Introducción a Comunicación LabVIEW - ARDUINO toolkit LIFA

National Instruments (NI), es el líder mundial cuando hablamos de equipos de prueba automatizados y software de instrumentación virtual. LabVIEW es un producto que esta compañía desarrollo, este software ha sido utilizado en muchos laboratorios alrededor del mundo.

LabVIEW se compone del inglés “Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench” (Espacio de trabajo de Instrumentación Virtual de Laboratorio de Ingeniería). Se utiliza un lenguaje de programación grafica conocido como G; Para ampliar con diferentes librerías de diferentes compañías LabVIEW soporta el Visual Package Manager (VIPM.)

Para establecer la comunicación entre LabVIEW y ARDUINO se presentan tres alternativas:

• ·         Toolkit LabVIEW Interface for Arduino (LIFA).
• ·         Toolkit LINX de Makerhub.
• ·         Visa Serial.

Toolkit LabVIEW Interface for Arduino "LIFA"

Instalación

Para poder instalar este toolkit necesitamos descargar el VI Package Manager “VIPM” para esto nos dirigimos al siguiente enlace: https://vipm.jki.net/download. Una vez descargado lo instalamos y nos mostrara la siguiente ventana.

En el VIPM colocamos dentro del apartado de búsqueda el nombre del toolkit a descargar. (LabVIEW Interface for Arduino).

Nos abrirá la siguiente ventana:

Dentro de esta ventana seleccionamos la opción de instalar y comenzara con la instalación automáticamente.

Una vez instalado podemos comenzar a programa en LabVIEW utilizando este toollkit.

Breve introducción de encendido de LED con botón.

En este ejercicio se presenta la introducción para comenzar a interactuar con el toolkit LIFA. El objetivo de esta práctica es poder encender un LED físico a través de un botón virtual programado desde LabVIEW, así como encender un LED virtual a través de un botón físico. Los materiales a utilizar son los siguientes:

• ·         Placa ARDUINO (UNO, MEGA)
• ·         1 LED
• ·         1 Push botón
• ·         Resistores (220 y 10,000 Ohms)
• ·         Protoboard.
• ·         Cables para conexión

Partiendo de la siguiente representación de conexión en la protoboard comenzamos a conectar nuestros componentes.

Una vez realizada la conexión del sistema comenzamos a programar el VI en LabVIEW. A continuación, se presente el diagrama de bloques y el panel frontal.

Imagen de la programación en el diagrama de bloques

Imagen de los controles e indicadores en el panel frontal.

Descargar el VI

Mira el Video:

Electrocardiograma

Breve descripción del ritmo cardíaco

Las frecuencias cardíacas en los seres humanos pueden ir desde los 40 BPM en personas muy entrenadas para mantener su cuerpo en estado de reposo hasta los 230 BPM cuando se realiza una actividad física intensa.

Frecuencias cardiacas superiores a 230 BPM son consideradas patológicas.

Introducción

Esta practica consiste en realizar un programa en LabVIEW para obtener el ritmo cardíaco utilizando como tarjeta de adquisición de datos una placa arduino.

Requerimientos:
LabVIEW 2017 o posterior.
Tener instalado el toolkit "LabVIEW Interface For Arduino"
Arduino IDE (para cargar el sketch LIFA Base a la placa)

Material a utilizar:
1 Placa ARDUINO UNO
1 Sensor de ritmo cardíaco "KY-039"
1 Buzzer o Zumbador.
1 Transistor 2n2222.
1 Fuente de alimentación externa 5 VCD.
1 Protoboard.
Cables para conexión.

El Sensor de ritmo cardíaco.

Este sensor por lo regular se coloca en la parte de la huella del dedo indice pero para esta practica yo lo colocare en la parte de la muñeca.

Contiene un LED y un fototransistor integrado con el cual permite recibir una señal de voltaje cuando el flujo de la sangre obstruye con el reflejo de luz emitido por el sensor.

Figura 1. Sensor de ritmo cardíaco utilizado.

Diagrama de conexiones

Figura 2. Esquema de conexiones en protoboard.

Descarga el VI

Mira el nuestro video.

Control de LED RGB ARDUINO LabVIEW

Esta práctica consiste en controlar el color de un LED RGB a través de la creación de una interface amigable en LabVIEW.

Material:

-          Placa Arduino.

-          LED RGB (Ánodo común o cátodo común).
e     3 Resistores de 220 ó 330 Ohm.

-          Protoboard.

-          7 cables para conexión.

A continuación, se presenta la representación de conexión de los componentes.

Imagen 1. Conexión de LED RGB ánodo común (En caso de usar LED RGB cátodo común se conecta el pin común a tierra).

Enlace de descarga:
VI LabVIEW: https://goo.gl/A1ANAv

Prueba de motor

En esta práctica se propone realizar una prueba de motor cd a través de LabVIEW utilizando la interface con Arduino.

La prueba consiste en controlar la velocidad del motor a través de un potenciómetro e indicar con tres LED’s la velocidad actual donde (verde – baja, amarillo – media, rojo – alto); la prueba será activada a través de una perilla para iniciar el arranque del motor.

Pre requisitos para esta practica:

• Tener instalado el toolkit de "LabVIEW Interface for Arduino".
• LabVIEW 2017, Si va a utilizar el VI que se ofrece en el link

Material:

Placa Arduino

Motor a 5 VDC

Potenciómetro

Resistores

Led

Transistor 2N2222

Protoboard

Cables

Como primer paso vamos a realizar la conexión del circuito electrónico.

En la conexión podemos apreciar a que pines de la placa Arduino están conectados los diferentes componentes electrónicos.

Conexión del sistema en placa de prototipos.

Arduino IDE:

En arduino IDE únicamente vamos a realizar la compilación y la subida del sketch LIFA_Base

Sketch LIFA_Base, Arduino IDE

LabVIEW:

En LabVIEW se va a realizar toda la programación del sistema.

1. Establece comunicación con la placa Arduino.

2. Configura pines digitales como salida.

3. Inicia ciclo while loop

 3.1. Inicia "case structure"

 3.2. Comienza con la lectura del potenciometro conectado al pin A0

   3.2.1. Mapea la salida de la lectura analógica de 0 - 5 a 0 - 10 (esto es para mostrar la velocidad en               el indicador).

       3.2.1.1. Mapear la salida del mapeo anterior de 0 - 10 a 0 - 255.

3.3 Realizar la comparación de la salida obtenida del mapeo en el punto "3.2.1" para determinar la velocidad y encender el led correspondiente.

3.4 Agregar el bloque de analogWrite y conectar el mapeo del punto "3.2.1.1" para escribir en el puerto la salida PWM al pin de la placa seleccionado.

3.5 Convertir los resultados de las comparaciones del punto 3.3, a dato digital para posteriormente conectarlos a los bloques digitalWrite correspondiente a los pines donde estan conectados los LED's fisicos. 

Diagrama de bloques en LabVIEW.

Panel frontal en LabVIEW.

Grabar posiciones de Servomotor

Grabar posición de Servomotor

Materiales que necesitaras

1 Arduino UNO

1 Botón

1 Potenciómetro (cualquier valor)

1 Servomotor

1 Resistor de 10 K ohm

Descarga el Sketch de Arduino
https://goo.gl/MKAE3H