Συλλογή & Επεξεργασία Δεδομένων Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το περιβάλλον LabVIEW. Γνωριμία με το περιβάλλον LabVIEW. Βασική δομή ενός προγράμματος στο LabVIEW. Σκοπός Εμπρόσθιο Πλαίσιο (Front Panel). Δομικό Διάγραμμα (Block Diagram). Δομές προγραμματισμού. Η δομή Επανάληψης. Ατερμάτιστη Επανάληψη. Η έννοια της Μεταβλητής σ ένα Πρόγραμμα. Συναρτήσεις. Εικονικά Όργανα στο LabVIEW.
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW 1.1 ΕΠΙΔΙΩΞΗ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Βασική επιδίωξη αυτής της άσκησης είναι η γνωριμία με το περιβάλλον LabVIEW. Η κατανόηση των βασικών εντολών και των βασικών εργαλείων που χρησιμοποιούμε για να γράφουμε προγράμματα, σ αυτό το περιβάλλον. Μέσα από απλά προγράμματα εφαρμογών που περιλαμβάνουν: 1 Τη παραγωγή ημιτόνου 2 Τη γεννήτρια τυχαίων αριθμών επιχειρούμε να εξετάσουμε / αναλύσουμε βασικές λειτουργίες / χαρακτηριστικά του LabVIEW, αλλά και τη δομή των προγραμμάτων στο LabVIEW και μερικές πολύ βασικές έννοιες του προγραμματισμού: Την έννοια της μεταβλητής Την έννοια και τη λειτουργία της επανάληψης. 1.2 Η Γενική Μορφή ενός Προγράμματος στο LabVIEW Για να δημιουργήσουμε ένα καινούργιο πρόγραμμα στο LabVIEW, πρώτα, ανοίγουμε το LabVIEW, πατώντας στο εικονίδιο του προγράμματος, στην επιφάνεια εργασίας ή πατώντας το εικονίδιο έναρξης των Windows και επιλέγοντας το LabVIEW από το κατάλογο προγραμμάτων. Στο παράθυρο που ανοίγει (Εικόνα 1), επιλέγουμε την εντολή New και μετά, την εντολή Blank VI: New Blank VI Στο LabVIEW, αναφερόμαστε σ ένα πρόγραμμα με τον όρο VI που είναι τα αρχικά των λέξεων Virtual Instrument (Εικονικό Όργανο). Κάθε πρόγραμμα στο LabVIEW αποτελείται από δύο παράθυρα. Έτσι, όταν δημιουργούμε ένα καινούργιο πρόγραμμα στο LabVIEW, παρατηρούμε ότι ανοίγουν δύο παράθυρα: το εμπρόσθιο πλαίσιο (front panel) και το δομικό διάγραμμα (block diagram) (Εικόνα 2). Το front panel είναι σα το μπροστινό μέρος ενός οργάνου με ενδείξεις και οθόνες γραφικών. Το δομικό διάγραμμα περιέχει το κώδικα, δηλαδή τις εντολές που καθορίζουν τη λειτουργία του προγράμματος. Τα αποτελέσματα αυτής της λειτουργίας παριστάνονται στις οθόνες γραφικών, στο front panel. Όπως ένα όργανο μέτρησης παριστάνει στην οθόνη του, τη τιμή του μεγέθους που μετράει, έτσι και ένα πρόγραμμα στο LabVIEW παριστάνει στις οθόνες γραφικών στο front panel, τα αποτελέσματα της επεξεργασίας του προγράμματος, στο δομικό διάγραμμα. Για αυτό το λόγο και η αναφορά σε κάθε πρόγραμμα στο LabVIEW, ως VI, δηλαδή ως εικονικό όργανο, επισημαίνοντας την αντιστοιχία της μορφής και της λειτουργίας ενός προγράμματος στο LabVIEW που παριστάνεται σε δύο πλαίσια, με αυτή ενός οργάνου μέτρησης.
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Εικόνα 1: Παράθυρο εκκίνησης του LabVIEW. Για να δημιουργήσουμε ένα νέο πρόγραμμα, επιλέγουμε την εντολή Blank VI από τη κατηγορία New. 1.2.1 Το Δομικό Διάγραμμα Στο δομικό διάγραμμα ενός προγράμματος, γράφουμε το κώδικα του προγράμματος. Οι εντολές ενός προγράμματος στο LabVIEW δεν είναι, εντολές κειμένου, όπως σε άλλες γλώσσες προγραμματισμού (C, C++, Matlab, Java, κ.ά.), αλλά εικονίδια (κουτιά). Κάθε εικονίδιο παριστάνει είτε μία δομή δεδομένων, δηλαδή μία μεταβλητή ή ένα πίνακα ή μία δομή προγραμματισμού, όπως για παράδειγμα, μία εντολή εισόδου / εξόδου ή μία εντολή επιλογής ή επανάληψης. Όποια λειτουργία στις γλώσσες κειμένου παριστάνεται από μεταβλητές ή εντολές κειμένου, στο LabVIEW, αυτή η λειτουργία παριστάνεται από ένα εικονίδιο. Για να γράψουμε ένα πρόγραμμα στο LabVIEW, προσθέτουμε εικονίδια στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος και τα συνδέουμε μεταξύ τους, όπως θα συνδέαμε εξαρτήματα πυκνωτές, αντιστάσεις, πηνία, κ.ά. για να δημιουργήσουμε ένα σύνθετο κύκλωμα, από απλά εξαρτήματα.
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW Εικόνα 2: Το Εμπρόσθιο Πλαίσιο και το Δομικό Διάγραμμα ενός προγράμματος στο LabVIEW. Κάθε πρόγραμμα στο LabVIEW αποτελείται / περιλαμβάνει δύο παράθυρα που αντιστοιχούν σε δύο βασικές λειτουργίες του προγράμματος: την επικοινωνία με το εξωτερικό περιβάλλον (Εμπρόσθιο Πλαίσιο) και την επεξεργασία των δεδομένων (Δομικό Διάγραμμα). 1.2.2 Το Εμπρόσθιο Πλαίσιο (Front Panel) Το εμπρόσθιο πλαίσιο ή front panel είναι «σαν το μπροστινό μέρος ενός οργάνου. Περιέχει δηλαδή εικονικά κουμπιά και διακόπτες που παίρνουν τιμές μπορούμε να τα λειτουργούμε είτε με το ποντίκι ή από το πληκτρολόγιο» [Σ. Μπουλταδάκης και Ι. Καλόμποιρος, 2009] και χρησιμεύουν ώστε να εισάγουμε τιμές και δεδομένα στο πρόγραμμα. Για παράδειγμα, «με το ποντίκι μπορούμε να πατήσουμε έναν διακόπτη και με το πληκτρολόγιο να ορίσουμε μία τιμή για μία τάση ή για μία θερμοκρασία» [Σ. Μπουλταδάκης και Ι. Καλόμποιρος, 2009]. Εκτός από κουμπιά και διακόπτες, το εμπρόσθιο πλαίσιο περιέχει και οθόνες γραφικών που χρησιμεύουν για να εμφανίζουμε τα αποτελέσματα της επεξεργασίας του προγράμματος. Με απλά λόγια, το εμπρόσθιο πλαίσιο είναι το παράθυρο μέσα από το οποίο επικοινωνούμε με το πρόγραμμα, δηλαδή το μέσο μέσα από το οποίο δίνουμε δεδομένα στο πρόγραμμα και αντίστροφα, το πρόγραμμα εμφανίζει τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των δεδομένων που έχουμε δώσει. Το εμπρόσθιο πλαίσιο, γράφουν οι Travis και Kring περιλαμβάνει κυρίως τρία «αντικείμενα»: κουμπιά και διακόπτες (controls), ενδείξεις (indicators) και οθόνες γραφικών (graph charts).
