Tải bản đầy đủ
Mạch arduino và kết nối labview với arduino

Mạch arduino và kết nối labview với arduino

Tải bản đầy đủ

Hình 2.11 Giao diện của VIPM

Hình 2.12 Cài đặt LabVIEW Interface cho Arduino

Bước 3: Kết nối Arduino với máy tính qua cổng USB.

37

Bước 4: Nạp mã nguồn cho Arduino để có thể giao tiếp với LabVIEW
- Khởi động Arduino IDE.
- Vào File chọn Open. Tìm đường dẫn: \vi.lib\LabVIEW
Interface for Arduino\Firmware\LIFA_Base. Ở đây là nơi chứa
thư mục LabVIEW sau khi cài đặt.Ví dụ: cài LabVIEW tại ổ C thì

sẽ
tương
ứng
với:
C:\Program
Files\National
Instruments\LabVIEW 20XX.
Kích đúp vào LIFA_Base.2

Hình 2.13 Nạp mã nguồn để Arduino có thể giao tiếp với LabVIEW
- Chọn đúng Board và Serial Port sau đó kích vào Upload để nạp vào
Arduino. Khi có thông báo Done uploading là đã nạp thành công và đã có
thể làm việc với Arduino trên LabVIEW.

2.2. Gói VIs Arduino
Sau khi kết nối hoàn tất,ta sẽ thấy có thêm dòng Arduino trên bảng Functions
của Labview. Bên trong gói VIs gồm :

38

Hình 2.14 Gói VIs Arduino
Các VI này đều có các chân để đưa tín hiệu vào hoặc là xuất tín hiệu ra. Các chân
này đều có kiểu dữ liệu cụ thể. Để biết được chức năng của VI và kiểu dữ liệu của
các chân thì ta sử dụng “Ctrl+H”.Ta cũng sử dụng wires để tạo kết nối giữa 2 VI.
2.2.1. Khối Init
Đây là khối bắt đầu cho một chương trình giao tiếp với Arduino.

Hình 2.15 Khối Init và các chân của khối

39

Ta có thể thấy khối Init có rất nhiều chân ra song để thiết lập cho việc kết nối ta
chỉ quan tâm tới một vài chân.Cụ thể là:
Chân VISA resource là chân thiết lập cổng COM để giao tiếp giữa
LabVIEW và Arduino.
Chân Baud Rate là chân thiết lập tốc độ baud.Tốc độ baud là 115200
đối với Arduino Uno, là 9600 đối với các dòng Arduino khác.
Chân Board Type là chân để chọn loại Arduino để làm việc.Có 3 loại
Arduino được hỗ trợ là: Uno,Mega 2560 và Dimuelanove/Atmega 328.
Chân Connection Type là chân lựa chọn kiểu kết nối: qua
USB,XBEE hoặc Bluetooth.
Chân Arduino Resource để kết nối với các khối khác.
Cách thiết lập chân và một số lưu ý nhỏ khi nối các khối
Một khối được chia làm 2 dãy chân dữ liệu. Các chân nằm bên trái của
khối là các chân đưa dữ liệu vào hoặc là các thiết lập ban đầu của tín hiệu.Các
chân bên phải là các chân đưa dữ liệu ra hoặc các thành phần của tín hiệu đã tách
được khi qua khối.
Để thiết lập bất kỳ chân nào của một khối ta làm như sau:
+ Đưa con trỏ chuột tới chân cần thiết lập sao cho con trỏ chuột trở thành Wiring
tool (hoặc có thể dùng Tool Palette).
+ Click Chuột phải, sau đó trỏ chuột vào Create chọn kiểu thiết lập.Có 3 kiểu thiết
lập: Constant(hằng số),Control(điều khiển), Indicator(hiển thị) tùy vào mục đích
để lựa chọn phù hợp.
Chân Arduino Resource của khối này nối với chân Arduino Resource của
khối khác.
Chân error out của khối trước thì nối với error in của khối liền sau.
Đối với các khối còn lại ta cũng thiết lập tương tự.
2.2.2 Khối Close
Là khối để dóng một chương trình giao tiếp với Arduino.Và chỉ gồm các chân cơ
bản là Arduino Resource, error in ,error out.

Hình 2.16 Khối Close

40

2.2.3. Các khối Low level
Bao gồm các khối để đọc,ghi tín hiệu analog hoặc digital từ board Arduino
.Ngoài ra còn có các khối phục vụ việc băm xung,bus ...

Hình 2.17 Các khối trong Low Level
2.2.4 Các khối sensors
Bao gồm các khối VI sensor thường dùng như: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh
sáng,LCD,led 7 thanh,led nhiều màu.....đáp ứng rất nhiều ứng dụng thực tiễn cũng
như nghiên cứu khoa học.

