Środowiska projektowania oprogramowania systemów pomiarowych

1. Środowiska projektowania oprogramowania systemów pomiarowych

2. Drajwer przyrządowy: Biblioteka dotyczy konkretnego urządzenia (HP34401.DLL) i jest zestawem funkcji realizujących pewne procedury obsługi urządzenia. Zwalnia programistę od konieczności pełnej znajomości sposobu programowania i obsługi urządzenia. Biblioteki I/O: Biblioteki dynamiczne dostarczające funkcje we/wy dla określonego typu interfejsu i jego realizacji, np. GPIB-32.DLL dla kart GPIB produkcji NI. Uniwersalne biblioteki dynamiczne niezależne od stosowanej platformy interfejsowej. Identyczne funkcje dla GPIB, RS232 lub USB. Biblioteka VISA (VISA32.DLL). Podczas realizacji zleceń wykorzystuje sterownik danego interfejsu. Sterowniki interfejsów systemu komputerowego: Sterowniki wirtualne związane z konkretnym rozwiązaniem karty interfejsowej, np. dla GPIB (GPIBTNT.VXD, AG341i32.VXD) lub systemowe w przypadku standardowego interfejsu systemu komputerowego jak RS232 lub USB. Biblioteki wspierające kreowanie oprogramowania systemów akwizycji :

3. API drajwerów przyrządowych (przykład): • Biblioteka HP34401a.dll • Hp34401a.h • Hp34401a.lib • Przykład funkcji hp34401a_MeasureMultiPoint (...) • API bibliotek I/O: • Biblioteka NI488.2 firmy NI (GPIB-32.DLL) • Decl-32.h • BorlandC_gpib-32.obj • Przykład funkcji wyjścia - ibwrite(....) • Biblioteka VISA (VISA32.DLL) • Visa.h • Visa32.lib • Przykład funkcji wyjścia - viWrite(....) Tekstowe środowiska projektowania aplikacji :

4. Graficzne środowiska projektowania aplikacji : • Popularne środowiska projektowe : • HP VEE - Agilent ( Hewlett-Packard) obecnie Agilent VEE Pro • LabView - National Instruments • Zalety : • Intuicyjne rozwiązywanie projektu; praktycznie nie jest potrzebna bardzo dobra znajomość zasad programowania aplikacji. • Bardzo krótki czas projektowania aplikacji. • Istotne ułatwienia w odniesieniu do konstrukcji interfejsu użytkownika, przetwarzania danych oraz prezentacji wyników. • Wsparcie dla różnych platform interfejsowych. Łatwa obsługa różnorodnych urządzeń pomiarowych poczynając od kart DAQ, poprzez urządzenia GPIB do urządzeń modułowych VXI oraz PXI.

5. Środowiska do projektowania oprogramowania systemów pomiarowych Porównanie popularności stosowania środowisk projektowych

6. Porównanie wybranych cech kilku środowisk projektowych: • Łatwość kreowania aplikacji i stosowania narzędzi projektowych. • Dostępność typów danych specyficznych dla techniki pomiarowej (waveform) oraz funkcji analizy numerycznej, statystycznej oraz przetwarzania sygnałowego. • Łatwość integracji ADE z dostępnymi drajwerami obsługi urządzeń pomiarowych. • Wsparcie i ćwiczenia z zakresu technik pomiarowych i obsługi urządzeń pomiarowych. • Niezależność tworzonych aplikacji od systemu operacyjnego (Windows, Linux, MAC). • Dostępność środków prezentacji wyników i tworzenia raportów. • Zachowanie sprawności i użyteczności zbudowanej aplikacjiw długim okresie czasu.