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Ένας απλό τρόπος να διαχωρίζουμε τη λειτουργία αυτών των αντικειμένων είναι ως εξής: Κουμπιά και Διακόπτες (Controls) = Δεδομένα που δίνουμε στο πρόγραμμα. Ενδείξεις (Indicators) = Αποτελέσματα της επεξεργασίας από το πρόγραμμα. Οθόνες Γραφικών (Graph Charts) = Αποτελέσματα της επεξεργασίας από το πρόγραμμα, στη μορφή γραφημάτων. Τα εργαλεία και οι λειτουργίες που περιλαμβάνουν τόσο το εμπρόσθιο πλαίσιο όσο και το δομικό διάγραμμα περιγράφονται αναλυτικά στα βοηθήματα / στη σχετική βιβλιογραφία που υπάρχει στο e-class, για αυτή την άσκηση, δηλαδή: 1 Εισαγωγή στη Συλλογή και Επεξεργασία Μετρήσεων με το LabVIEW, Καλοβρέκτης, Κεφάλαια 5 και 6. 2 LabVIEW for Everyone. Graphical Programming Made Fun and Easy for Everyone, Jeffrey Travis and Jim Kring, Κεφάλαιο 3, The LabVIEW Environment. Στην άσκηση, εξετάζουμε και περιγράφουμε τα εργαλεία και τις μεθόδους που χρησιμοποιούμε για την ανάπτυξη ενός προγράμματος στο LabVIEW, μέσα από το προγραμματισμό απλών εφαρμογών. Πρόγραμμα 1.1 Παραγωγή ημιτόνου [Σ. Μπουλταδάκης και Ι. Καλόμποιρος, 2009]. Γράψτε ένα πρόγραμμα που να δημιουργεί και να παριστάνει γραφικά μία ημιτονοειδή κυματομορφή. Το πρόγραμμα θα πρέπει δηλαδή να λειτουργεί σαν γεννήτρια συναρτήσεων που μπορεί να δημιουργεί μία κυματομορφή, την ημιτονοειδή. Ανάλογα, μπορούμε να επεκτείνουμε το πρόγραμμα, ώστε να δημιουργεί και άλλες συναρτήσεις (τετραγωνική, τριγωνική, κ.ά.). Ανάλυση του Προγράμματος Μπορούμε να γράψουμε ένα πρόγραμμα στο LabVIEW που να δημιουργεί μία ημιτονοειδή κυματομορφή, χρησιμοποιώντας τη τριγωνομετρική συνάρτηση ημίτονο (sin) του LabVIEW. Πρώτα, δημιουργούμε τιμές από 0 έως 360 που αντιστοιχούν σε γωνίες από 0 έως 360 και χρησιμοποιούμε τη συνάρτηση sin() του LabVIEW, για να υπολογίσουμε
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW Εικόνα 3: Παλέτα Ελέγχου. Όλα τα «αντικείμενα» που μπορεί να περιλαμβάνει το Εμπρόσθιο Πλαίσιο, δηλαδή εικονικά κουμπιά, διακόπτες, ενδείξεις και οθόνες γραφικών, περιέχονται στη παλέτα Ελέγχου (Controls). Μπορούμε να δημιουργήσουμε οποιοδήποτε από αυτά, ανοίγοντας τη παλέτα Ελέγχου (δεξί κλικ σ ένα κενό σημείο, στο εμπρόσθιο πλαίσιο), επιλέγοντας το αντικείμενο που θέλουμε να εισάγουμε στο εμπρόσθιο πλαίσιο και μετακινώντας το, σ ένα ελεύθερο χώρο εκεί. το ημίτονο αυτών των γωνιών. Μετά, παριστάνουμε τη τιμή ημιτόνου κάθε γωνίας, χρησιμοποιώντας ένα γράφημα. Αναλυτικά, αυτή η λειτουργία περιλαμβάνει τα παρακάτω βήματα. Πρόγραμμα 1.1 Πορεία Εργασίας Βήμα 1: Δημιουργία ενός νέου προγράμματος. Ανοίγουμε το LabVIEW. Στο παράθυρο που ανοίγει επιλέγουμε την εντολή: New Blank Vi Βήμα 2: Δημιουργούμε τους διακόπτες και τις οθόνες γραφικών, για την επικοινωνία με το πρόγραμμα. Στο εμπρόσθιο πλαίσιο, σ ένα οποιοδήποτε σημείο, κάνουμε δεξί κλικ. Τότε εμφανίζεται η παλέτα ελέγχου που περιέχει όλους τους διακόπτες, τα κουμπιά, τις ενδείξεις και τις οθόνες γραφικών που μπορούμε να τοποθετήσουμε
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Εικόνα 4: Οθόνη γραφικών. Για να δημιουργήσουμε την οθόνη γραφικών αυτής της Εικόνας, επιλέγουμε και μετακινούμε το μπλοκ Waveform Chart (Γράφημα Κυματομορφής) από τη κατηγορία Graph Indicators (Ενδείξεις Γραφημάτων) της Παλέτας Ελέγχου, στο Εμπρόσθιο Πλαίσιο. Ταυτόχρονα, στο δομικό διάγραμμα, αυτόματα δημιουργείται ένα μπλοκ που παριστάνει την οθόνη γραφικών, στο διάγραμμα του προγράμματος. Τροφοδοτώντας τα αποτελέσματα της επεξεργασίας του προγράμματος στο μπλοκ της οθόνης γραφικών, στο δομικό διάγραμμα, αυτά τα αποτελέσματα θα παριιστάνονται γραφικά, στην οθόνη γραφικών. στο εμπρόσθιο πλαίσιο, για την επικοινωνούμε με το πρόγραμμα. Στη παλέτα ελέγχου, μετακινούμε το ποντίκι επάνω από το εικονίδιο Graph Indicators