Labview + Arduino

1 1 Labview + Arduino Utilizaci n de Labview para la Visualizaci n y Control de la Plataforma Open Hardware Arduino + Arduino Jos Manuel Ruiz Guti rrez Jos Manuel Ruiz Guti rrez Ver. 6 Serie: Herramientas Gr ficas para la programaci n de Arduino 2 INDICE 1. Introducci n 2. Cinco razones para utilizar Arduino + Labview 3. D nde encontrar ayuda y herramientas para usar NI Labview y Arduino ? 4. Instalaci n del Software y el Hardware. 5. Instalaci n del Firmware de comunicaci n entre Labview Interface y Arduino Uno? 6. Algunas preguntas sobre la interface LIFA 7. Desarrollo de aplicaciones b sicas. Lectura de una entrada digital. Test1 Comparador Contador de impulsos Contador de impulsos con puesta a cero Intermitente Sem foro Simple Sem foro Ajustable Gobierno de una Salida Anal gica PWM Gobierno de una salida digital seleccionada Escritura/Lectura de todos los canales Control de Servos Funci n AND Temperatura 1 Control Motor de cc.

2 Velocidad y Sentido Medida de Temperatura mediante el Bus I2C Di logo con Arduino Ethernet. Lectura de una Entrada Anal gica. Conexi n de un M dulo BlinkM. Lectura de un valor Anal gico Continuamente tomando muestras. Adquisici n de un n mero determinado de muestras de un canal anal gico. Medida de Luz Control de un Diodo LED Tricolor (RGB). Medida de Temperatura. Manipulaci n de un Mando Joystick. Generador de Tonos ANEXOS Material B sico Librer as de LIFA 3 Una primera reflexi n. Perm teme amable lector dedicar un peque o espacio en este trabajo que ahora tienes en tus manos y que forma parte de un conjunto de trabajos que he venido realizando en los ltimos a os, para realizar una reflexi n que estimo muy importante. Al escribir este, y otros documentos que escrib sobre el mismo tema, mi objetivo principal ha sido poder contribuir al desarrollo del conocimiento en el mbito de las Plataformas Open Hardware y sus aplicaciones en el Desarrollo de Prototipos y Aprendizaje de las T cnicas de Automatizaci n y Control Programable.

3 Mi idea principal, es compartir mi trabajo y mis conocimientos con los dem s, porque estoy convencido que en esta sociedad del conocimiento , que nos ha tocado vivir, ese es un camino grato y amable. No es puro romanticismo esto que te digo, es, m s bien, una realidad, una forma de pensar, de trabajar y de vivir. Solo en un contexto de generosidad y colaboraci n es posible que avance la tecnolog a, siempre con el objetivo de lograr el bienestar de los pueblos y la justicia en sus formas de gobierno. Ojala y otros muchos profesores, investigadores, alumnos y entusiastas de la electr nica y la inform tica, sigan este camino y cada vez sean m s los trabajos que se pongan gratuitamente al servicio de la comunidad. Son muchos los que lo han hecho hasta ahora y espero que sean m s los que se sumen a esta idea de compartir el conocimiento . Jos Manuel Ruiz Guti rrez 24 de Agosto 2012 4 Agradecimientos y reconocimientos.

4 La elaboraci n de este trabajo no hubiese sido posible sin recurrir a las fuentes de conocimiento y a la experiencia de numerosas personas que de manera libre o adscritos a una entidad p blica o privada han trabajado en el desarrollo de aplicaciones tanto hardware como Software para la Plataforma Open Hardware Arduino . Debo reconocer y agradecer en primer lugar la valiosa labor de NI (National Instruments) al atender esta demanda de la comunidad acad mica en el desarrollo de LIFA ( Labview Interface for Arduino ). De ellos he utilizado gran parte de la informaci n que me ha permitido desarrollar este manual. Quiero tambi n agradecer a todos los innumerables investigadores que desde sus distintos mbitos han colocado en la Web sus trabajos para poder ser utilizados por la comunidad. Algunos ejemplos que figuran en este manual proceden de algunas p ginas que se referencian en ellos. Recordar especialmente a toda la comunidad de seguidores de Arduino con los que he compartido gratas sesiones de intercambio real, en vivo y directo, sus conocimientos, en los Congresos, Barcamps y Jornadas que se viene realizando en Espa a y en el resto de pa ses del mundo.

5 Este trabajo est bajo licencia Creative Commons Attribution Unported License Agosto de 2012 Versi n de Documento: Versi n. (Beta en Revisi n) Blog de referencia: 5 1. INTRODUCCI N La interfaz de Labview para Arduino (LIFA) Toolkit es una herramienta gratuita que se puede descargar desde el servidor de NI (National Instruments) y que permite a los usuarios de Arduino adquirir datos del microcontrolador Arduino y procesarlos en el entorno de programaci n gr fica de Labview . Para utilizar la aplicaci n LIFA no es necesario disponer de una versi n comercial de Labview basta con adquirir el software Labview Student Edition que se distribuye por destinos medios a un precio muy asequible (Sparkfun Electronics lo distribuye junto con la tarjeta Arduino UNO a un precio de unos 50 $). Este trabajo pretende ser una respuesta a la necesidad que existe en el mbito acad mico universitario de poder disponer de un entorno de Dise o y Prototipado de Aplicaciones de Medida, Control y Automatizaci n de Procesos y Espacios F sicos.

6 La plataforma Open Hardware Arduino ha demostrado en su corta, pero intensa vida, ser una opci n muy interesante para incluir en un Laboratorios de Prototipado. Son muchas sus ventajas, entre las que destacamos su costo, su libre difusi n y exenci n de costos de patentes por desarrollo as como la gran comunidad de usuarios que se ha creado y que esta generando una cantidad de aplicaciones incre ble. La participaci n de una empresa como NI National Instruments en este proyecto de desarrollo de aplicaciones Software para Arduino pone de manifiesto el gran inter s de la herramienta. No solo se ha sumado esta empresa al proyecto sino tambi n Google con sus aplicaciones escritas en lenguaje Android, Telef nica con el desarrollo de una tarjeta para programar desde telefon a m vil, y otras compa as. En este manual he recogido informaci n dispersa y sobre todo he incluido numerosos ejemplos que pretenden ser una ayuda y un estimulo para que quien lo desee pueda experimentar con esta herramienta Software que por otra parte funciona soportada con una simple Licencia de estudiante de Labview .

7 6 2. Cinco razones para utilizar Arduino + Labview (traducido de la p gina ) El microcontrolador Arduino es una plataforma de bajo costo de electr nica de prototipos. Con la interfaz de Labview para Arduino LIFA se puede aprovechar la potencia del entorno de programaci n gr fica de Labview para interactuar con Arduino en una nueva dimensi n. 1. Interface Gr fica de Usuario (Graphical User Interface GUI) Visualizar los datos Mostrar datos de los sensores en el monitor del ordenador mediante los paneles frontales de Labview . Personalizaci n de la interfaz de usuario Permite dar al proyecto un toque profesional con los controles del panel frontal de Labview y los indicadores. 2. Programaci n Grafica Arrastrar y soltar En lugar de tratar de recordar un nombre de funci n, se encuentra en la paleta y col quelo en su diagrama de bloques. Documentaci n simple Pase el rat n sobre cualquier VI o funci n con el rat n y ver al instante la documentaci n con ayuda contextual.

8 7 3. Desarrollo Interactivo Animar la ejecuci n Diagrama de bloques Consulte los valores de datos que se transmiten de una funci n a otra con resaltado de ejecuci n. Sondas, puntos de nterrupci n, y la intensificaci n Datos de la sonda, la ejecuci n de una pausa, y el paso a una subrutina sin necesidad de programaci n compleja. 4. Utilizaci n de librer as Conexi n con librer as. 850 bibliotecas integradas Aprovechar cientos de bibliotecas integradas de procesamiento de se ales, matem ticas y an lisis. Bibliotecas Conectividad Interfaz con los servicios web, bases de datos, archivos ejecutables y m s con funcionalidad integrada en el n cleo de Labview . 5. C digo API abierto En el lado Labview Me pregunto qu est pasando bajo el cap ? Haga doble clic en cualquier VI dentro de la caja de herramientas y se vea c mo funciona. En el lado Arduino Quiere modificar el Sketch Arduino proporciona para su aplicaci n espec fica? Se incluye la modificaci n de la caja de herramientas.

9 8 3. D nde encontrar ayuda y herramientas para usar NI Labview y Arduino ? En el proceso de instalaci n del software de Arduino para Labview se recomienda recurrir a los siguientes enlaces en donde se podr descargar el software y leer las recomendaciones en el proceso de instalaci n esta paginas est n el servidor de National Instrument ( Labview ) El paquete Labview Interface for Arduino es totalmente gratuito y se puede descargar en: Las instrucciones para la instalaci n se encuentran aqu : Si se desea adquirir el Kit NI Labview + Arduino se puede adquirir aqui: En el siguiente enlace se pueden encontrar las respuestas a las dudas para utilizar el toolkit de NI Labview para Arduino : La gu a de usuario para NI Labview y Arduino se puede encontrar aqu : Para utilizar NI Labview + Mac se puede encontrar ayuda aqu : A continuaci n se muestran los enlcaces en donde poder encontrar ejemplos realizados con la el Labview + Arduino : Show de luces: Usando librer as de Arduino con NI Labview .

10 Ejemplo del control de un motor de pasos con Arduino 9 Leer la intensidad de luz en una celda solar con Arduino Manipular los LEDs de la tarjeta Arduino 10 4. Instalaci n del Software y el Hardware A continuaci n describimos los pasos que se recomiendan para la puesta en marcha de la herramienta LIFA ( Labview para Arduino ): La configuraci n de la Interfaz de Labview para Arduino es un proceso de seis pasos que usted s lo tendr que completar una sola vez. Por favor, siga las siguientes instrucciones para comenzar a crear aplicaciones con la interfaz de Labview para Arduino . (Para una breve descripci n de la interfaz de Labview para Arduino ver post Michaels aqu ). 1. Instalar Labview Si ha adquirido el paquete de Labview y del Arduino puede instalar Labview desde el DVD incluido. Si usted no posee una copia de Labview , usted puede descargar e instalar la versi n de evaluaci n de 30 d as aqu . 2. Instale los controladores VISA NI-. Windows Download.