7. Obsługa urządzeń pomiarowychw środowisku LabView

8. Oprogramowanie Data acquisition – dotyczy wyłącznie urządzeń DAQ w postaci kart instalowanych w komputerze oraz urządzeń systemu PXI. Moduł przetwornika AC Oprogramowanie Instrument control – dotyczy obsługi autonomicznych urządzeń pomiarowych oraz urządzeń systemu VXI (Urządzenia programowane tekstowo lub rejestrowo). Multimetr Dwie kategorie programowej obsługi urządzeń ATE (Automatic Test Equipment )

9. Moduł VXI Główne grupy węzłów obsługi urządzeń : Moduły systemu PXI oraz karty DAQ do systemów komputerowych. Moduł przetwornika AC Autonomiczne urządzenia pomiarowe oraz urządzenia systemu modułowego VXI. Multimetr

10. Węzły obsługi kart DAQ oraz urządzeń PXI : Moduł przetwornika AC Węzły obsługi kart DAQ. Węzły obsługi oscyloskopów PXI. Moduł oscyloskopu

11. Biblioteki sterowników przyrządowych IVI. Biblioteka I/O VISA (interfejs szeregowy RS 232) Biblioteka I/O NI-488 (interfejs GPIB) Biblioteka I/O VISA (interfejsy: RS232, IEC625/IEEE488, USB, Ethernet , VXI) Węzły obsługi urządzeń autonomicznych : Multimetr z interfejsami IEEE488 oraz RS232 VXI-based Baseband Vector Signal Analyzer Connects to PC via IEEE 1394 "Firewire" interface

12. Uzupełniająca grupa węzłów biblioteki VISA. Grupa Register Access zawiera węzły służące do realizacji rejestrowej obsługi modułów systemu VXI. Węzły biblioteki I/O VISA : Grupa podstawowych węzłów biblioteki VISA (zapis, odczyt ...).

13. Konfiguracja środowiska pracy systemu – program MAX : Karta NI PCI-6221 występuje tutaj pod nazwą symboliczną Dev1 • Określenie urządzeń pomiarowych dostępnych w systemie komputerowym: • Nadanie nazw symbolicznych. • Powiązanie z interfejsem systemu. • Określenie szeregu parametrów konfiguracyjnych urządzeń.

14. Data acquisition

15. Obsługa modułu PXI – przetwornik AC : NI PXI-6251 : 16-Bit, 1 MS/s (Multichannel), 1.25 MS/s (1-Channel), 16 Analog Inputs Two 16-bit analog outputs (2.8 MS/s); 24 digital I/O; 32-bit counters Akwizycja danych z wykorzystaniem modułu PXI-6251 , który w systemie komputerowym występuje pod nazwą Dev1.

16. Okno konfigurowania własności węzła realizującego akwizycję danych za pomocą karty DAQ: • Ustalanie kanałów pomiarowych; • Wielkość mierzona, zakres wartości, skalowanie; • Konfiguracja wejścia (różnicowe, do masy itp.); • Szybkość próbkowania, liczba próbek, rodzaj próbkowania; • Okno daje możliwość interakcyjnej kontroli realizacji zadeklarowanej akwizycji wraz z prezentacją wyników. Kreowanie obsługi modułu PXI z pomocą express VI - DAQ Assistant:

17. Działanie DAQ Assistant : DAQ Assistant po konfiguracji kreuje diagram realizujący zadeklarowane zadanie. Przykładowy diagram wytworzony opcją Generate NI-DAQmx Code z węzła DAQ Assistant poprzedniego przykładu: Podprogram konfiguracji karty (subVI).

18. Grupy węzłów obsługi modułów przyrządowych : Węzły obsługi oscyloskopu modułowego NI-Scope: Przykład inicjalizacji modułu:

19. Instrument control

20. Przykład obsługi multimetru cyfrowego : Konfigurowanie multimetru, wyzwolenie pomiaru i odczyt wyniku. W systemie multimetr występuje pod nazwą S3_hp_dvm1 . MultimetrHP34401A Zastosowanie węzłów biblioteki VISA. Zastosowanie węzłów sterownika IVI DMM.

21. Moduł VXI Przykład obsługi modułu VXI : Odczyt zawartości rejestrów konfiguracyjnych modułu VXI. W systemie moduł występuje pod nazwą VXI::0::INSTR . • Zastosowanie węzłów: • VISA In 16 – Odczytuje słowo 16-bitowe z podanej lokacji wybranej przestrzeni adresowej modułu. • VISA Move In 16 – Przenosi podaną liczbę słów 16-bitowych z obszaru pamięci urządzenia do pamięci lokalnej.