και από το πλαίσιο που ανοίγει, επιλέγουμε το εικονίδιο Chart (Γράφημα) (Εικόνα 3). Δηλαδή, κάνουμε αριστερό κλικ επάνω στο εικονίδιο Chart και κρατώντας το α- ριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε το εικονίδιο Chart στο εμπρόσθιο πλαίσιο. Τότε, στο εμπρόσθιο πλαίσιο εμφανίζεται μία οθόνη γραφικών (Εικόνα 4). Σ αυτή την οθόνη, το πρόγραμμα θα παριστάνει την ημιτονοειδής κυματομορφή που θα δημιουργεί. Ακόμα, παρατηρούμε ότι ταυτόχρονα με την εισαγωγή μίας οθόνης γραφικών στο εμπρόσθιο πλαίσιο, δημιουργείται το εικονίδιο αυτής της οθόνης, στο δομικό διάγραμμα (Εικόνα 4). Συνδέοντας το ημίτονο που το πρόγραμμα θα υπολογίζει, για διάφορες γωνίες θ = 0, 5, 10, 15,, στο εικονίδιο της οθόνης γραφικών στο δομικό διάγραμμα (Εικόνα 4), αυτές οι τιμές ημιτόνου θα παριστάνονται γραφικά στην οθόνη γραφικών, στο εμπρόσθιο πλαίσιο. Βήμα 3: Ατέρμονη Επανάληψη. Έχοντας δημιουργήσει την οθόνη γραφικών, για τη γραφική παράσταση του ημιτόνου γωνιών θ = 0, 5, 10, 15,, χρειάζεται
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW τώρα να γράψουμε το πρόγραμμα που θα υπολογίζει το ημίτονο, για διάφορες τιμές γωνίας θ. Αυτές οι τιμές γωνίας θ μπορεί να διαφέρουν μεταξύ τους, κατά οποιαδήποτε ποσότητα Δθ. Για απλότητα, επιχειρούμε να γράψουμε ένα πρόγραμμα που θα δημιουργεί τιμές γωνίας θ που θα διαφέρουν κατά Δθ = 1, δηλαδή, επιχειρούμε να γράψουμε ένα πρόγραμμα που θα δημιουργεί γωνίες θ: θ = 0, 1, 2,, 10, 11, 12,, 89, 90,, 360, 361, 362, Για κάθε μία από αυτές τις γωνίες, το πρόγραμμα θα πρέπει να υπολογίζει το ημίτονο της και να τροφοδοτεί αυτή τη τιμή του ημιτόνου στο εικονίδιο της οθόνης γραφικών, ώστε οι τιμές ημιτόνου, για διάφορες γωνίες θ, να παριστάνονται στο γράφημα, στο εμπρόσθιο πλαίσιο. Για να δημιουργήσουμε μία κινούμενη ημιτονοειδή κυματομορφή, δηλαδή μία κυματομορφή που διαρκώς θα επαναλαμβάνεται στο χρόνο, το πρόγραμμα θα πρέπει διαρκώς, να δημιουργεί νέες τιμές γωνίας θ, να υπολογίζει το sin(θ) και να τροφοδοτεί αυτές τις τιμές ημιτόνου στο μπλοκ της οθόνης γραφικών, ώστε να παριστάνονται γραφικά στην οθόνη στο εμπρόσθιο πλαίσιο, δίνοντας κίνηση στη κυματομορφή που εμφανίζεται σ αυτή την οθόνη. Εικόνα 5: Παλέτα Συναρτήσεων. Όλα τα μπλοκ και οι λειτουργίες που μπορεί να περιλαμβάνει το δομικό διάγραμμα ενός προγράμματος περιέχονται στη Παλέτα Συναρτήσεων.
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Για να γράψουμε ένα πρόγραμμα που θα δημιουργεί διαρκώς νέες τιμές γωνίας θ, χρησιμοποιούμε μία ατέρμονη επανάληψη. Η ατέρμονη επανάληψη επαναλαμβάνει διαρκώς μία λειτουργία, ενός προγράμματος. Πριν όμως εξετάσουμε πιο αναλυτικά την έννοια και τη λειτουργία της επανάληψης σ ένα πρόγραμμα, εξετάζουμε τη διαδικασία για να δημιουργήσουμε μία ατέρμονη επανάληψη που διαρκώς, θα τροφοδοτεί νέες τιμές ημιτόνου στην οθόνη γραφικών, εμφανίζοντας μία κινούμενη κυματομορφή. Βήμα 4: Δημιουργία μίας ατέρμονης επανάληψης, σ ένα πρόγραμμα. Πηγαίνουμε στο παράθυρο λογικού διαγράμματος. Κάνουμε δεξί κλικ στο λογικό διάγραμμα. Από το παράθυρο των λειτουργιών που ανοίγει: Επιλέγουμε το εικονίδιο Exec Control και Από το πλαίσιο που ανοίγει, επιλέγουμε την εντολή While Loop (Εικόνα 5). Κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε το εικονίδιο της εντολής στο παράθυρο του λογικού διαγράμματος και δημιουργούμε ένα περίγραμμα, όπως φαίνεται στην Εικόνα 6. Η εντολή While είναι μια εντολή επανάληψης. Δηλαδή, η εντολή While, όπως και κάθε άλλη εντολή επανάληψης, επαναλαμβάνει την εκτέλεση μίας λειτουργίας ε- νός προγράμματος, στη βάση μίας συνθήκης (Εικόνα 6). Εικόνα 6: Εντολή Επανάληψης (While Loop). Η δομή της Εντολής Επανάληψης. Όλα τα μπλοκ στο εσωτερικό του περιγράμματος της εντολής επανάληψης, θα εκτελούνται επαναληπτικά, στη βάση μίας συνθήκης.
