlámpa