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Ejercicios en labview, aplicaciones
Tipo: Apuntes
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El presente informe documenta el desarrollo y análisis de una serie de prácticas realizadas en el entorno de programación gráfica LabVIEW, un software ampliamente utilizado en el ámbito de la ingeniería para el diseño y control de sistemas de adquisición de datos, automatización de pruebas y procesamiento de señales. El objetivo principal de estas prácticas fue familiarizarse con las herramientas y funcionalidades básicas de LabVIEW, incluyendo la creación de diagramas de bloques y la manipulación de estructuras de control. De igual forma, se buscó desarrollar habilidades en el diseño de interfaces intuitivas y eficientes, que permitan una interacción fluida con los sistemas controlados. A lo largo del reporte se describen los procedimientos llevados a cabo, los resultados obtenidos y las conclusiones derivadas de la implementación de las soluciones planteadas.
Introducir en la interfaz de LabVIEW, sus paneles frontales y diagramas de bloques, como navegar eficazmente por el entorno, aprender a crear programas gráficos básicos que realicen tareas simples, como cálculos matemáticos y visualización de datos.
LabVIEW LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) de National Instruments es un ambiente de programación basado en programación gráfica y no en texto como lo son lenguajes de programación tradicionales como C, C++ o java. Labview es un desarrollo de programación interactivo y un sistema de ejecución diseñado para personas como científicos o ingenieros que sin ser informáticos necesitan programar como parte de su trabajo. El ambiente de desarrollo de Labview trabaja sobre computadoras Windows, Mac OS X, o Linux, además se pueden crear programas que corren en una variedad de plataformas embebidas como FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), DSPs (Digital Signal Processors) y microprocesadores. Usando el poderoso lenguaje de programación gráfico, Labview puede incrementar la productividad, programas que toman semanas o meses en ser escritos en lenguajes de programación convencionales pueden ser completados en horas usando Labview, ya que este ha sido diseñado específicamente para realizar mediciones, analizar datos, y presentar resultados al usuario en interfaces gráficas fáciles de programar, es ideal para simulaciones, presentación de ideas, programación general e incluso para la enseñanza de conceptos básicos de programación. La computadora, hardware plug-in y Labview es lo que se necesita para realizar un instrumento virtual completo, ofreciendo así una alternativa de mayor flexibilidad a los instrumentos estándares de laboratorio, pues al estar
Aplicaciones de LabVIEW en Ingeniería LabVIEW es ampliamente utilizado en una variedad de disciplinas de ingeniería, desde la electrónica hasta la automatización industrial y la investigación científica. Algunas aplicaciones comunes incluyen: Adquisición de datos: Conectar sensores y dispositivos de medición para recopilar datos en tiempo real. Control de sistemas: Implementación de algoritmos de control automático de procesos mediante dispositivos como controladores PID. Procesamiento de señales: Análisis y filtrado de señales provenientes de sensores en aplicaciones de ingeniería biomédica, acústica, o telecomunicaciones. Hardware Compatible con LabVIEW LabVIEW se integra fácilmente con una amplia gama de hardware de National Instruments, como tarjetas de adquisición de datos (DAQ), osciloscopios, generadores de señales y dispositivos de control. Esta integración es posible gracias a los controladores que permiten la comunicación directa entre el software y el hardware, facilitando la implementación de sistemas de control en tiempo real. Materiales. Equipo de cómputo Software de LabVIEW
Practica 1 Realice la suma entre dos números enteros y muestre el resultado en el panel frontal en una representación numérica, mediante un medidor análogo y un termómetro. Para el desarrollo de esta practica en el diagrama de bloques se coloco dos entradas las cuales son los números que el usuario va a ingresar, posteriormente ambos números se van a sumar y finalmente el resultado de la suma se va a mostrar en un termómetro o medidor análogo. Figura 1.1 Diagrama de bloques de la suma de dos números Figura 1.2 Código ejecutado
Desarrolle un programa que permita representar la función 3x+2, donde x es una variable proporcionada por una perilla rotacional desde -10 hasta 50, establezca el valor máximo y mínimo para el indicador de salida. En esta practica lo que se hizo fue colocar primero una perilla la cual va a tomar el valor de “x”, posteriormente a ese valor se le va a multiplicar por 3 y después se le va a sumar 2, finalmente el resultado de esa operación se va a mostrar. Figura 2.1 Diagrama de bloques, donde se muestra la operación
Realice la conversión de grados centígrados a Fahrenheit y Kelvin representados con indicadores de termómetro y que al rebasar los 100°C nos encienda una alerta luminosa. En este caso se coloco una perilla la cual representa a los grados C, posteriormente ese valor ingresado se va a sumar 273.15 para hacer la conversión a grados kelvin, de igual manera ese mismo valor ingresado se va a multiplicar por 1.8 y posteriormente se le va a sumar 32, finalmente al valor que ingrese el usuario va a pasar por un filtro el cual va a determinar si el valor que el usuario ingreso es mayor a 100 encenderá un led. Figura 4.1 Diagrama de bloques - practica 4 Figura 4.2 Código ejecutado
Realice un programa que calcule una ecuación de segundo grado por medio de la formula general. En esta practica el usuario ingresa el valor de las 3 variables para poder resolver la ecuación mediante la formula general, en este caso a cada valor se le va asignar una operación o mas bien se realiza el procedimiento para resolver mediante la formula general, así mismo existe un indicador el cual nos dice si el resultado de dicha ecuación es un valor real o imaginario
Figura 5.1 Diagrama de bloques de la formula general Figura 5.2 Ejecución del código
Realizar un VI que muestre el encendido y apagado de un LED. En este caso solo se insertó un botón para el encendido y apagado de un led Figura 5. Diagrama de bloques y ejecución del código
Un motor es controlado mediante tres pulsadores A, B y C Diseñe su circuito de control mediante puertas lógicas que cumpla las siguientes condiciones de funcionamiento: Figura 8.1 Diagrama de bloques de la practica 8 a. Si se pulsan los tres pulsadores el motor se activa b. Si se pulsan dos pulsadores cualesquiera, el motor se activa, pero se enciente una lampara adicional como señal de emergencia.
c. Si solo se pulsa un pulsador, el motor no se enciende, pero se enciende la lampara de emergencia. d. Si no se pulsa ningún interruptor, ni el motor ni la lampara se activan
A partir del circuito lógico que se muestra a continuación encuentra la tabla lógica que lo describe. a b c d 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 2 0 0 1 0 1 3 0 0 1 1 1 4 0 1 0 0 0 5 0 1 0 1 1 6 0 1 1 0 0 7 0 1 1 1 1 8 1 0 0 0 0 9 1 0 0 1 0 10 1 0 1 0 1 11 1 0 1 1 1 12 1 1 0 0 0 13 1 1 0 1 0 14 1 1 1 0 0 15 1 1 1 1 1
Realizar un VI que cumpla el objetivo del control numérico que, si es menor de 5, el led se enciende, si es mayor de 5, el led se apaga. Para este caso lo que se hizo fue colocar un tanque o indicador y un led, en donde ambos se conectan pero para esto se coloca un comparativo el cual indica si el valor es menor a 5 encenderá el led.
Figura 11. Diagrama de bloques y ejecución del código en ambos casos.
Realizar un VI que cumpla el objetivo del control numérico que, si es menor de 5, el led se enciende, si es mayor de 5, el led se apaga y prende el led de arriba Usando el ejercicio anterior, construir un VI que tenga un indicador de texto que despliegue si el valor es mayor o menor que 5. Para este ejercicio se coloco dos led y un indicador o tanque al cual independientemente del valor que tenga se va a mandar una señal dependiendo del nivel en que se encuentre y mediante dos comparativos ya sea menor o mayor a 5 se mostrara una mensaje. Figura 13. Código ejecutado en ambos casos.
Generar un VI que encienda 7 leds por medio de una serie de interruptores Se colocaron 7 botones y 7 leds en un solo bloque en donde cada switch controla un led. Figura 15 Diagrama de bloques y ejecución del código
Generar un VI que haga la suma de dos matrices y nos la muestre en una tercera matriz de la forma A+B=C de 3x Para este caso lo que se hizo fue colocar dos matrices a las cuales se le van a ingresar los datos para que posteriormente esas dos matrices sean sumadas y los valores o el resultado se va a mostrar en una tercera matriz. Figura 16.1 Diagrama de bloques suma de dos matrices Figura 16.2 Código ejecutado
El objetivo de las prácticas realizadas fue familiarizarse con el entorno de programación gráfica de LabVIEW, aprender los conceptos fundamentales del manejo de señales y desarrollar habilidades para crear interfaces de usuario simples (Front Panels) y Diagramas de Bloques (Block Diagrams). Las prácticas básicas realizadas permitieron adquirir una comprensión sólida del uso de LabVIEW para la simulación y procesamiento de señales. Se observaron mejoras en la habilidad para diseñar interfaces gráficas y configurar los bloques funcionales para lograr objetivos específicos, como la generación de señales, la medición de datos y la realización de cálculos en tiempo real.
A lo largo de las prácticas realizadas en LabVIEW, se logró una comprensión significativa de los conceptos fundamentales de este entorno de programación gráfica. Las actividades permitieron familiarizarse con la creación de interfaces de usuario simples, el manejo de señales y la construcción de algoritmos básicos a través de Diagramas de Bloques. Cada práctica proporcionó la oportunidad de aplicar herramientas clave, como la generación de señales, la adquisición de datos simulados y la implementación de estructuras de control. Se demostró que LabVIEW es una herramienta poderosa e intuitiva para la simulación, procesamiento y visualización de datos en tiempo real, lo que facilita el desarrollo de soluciones rápidas y eficientes para problemas de ingeniería. Además, las prácticas permitieron afianzar el uso de elementos interactivos, como gráficos y controles, que ofrecen flexibilidad en el monitoreo y ajuste de parámetros durante la ejecución de los programas. Esto resultó en una mayor familiaridad con los ciclos, estructuras condicionales y funciones matemáticas de la plataforma. En resumen, las prácticas básicas cumplieron el objetivo de sentar las bases para proyectos más complejos en LabVIEW, mejorando tanto la comprensión del software como las habilidades necesarias para abordar problemas de adquisición y procesamiento de datos en aplicaciones de la vida real.