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW Πρώτα, η εντολή While ελέγχει μία συνθήκη. Εάν αυτή η συνθήκη ισχύει, τότε η εντολή While εκτελεί τη λειτουργία τα μπλοκ που περιέχονται μέσα στο περίγραμμά της. Μετά από κάθε επανάληψη της εκτέλεσης αυτής τη λειτουργίας, η While επανεξετάζει την συνθήκη. Εάν και όσο η συνθήκη εξακολουθεί να ισχύει, η εντολή While επαναλαμβάνει την εκτέλεση των μπλοκ, μέσα στο περίγραμμα της. Από τη παραπάνω λειτουργία της εντολής επανάληψης, συμπεραίνουμε ότι εάν η συνθήκη που εξετάζει η εντολή επανάληψης πριν επανεκτελέσει τη λειτουργία μέσα στο περίγραμμά της είναι πάντοτε αληθής, τότε η εντολή επανάληψης διαρκώς, θα εκτελεί αυτή τη λειτουργία, χωρίς να σταματάει ποτέ. Επομένως, για να μετατρέψουμε μία εντολή επανάληψη, όπως η επανάληψη που έχουμε προσθέσει στο λογικό διάγραμμα αυτού του προγράμματος, σε ατέρμονη επανάληψη που διαρκώς, θα δημιουργεί και θα εμφανίζει στην οθόνη γραφικών νέες τιμές ημιτόνου, παράγοντας μία κινούμενη κυματομορφή, ακολουθούμε τη παρακάτω διαδικασία: Κάνουμε δεξί κλικ, στο κυκλικό βέλος που εμφανίζεται στο κάτω μέρος της While loop και από το πλαίσιο που ανοίγει, μαρκάρουμε την επιλογή Continue if true (Επανέλαβε εάν η συνθήκη είναι αληθής). Κάνουμε δεξί κλικ σ ένα κενό χώρο στο λογικό διάγραμμα, για να ανοίξουμε τη παλέτα συναρτήσεων, εάν αυτή δεν είναι ήδη ανοικτή. Από τη παλέτα λειτουργιών, επιλέγουμε και ανοίγουμε το εικονίδιο Arith & Comparison. Η παλέτα Arith & Comparison περιλαμβάνει αριθμητικές και λογικές λειτουργίες και συναρτήσεις. Από αυτή τη παλέτα, επιλέγουμε τη κατηγορία Boolean (Λογικές Λειτουργίες). Από τις λειτουργίες αυτής της κατηγορίας, επιλέγουμε το μπλοκ True Constant και κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε αυτό το μπλοκ στο λογικό διάγραμμα του προγράμματος, σ ένα σημείο, αριστερά από το βέλος στο κάτω μέρος της While. Συνδέουμε τη λογική σταθερά True στο βέλος, στο κάτω μέρος της While. Αυτή είναι η πρώτη φορά που συνδέουμε ένα μπλοκ, σ ένα άλλο, στο λογικό διάγραμμα ενός προγράμματος. Γι αυτό, είναι απαραίτητες κάποιες επεξηγήσεις. Βήμα 5: Συνδέοντας ένα μπλοκ σε άλλα μπλοκ, στο λογικό διάγραμμα ενός προγράμματος. Για να συνδέουμε το μπλοκ True στο βέλος στο κάτω μέρος της While, αλλά και γενικά, όταν θέλουμε να συνδέσουμε μπλοκ μεταξύ τους στο λογικό διάγραμμα ενός προγράμματος, ακολουθούμε τη παρακάτω διαδικασία:
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Εικόνα 7: Είσοδοι και Έξοδοι μπλοκ. Κάθε μπλοκ ενός προγράμματος στο LabVIEW έχει Εισόδους ή/και Εξόδους, για να μπορεί να συνδέεται σε άλλα μπλοκ. Κάθε μπλοκ ενός προγράμματος στο LabVIEW έχει ακροδέκτες Εισόδου και Εξόδου, για να μπορεί να συνδέεται σε άλλα μπλοκ. Για να συνδέσουμε ένα μπλοκ σ ένα άλλο μπλοκ, για παράδειγμα τη σταθερά True στο βέλος της While, πρώτα πλησιάζουμε το δείκτη του ποντικιού στο μπλοκ True, επιχειρώντας να εντοπίσουμε τον ακροδέκτη αυτού του μπλοκ. Αφού πλησιάσουμε το δείκτη του ποντικιού στο μπλοκ της σταθεράς True, μετακινούμε το δείκτη κατά μήκος μίας πλευράς ή όλων των πλευρών του μπλοκ, μέχρι να εντοπίσουμε το μοναδικό ακροδέκτη ή έναν από τους ακροδέκτες αυτού του μπλοκ. Όταν, μετακινώντας το δείκτη του ποντικιού κατά μήκος των πλευρών ενός μπλοκ, εντοπίζουμε έναν ακροδέκτη αυτού του μπλοκ, τότε αυτόματα ο δείκτης αλλάζει μορφή και παίρνει το σχήμα ενός καρουλιού (Εικόνα 7). Μπορούμε τότε να τραβήξουμε καλώδιο από τον ακροδέκτη που εντοπίσαμε, για συνδέσουμε το μπλοκ σε άλλα μπλοκ. Κρατάμε πατημένο το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού και σύρουμε το δείκτη του ποντικιού που έχει πάρει τη μορφή καρουλιού μέχρι τον ακροδέκτη εισόδου του μπλοκ στο οποίο θέλουμε το μπλοκ, απ όπου ξεκινήσαμε να τραβάμε καλώδιο. Έτσι, για να συνδέσουμε το μπλοκ της σταθεράς True στο βέλος της While, αφού εντοπίσουμε το ακροδέκτη του μπλοκ True, σύρουμε το δείκτη που θα έχει πάρει τη μορφή καρουλιού, μέχρι τον ακροδέκτη εισόδου του βέλους της While (Εικόνα 8). Μετά τη παραπάνω διαδικασία, θα έχουμε συνδέσει τη σταθερά True στη συνθήκη της While. Έτσι, η συνθήκη της While θα ισχύει πάντοτε θα είναι πάντοτε αληθής
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW Εικόνα 8: Συνδέοντας μπλοκ στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος. Για να συνδέσουμε ένα μπλοκ σ ένα άλλο στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, «τραβάμε» καλώδιο, από την Έξοδο του πρώτου, στην Είσοδο του δευτέρου. και όλες οι λειτουργίες / όλα τα μπλοκ μέσα στo περίγραμμα της While, θα εκτελούνται διαρκώς (Εικόνα 9). Θα έχουμε δηλαδή δημιουργήσει μία ατέρμονη επανάληψη. Πως Διαγράφουμε μία Εσφαλμένη Σύνδεση Εάν η σύνδεση μεταξύ δύο μπλοκ εμφανίζει κάποιο σφάλμα δεν είναι σωστή ή δεν είναι ολοκληρωμένη ή εάν κατά λάθος συνδέσουμε ένα μπλοκ με ένα άλλο μπλοκ, ενώ τα δύο αυτά μπλοκ δεν θα έπρεπε να συνδέονται, μπορούμε να διαγράψουμε / να σβήσουμε αυτή τη σύνδεση και να την ξανακάνουμε από την αρχή. Για να διαγράψουμε μία σύνδεση, μετακινούμε το δείκτη του ποντικιού επάνω σ αυτή τη σύνδεση. Τότε, ο δείκτης παίρνει πάλι τη μορφή ενός καρουλιού με καλώδιο. Όταν ο δείκτης πάρει αυτή τη μορφή, κάνουμε αριστερό κλικ, για να επιλέξουμε τη γραμμή. Παρατηρούμε ότι η γραμμή επισημαίνεται. Μπορούμε τότε να τη διαγράψουμε είτε επιλέγοντας διαγραφή από την εντολή Edit ή κάνοντας δεξί κλικ και επιλέγοντας την εντολή διαγραφή. Γιατί η ατέρμονη επανάληψη σ ένα πρόγραμμα, μπορεί να είναι χρήσιμη Πριν προχωρήσουμε στο επόμενο βήμα στην ανάπτυξη του προγράμματος, χρειάζονται κάποιες επεξηγήσεις στην ατέρμονη επανάληψη. Γενικά, η ατέρμονη επανάληψη, η διαρκής δηλαδή επανάληψη μίας λειτουργίας, χωρίς τέλος, είναι μία κατάσταση που πρέπει να αποφεύγεται. Ένα πρόγραμμα θα πρέπει να εμφανίζει τα αποτελέσματα των υπολογισμών του και να τερματίζει τη λειτουργία του. Δεν μπορεί να εκτε-
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων λείται διαρκώς, δεσμεύοντας τον επεξεργαστή, χωρίς ποτέ να τερματίζει τη λειτουργία του. Αν και γενικά, ένα πρόγραμμα δεν πρέπει να περιέχει ατέρμονη επανάληψη, σε κάποιες εφαρμογές, ιδιαίτερα στο προγραμματισμό ρομπότ, η ατέρμονη επανάληψη χρησιμοποιείται πολύ συχνά. Συχνά, ένα ρομπότ θα πρέπει διαρκώς, να επαναλαμβάνει μία λειτουργία, για παράδειγμα να μεταφέρει ένα φορτίο ή να ακολουθεί μία διαδρομή, μέχρι εμείς, να διακόψουμε αυτή τη λειτουργία. Μία απλή εφαρμογή / ένα απλό παράδειγμα, όπου χρησιμοποιούμε ατέρμονη επανάληψη είναι στο προγραμματισμό ενός φωτοβολταικού πίνακα να περιστρέφεται, ακολουθώντας τη τροχιά του ήλιου. Μπορούμε να φανταστούμε τη λειτουργία του φωτοβολταικού πίνακα να εναλλάσσεται ανάμεσα σε δύο καταστάσεις: όταν στη διάρκεια της ημέρας, ακολουθεί τη τροχιά του ήλιου και όταν μετά τη δύση του ήλιου, ο φωτοβολταικός πίνακας διακόπτει τη κίνησή του και επανέρχεται στην αρχική του θέση, για να ξεκινήσει πάλι να κινείται την επόμενη μέρα, με την ανατολή του ήλιου. Η εναλλαγή ανάμεσα στις δύο αυτές καταστάσεις είναι διαρκής και επαναλαμβάνεται καθημερινά. Ο πιο απλός τρόπος για να προγραμματίσουμε αυτή τη διαρκή εναλλαγή, είναι να χρησιμοποιήσουμε μία ατέρμονη επανάληψη. Εικόνα 9: Ατερμάτιστη Επανάληψη. Χρησιμοποιούμε μία ατερμάτιστη επανάληψη, για να δημιουργούμε διαρκώς νέες τιμές γωνίας και να υπολογίζουμε και να στέλνουμε το ημίτονο αυτών των γωνιών στην οθόνη γραφικών, για τη δημιουργία ενός κινούμενο γραφήματος της συνάρτησης ημίτονο.
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW Βήμα 6: Δημιουργία διαφορετικών τιμών γωνίας θ. Μετά τη παρένθεση για την ατέρμονη επανάληψη, επιστρέφουμε στην ανάπτυξη του προγράμματος. Μέσα στην ατέρμονη επανάληψη που έχουμε δημιουργήσει, το πρόγραμμα θα πρέπει διαρκώς να δημιουργεί νέες τιμές γωνίας θ, να υπολογίζει το ημίτονο αυτών των γωνιών και να τροφοδοτεί αυτές τις τιμές ημιτόνου στην οθόνη γραφικών, παριστάνοντας το γράφημα της συνάρτησης ημιτόνου. Πώς όμως, το πρόγραμμα μπορεί να δημιουργεί διαφορετικές τιμές γωνίας θ? Ο πιο απλός τρόπος είναι να εκμεταλλευτούμε τη λειτουργία του μπλοκ με την ένδειξη i, στο εσωτερικό της While. Αυτό το μπλοκ παριστάνει μία μεταβλητή, τη μεταβλητή i της επανάληψης. Η Έννοια και η Λειτουργία των Μεταβλητών σ Ένα Πρόγραμμα Η έννοια της μεταβλητής είναι μία από τις βασικότερες έννοιες του προγραμματισμού. Σ ένα πρόγραμμα, χρησιμοποιούμε μία μεταβλητή για να αποθηκεύσουμε μία τιμή σ αυτή τη μεταβλητή που μετά θα χρησιμοποιήσουμε σε διάφορους υπολογισμούς, στο πρόγραμμα. Μία μεταβλητή είναι ένα όνομα που συνδέεται με μία θέση στη κύρια μνήμη, δηλαδή στη μνήμη RAM του υπολογιστή. Δηλαδή, για να δημιουργήσουμε μία μεταβλητή σ ένα πρόγραμμα, επιλέγουμε ένα όνομα και συνδέουμε αυτό το όνομα με μία θέση στη μνήμη RAM του υπολογιστή. Επειδή κάθε μεταβλητή συνδέεται με μία θέση στη μνήμη του υπολογιστή, μπορούμε να δίνουμε μία τιμή σε μία μεταβλητή και μετά, να χρησιμοποιούμε αυτή τη τιμή σε υπολογισμούς, χρησιμοποιώντας το όνομα της μεταβλητής. Μπορούμε ακόμα, να αλλάζουμε τη τιμή που έχουμε δώσει σε μία μεταβλητή. Σε αντίθεση με μία σταθερά σ ένα πρόγραμμα που η τιμή της δεν μπορεί να αλλάξει, η τιμή μίας μεταβλητής μπορεί να αλλάξει. Κάθε φορά που χρησιμοποιούμε το όνομα μίας μεταβλητής σ ένα πρόγραμμα, αναφερόμαστε και προσπελαύνουμε τη πιο πρόσφατή τιμή αυτής της μεταβλητής. Επιστρέφοντας στο πρόγραμμα της παραγωγής ημιτόνου, το μπλοκ με την ένδειξη i στο εσωτερικό της While (Εικόνα 9) παριστάνει μία μεταβλητή που έχει το όνομα i. Σύμφωνα με τα παραπάνω βασικά χαρακτηριστικά των μεταβλητών, η μεταβλητή i μπορεί να παίρνει διαφορετικές τιμές, επιτρέποντας τη πρόσβαση και τη χρήση της πιο πρόσφατης τιμής της, κάθε φορά. Στη πραγματικότητα, η μεταβλητή i είναι μία ειδική μεταβλητή που η τιμή της αυτόματα ανανεώνεται μετά από κάθε επανάληψη. Δηλαδή, η εντολή While λειτουργεί ώστε διαρκώς, να επαναλαμβάνει τα μπλοκ που περιέχονται / περιλαμβάνονται μέσα στο περίγραμμά της. Στη πρώτη επανάληψη αυτών των μπλοκ, η μεταβλητή i αυτόματα θα πάρει τη τιμή 0. Σε κάθε επόμενη επανάληψη, η τιμή αυτής της μεταβλητής αυτόματα θα αυξάνεται κατά 1. Δηλαδή, στη δεύτερη επανάληψη της While, η μεταβλητή i θα πάρει τη τιμή 1, στη τρίτη επανάληψη, τη τιμή 2, στη τέταρτη, τη τιμή 3, κοκ.