41

Hình 2.18 Các khối trong Sensors
Ngoài các khối cơ bản kể trên,trong gói Arduino còn có thêm khối Example
gồm các ví dụ đã được thiết kế sẵn và khối Utility

42

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU
KHIỂN

1. Mục đích thiết kế giao diện
Qua đề tài“ THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA
KÍNH TỰ ĐỘNG TRÊN XE Ô TÔ” mà em được giao, từ hệ thống thực tế và qua
nghiên cứu phần mềm LabVIEW em nhận thấy thiết kế giao diện LabVIEW và phần
cứng Arduino cho ta những ưu điểm nổi bật về tính trực quan và lập trình đơn giản dễ
hiểu hơn rất nhiều so với các cách lập trình truyền thống như C hay C++,Pascal…..
Đối với LabVIEW ( Laboratory Virtural Instrumentation Engineering Workbench) là
một môi trường lập trình đồ họa được sử dụng bởi hàng triệu kỹ sư và nhà khoa học để
phát triển trong các lĩnh vực đo lường, thử nghiệm, và điều khiển hệ thống bằng cách
sử dụng các biểu tượng ( icon) đồ họa trực quan và dây dẫn trong giống như một sơ đồ
khối. Nó cung cấp một thư viện lớn để thực hiện các phân tích cao cấp, trực quan cho
việc tạo ra thiết bị ảo.
Nghiên cứu phần mềm LabVIEW với những ứng dụng rất rộng rãi, bằng phần
mềm chúng ta có thể thiết kế, điều khiển và kiểm tra như các phần cứng điều khiển và
đo đạc. LabVIEW có khả năng kết nối tới rất nhiều thiết bị giúp tập hợp dữ liệu dễ
dàng đồng thời cung cấp tính kết nối tới hầu hết mọi thiết bị đo, vì vậy có thể dễ dàng
kết hợp những ứng dụng Labview mới vào các hệ thống hiện đại. LabVIEW là nền
tảng có thể mở rộng trên nhiều mục tiêu và kể từ khi được giới thiệu vào năm 1986, nó
đã trở thành một phần mềm hàng đầu trong công nghiêp.
Để việc lập trình được đơn giản và dễ hiểu. Em đã tìm hiểu và thực hiện thiết kế
một giao diện điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính thông minh trên xe ô tô trên nền
giao diện của phần mềm labview kết hợp lập trình trên bo mạch Arduino Uno R3. Với
cách thiết kế giao diện trên LabVIEW phần code sẽ được đơn giản hóa bằng các khối
và các dây nối trực quan dễ hiểu và phần hiển thị cũng rất chi tiết.
Ưu điểm của việc kết hợp labVIEW với Arduino: LabVIEW thường được sử
dụng kết hợp với phần cứng để đo lường, kiểm tra hoặc điều khiển các tham số của
thiết bị. Các phần cứng này có thể do National Instruments sản xuất song giá thành sẽ
cao. Hiện tại LabVIEW cũng đã hỗ trợ giao diện để giao tiếp với phần cứng là
Arduino. Arduino gồm có board mạch có thể lập trình được và các phần mềm hỗ trợ
phát triển tích hợp IDE (Integrated Development Environment) dùng để soạn thảo,

43

biên dịch code và nạp chương cho board. Arduino ngày nay rất phổ biến cho những
người mới bắt đầu tìm hiểu về điện tử vì nó đơn giản, hiệu quả và dễ tiếp cận cũng như
giá thành rẻ hơn nhiều so với phần cứng của National Instruments.Vì thế việc nghiên
cứu về LabVIEW kết hợp với Arduino đang rất được quan tâm và hứa hẹn sẽ phát
triển trong tương lai. Một số các ứng dụng đơn giản có thể kể đến là: Điều khiển tốc
độ động cơ DC, đo mức, khoảng cách dùng cảm biến siêu âm, điều khiển tự động hệ
thống đèn đường…

2. Sơ đồ khối mạch điều khiển.

KHỐI NGUỒN

KHỐI ĐIỀU
KHIỂN

KHỐI
CÔNG
SUẤT

MÔ TƠ

KHỐI TÍN HIỆU

Chức năng nhiệm vụ từng khối:
• Khối nguồn:Mạch sử dụng 2 nguồn riêng biệt, nguồn 5v nuôi cho hệ thống vi
điều khiển, cảm biến và nguồn 12v dùng cho mô tơ.

• Khối điều khiển: Là dao diện được thiết kế trên nền phần mềm điều khiển
labview 2014 kết hợp điều khiển bằng mạch arduino
• Khối tín hiệu : là cảm biến mước mưa. Cảm biến nhận dạng có nước mưa và
gửi tín hiệu đến khối điều khiển.
• Khối công suất : là mạch điện sử dụng 2 PC817 và 2 Relay 12v để cấp nguồn
cho mô tơ tại 2 chân +1 và +2
• Mô tơ: là mô tơ gạt mưa có các chân +1 và +2 tương ứng với các tốc độ làm
việc thấp và cao

44