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Εικόνα 10: Το πρόγραμμα, για τη δημιουργία του κινούμενου γραφήματος της συνάρτησης ημιτόνου. Έτσι, συνήθως σ ένα πρόγραμμα, η μεταβλητή i λειτουργεί ως μετρητής, μετρώντας πόσες φορές εκτελείται μία επανάληψη. Όμως, σ αυτό το πρόγραμμα, θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη μεταβλητή και για μία άλλη λειτουργία. Καθώς η τιμή της μεταβλητής i αλλάζει κατά 1 σε κάθε επανάληψη, μπορούμε να παίρνουμε / να χρησιμοποιούμε κάθε νέα τιμή της μεταβλητής i ως νέα τιμή γωνίας. Μπορούμε δηλαδή να ερμηνεύουμε τις τιμές 0, 1, 2, 3, της μεταβλητής i, ως γωνίες 0, 1, 3, αντίστοιχα. Έτσι, η αυτόματη ανανέωση της τιμής της μεταβλητής i, μετά από κάθε επανάληψη, εκτός από το να μετράει τον αριθμό των επαναλήψεων, λειτουργεί ώστε να δημιουργεί νέες τιμές γωνίας που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε στη παραγωγή του ημιτόνου. Βήμα 7: Μετατροπή της γωνίας από μοίρες σε ακτίνια. Εφόσον μπορούμε να παίρνουμε τις τιμές της μεταβλητής i ως τιμές γωνίας σε μοίρες, αρκεί τώρα να υπολογίζουμε το ημίτονο για κάθε τιμή της μεταβλητής i και να τροφοδοτούμε αυτές τις τιμές ημιτόνου στην οθόνη γραφικών, για τη παράσταση της συνάρτησης ημιτόνου. Για να υπολογίζουμε το ημίτονο για κάθε νέα τιμή της μεταβλητής i, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη συνάρτηση sin() του LabVIEW. Επειδή όμως, η συνάρτηση sin() μπορεί να υπολογίζει το ημίτονο γωνιών που δίνονται σε ακτίνια και όχι σε μοίρες και επειδή έχουμε δεχτεί τις τιμές τις μεταβλητής i να παριστάνουν τιμές γωνίας σε μοίρες, θα πρέπει πρώτα να μετατρέψουμε κάθε νέα τιμή της μεταβλητής i σε ακτίνια.
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW Για να μετατρέψουμε μία γωνία από μοίρες σε ακτίνια διαιρούμε αυτή τη γωνία δια 180 και πολλαπλασιάζουμε το πηλίκο επί τη σταθερά π. Έτσι, για να μετατρέψουμε κάθε τιμή της μεταβλητής i από μοίρες σε ακτίνια, διαιρούμε αυτή τη τιμή δια 180 και πολλαπλασιάζουμε το πηλίκο επί τη σταθερά π. Για να περιγράψουμε αυτό τον υπολογισμό τη μετατροπή από μοίρες σε ακτίνια στο πρόγραμμα, εκτελούμε τη παρακάτω διαδικασία: Κάνουμε δεξί κλικ σ ένα κενό χώρο στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, για να ανοίξουμε το παράθυρο Συναρτήσεων, εάν αυτό δεν είναι ήδη ανοικτό. Από το παράθυρο Συναρτήσεων επιλέγουμε τη κατηγορία Arith & Comparison. Στο πλαίσιο που ανοίγει, επιλέγουμε τη κατηγορία Numeric. Από τις λειτουργίες της κατηγορίας Numeric, επιλέγουμε τη λειτουργία Divide (διαίρεση). Κάνουμε αριστερό κλικ στο εικονίδιο της διαίρεσης (Divide) και κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε το εικονίδιο στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, όπως φαίνεται στην Εικόνα 10. Από τη κατηγορία Numeric, επιλέγουμε ακόμα το μπλοκ numeric constant (σταθερά). Κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε το εικονίδιο του μπλοκ στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, όπως φαίνεται στην στην Εικόνα 10. Στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, κάνουμε διπλό αριστερό κλικ στο μπλοκ numeric constant. Θα δούμε τότε το μπλοκ να επισημαίνεται. Αφού δούμε το μπλοκ να επισημαίνεται, δείχνουμε με ποντίκι στο εσωτερικό του μπλοκ και κάνουμε αριστερό κλικ. Θα δούμε το δείκτη του ποντικιού να έχει μετατραπεί σε κάθετη μπάρα και να αναβοσβήνει στο εσωτερικό του μπλοκ. Μπορούμε τώρα να αλλάξουμε τη τιμή της σταθεράς από 0 σε 180. Τα παραπάνω βήματα ήταν ώστε να δημιουργήσουμε στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, ένα μπλοκ διαίρεσης και μία σταθερά με τιμή 180. Μπορούμε τώρα να διαιρέσουμε τη τιμή της μεταβλητής i δια 180. Γι αυτό, συνδέουμε το μοναδικό ακροδέκτη του μπλοκ της μεταβλητής i στον επάνω ακροδέκτη του μπλοκ διαίρεσης. Η διαδικασία είναι παρόμοια με τη σύνδεση της σταθεράς True στο βέλος της While που έχει περιγραφεί στο Βήμα 5. Συνδέουμε το μοναδικό ακροδέκτη της σταθεράς 180 στο κάτω ακροδέκτη του μπλοκ διαίρεσης, όπως παριστάνεται στην Εικόνα 10. Έτσι, το μπλοκ διαίρεσης θα λειτουργεί ώστε να διαιρεί κάθε νέα τιμή της μεταβλητής i δια 180. Κάνουμε δεξί κλικ σ ένα κενό χώρο στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, για να ανοίξουμε το παράθυρο Συναρτήσεων, εάν αυτό δεν είναι ήδη ανοικτό. Από το παράθυρο Συναρτήσεων, επιλέγουμε τη κατηγορία Arith & Comparison. Στο πλαίσιο που ανοίγει, επιλέγουμε τη κατηγορία Numeric.
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Από τις λειτουργίες της κατηγορίας Numeric, επιλέγουμε τώρα τη λειτουργία Multiply (Επί). Κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε το εικονίδιο Multiply στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, όπως φαίνεται στην Εικόνα 10. Από τη κατηγορία Numeric πάλι, επιλέγουμε τη επιμέρους κατηγορία Math Constants (Μαθηματικές Σταθερές). Από το πλαίσιο με τις μαθηματικές σταθερές, επιλέγουμε τη σταθερά π. Κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε τη σταθερά, για να τη τοποθετήσουμε στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, όπως φαίνεται στην Εικόνα 10. Έχοντας δημιουργήσει ένα μπλοκ για εκτελεί πολλαπλασιασμό και έχοντας δημιουργήσει τη σταθερά π, μπορούμε τώρα να πολλαπλασιάσουμε το πηλίκο της διαίρεσης i δια 180, επί π. Συνδέουμε τη σταθερά π στον επάνω ακροδέκτη του μπλοκ πολλαπλασιασμού και την έξοδο του μπλοκ διαίρεσης, στο κάτω ακροδέκτη του μπλοκ πολλαπλασιασμού. Το αποτέλεσμα στην έξοδο του μπλοκ πολλαπλασιασμού, θα είναι η μετατροπή της τιμής της μεταβλητής i από μοίρες σε ακτίνια. Βήμα 8: Υπολογισμός Ημιτόνου. Μετά τη μετατροπή της τιμής της i σε ακτίνια, μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε το sin((i/180)*π), χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση sin() LabVIEW. Μετά, τροφοδοτούμε τη τιμή ημιτόνου που υπολογίζει η συνάρτηση sin(), στο μπλοκ της οθόνης γραφικών, για να δημιουργήσουμε το γράφημα της συνάρτησης ημιτόνου. Για να υπολογίζουμε το ημίτονο για διαφορετικές τιμές γωνίας, χρειάζεται να προσθέσουμε στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος τη συνάρτηση sin() του LabVIEW και για τροφοδοτούμε τιμές ημιτόνου στην οθόνη γραφικών, χρειάζεται να συνδέσουμε την έξοδο της συνάρτησης sin() στην είσοδο του μπλοκ της οθόνης γραφικών. Αυτές οι λειτουργίες περιλαμβάνουν τα παρακάτω βήματα: Κάνουμε δεξί κλικ σ ένα κενό χώρο στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, για να ανοίξουμε το παράθυρο Λειτουργιών, εάν αυτό δεν είναι ήδη ανοικτό. Από το παράθυρο λειτουργιών, επιλέγουμε τη κατηγορία Arith & Comparison. Στο πλαίσιο που ανοίγει, επιλέγουμε τη κατηγορία Math. H κατηγορία Math περιέχει όλες τις μαθηματικές συναρτήσεις. Από αυτές, ε- πιλέγουμε τις τριγωνομετρικές συναρτήσεις και από τις τριγωνομετρικές συναρτήσεις, επιλέγουμε τη συνάρτηση sin() (ημίτονο). Κάνουμε αριστερό κλικ στο μπλοκ της συνάρτησης ημίτονο (sin) και κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε το μπλοκ στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, όπως φαίνεται στην Εικόνα. Συνδέουμε τον ακροδέκτη εξόδου του μπλοκ Multiply στον ακροδέκτη εισόδου του μπλοκ sin(), ώστε η έξοδος του μπλοκ Multiply που παριστάνει μία
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW τιμή γωνίας σε ακτίνια να τροφοδοτείται στην είσοδο της συνάρτησης sin() που θα υπολογίζει το ημίτονο αυτής της γωνίας. Συνδέουμε τον ακροδέκτη εξόδου της συνάρτησης sin στην είσοδο του μπλοκ Waveform Chart, ώστε τιμές ημιτόνου να τροφοδοτούνται στην οθόνη γραφικών, για τη δημιουργία του γραφήματος της συνάρτησης ημιτόνου, στην οθόνη γραφικών. Σ αυτό το στάδιο, έχουμε ολοκληρώσει το πρόγραμμα για τη παραγωγή τη; συνάρτησης ημιτόνου. Μπορούμε να εκτελέσουμε το πρόγραμμα και θα δούμε στην οθόνη γραφικών, να εμφανίζεται το κινούμενο γράφημα της συνάρτησης ημίτονο. Πριν όμως εκτελέσουμε το πρόγραμμα, χρειάζεται ακόμα να κάνουμε κάποιες ρυθμίσεις Βήμα 9: Ρύθμιση των ορίων των αξόνων. Η οθόνη γραφικών που δημιουργείται όταν στο εμπρόσθιο πλαίσιο σύρουμε / εισάγουμε το μπλοκ Waveform Chart από τη παλέτα Ελέγχου (Controls), έχει μία εξ ορισμού x και y κλίμακες. Αυτές οι εξ ορισμού κλίμακες δεν συμφωνούν απαραίτητα με το πεδίο ορισμού και το πεδίο τιμών των μεταβλητών που θα παριστάνουμε στην οθόνη γραφικών. Γι αυτό, πριν ξεκινήσουμε να εκτελέσουμε ένα πρόγραμμα που θα εμφανίζει τιμές σε μία ή περισσότερες οθόνες γραφικών, θα πρέπει να ρυθμίσουμε τις κλίμακες της οθόνης γραφικών. Συγκεκριμένα, το πρόγραμμα παραγωγής ημιτόνου θα παράγει / εμφανίζει στην οθόνη γραφικών το γράφημα της συνάρτησης ημίτονο. Το ημίτονο μίας γωνίας μπορεί να έχει μία τιμή από 1 έως 1. Δηλαδή, το πεδίο τιμών της συνάρτησης ημίτονο είναι από 1 έως 1. Επομένως, θα πρέπει να ρυθμίσουμε τη κλίμακα στο κατακόρυφο άξονα της οθόνης γραφικών που παριστάνει τιμές ημιτόνου, να παίρνει τιμές από 1 μέχρι 1. Γι αυτό, ακολουθούμε τη παρακάτω διαδικασία: Πηγαίνουμε στο εμπρόσθιο πλαίσιο και δείχνουμε με το δείκτη του ποντικιού στο κατακόρυφο άξονα της οθόνης γραφικών. Μόλις πλησιάσουμε το δείκτη του ποντικιού σ ένα οποιοδήποτε σημείο στο κατακόρυφο άξονα, κάνουμε δεξί κλικ. Από το πλαίσιο που ανοίγει, επιλέγουμε πρώτα την εντολή Yscale και μετά, την εντολή Properties (ιδιότητες). Τότε, ανοίγει ένα πλαίσιο απ όπου μπορούμε να ρυθμίσουμε διάφορα χαρακτηριστικά ή ιδιότητες των αξόνων. Ένα από αυτά είναι το εύρος τιμών σε κάθε άξονα. Έτσι, για να ρυθμίσουμε το εύρος τιμών στο κατακόρυφο άξονα μίας οθόνης γραφικών. Όταν ανοίγουμε το παράθυρο Ιδιοτήτων ενός άξονα, έ- χοντας προηγούμενα επιλέξει την εντολή Properties (Ιδιότητες) γι αυτό τον άξονα, θα δούμε ότι είναι προεπιλεγμένη η κατηγορία Scales στο επάνω μέρος του πλαισίου (Εικόνα ).
Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων Για να αλλάξουμε τη κλίμακα του κατακόρυφου άξονα, από το πτυσσόμενο μενού στο επάνω μέρος στο πλαίσιο ιδιοτήτων των αξόνων, επιλέγουμε την επιλογή Amplitude Y axis. Στο πεδίο minimum, συμπληρώνουμε τη τιμή 1, ώστε η κατώτατη τιμή στον άξονα των y να είναι 1. Στο πεδίο maximum, συμπληρώνουμε τη τιμή 1. Πατάμε OK, για να κλείσουμε το πλαίσιο διαλόγου. Τα όρια τιμών στο κατακόρυφο άξονα θα έχουν αλλάξει στις τιμές 1 και 1. Εάν εκτελέσουμε τώρα το πρόγραμμα, θα δούμε να δημιουργείται το κινούμενο γράφημα της συνάρτησης ημιτόνου στην οθόνη γραφικών (Εικόνα ). Όμως, το γράφημα φαίνεται να τρέχει πολύ γρήγορα στην οθόνη. Γι αυτό, χρειάζεται να κάνουμε μία ακόμα ρύθμιση Βήμα 10: Εισαγωγή καθυστέρησης μεταξύ διαδοχικών τιμών ημιτόνου. Το πρόγραμμα ορθά παριστάνει το κινούμενο γράφημα ημιτόνου. Το πρόβλημα είναι ότι διαδοχικές τιμές ημιτόνου υπολογίζονται και παριστάνονται γραφικά, με διαφορά μικρότερη του χιλιοστού του δευτερολέπτου. Έτσι, ώστε το γράφημα για επόμενες τιμές ημιτόνου (σε επόμενες χρονικές στιγμές) να φαίνεται σα να παριστάνεται επάνω από το γράφημα προηγούμενων τιμών ημιτόνου. Μπορούμε εύκολα να διορθώσουμε / να ρυθμίσουμε τη ταχύτητα κίνησης της ημιτονοειδούς κυματομορφής στην οθόνη γραφικών, ρυθμίζοντας το χρόνο Δt μεταξύ διαδοχικών τιμών γωνίας και αντίστοιχων τιμών ημιτόνου. Για να ρυθμίσουμε το χρόνο ανάμεσα στη παραγωγή διαφορετικών τιμών ημιτόνου, χρησιμοποιούμε / εισάγουμε μία καθυστέρηση μεταξύ της παραγωγής διαφορετικών τιμών ημιτόνου. Η λειτουργία μίας καθυστέρησης είναι να διακόψει να παγώσει για ορισμένο χρόνο την εκτέλεση του προγράμματος. Η λειτουργία της καθυστέρησης είναι πολύ χρήσιμη στο προγραμματισμό συστημάτων Συλλογής Μετρήσεων γιατί μας επιτρέπει να καθορίζουμε κάθε πότε θα παίρνουμε δείγματα μετρήσεων. Για παράδειγμα, όταν μετρούμε τη θερμοκρασία, μπορεί να θέλουμε να παίρνουμε μετρήσεις θερμοκρασίας, όχι κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου, αλλά κάθε 10 ms ή κάθε 100 ms. Γι αυτό, εισάγουμε μία καθυστέρηση 10 ms ή 100 ms που διακόπτει τη λειτουργία του προγράμματος για αντίστοιχο διάστημα, ανάμεσα σε διαδοχικά δείγματα μετρήσεων, ώστε κάθε επόμενη μέτρηση θερμοκρασίας να παίρνεται 10 ms ή 100 ms, μετά τη προηγούμενη. Στο πρόγραμμα της παραγωγής ημιτόνου, η καθυστέρηση λειτουργεί ώστε διαδοχικές τιμές ημιτόνου να παράγονται όχι κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου, αλλά για παράδειγμα, κάθε 10 ms, καθυστερώντας κατά 10 ms τη παραγωγή κάθε ε- πόμενης τιμής ημιτόνου, από τη προηγούμενη και ελαττώνοντας τη ταχύτητα κίνησης του γραφήματος ημιτόνου, στη οθόνη γραφικών.
Εργαστήριο 1 Γνωριμία με το Περιβάλλον LabVIEW Μπορούμε να δημιουργήσουμε μία καθυστέρηση μεταξύ διαδοχικών τιμών ημιτόνου, ακολουθώντας τη παρακάτω διαδικασία: Κάνουμε δεξί κλικ σ ένα κενό χώρο στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, για να ανοίξουμε το παράθυρο Λειτουργιών, εάν αυτό δεν είναι ήδη ανοικτό. Από το παράθυρο λειτουργιών, επιλέγουμε τη κατηγορία Time and Dialogue. H κατηγορία Time and Dialogue περιέχει διάφορες συναρτήσεις καθυστέρησης. Από αυτές, επιλέγουμε τη Wait (ms). Κάνουμε αριστερό κλικ στο μπλοκ της συνάρτησης Wait (ms) και κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο, σύρουμε το μπλοκ στο δομικό διάγραμμα του προγράμματος, όπως φαίνεται στην Εικόνα 10. Έχουμε τώρα ολοκληρώσει την ανάπτυξη του προγράμματος για τη παραγωγή ημιτόνου και μπορούμε να εκτελέσουμε το πρόγραμμα. Για να εκτελέσουμε το πρόγραμμα, πατάμε το κουμπί Run, στη γραμμή εντολών του δομικού διαγράμματος. Τότε, θα δούμε το κινούμενο γράφημα της συνάρτησης ημίτονο, στην οθόνη γραφικών, στο εμπρόσθιο πλαίσιο (Εικόνα ).