Criando aplicações gráficas com Arduino e LabVIEW 8

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench), do fabricante National Instruments, é um ambiente de desenvolvimento de programas industriais de forma gráfica. A programação é chamada linguagem “G”. Foi originalmente lançado em 1986 para ser usado com o Macintosh da Apple mas atualmente está disponível para diversas plataformas como Windows e Linux, sendo possível também usar o Arduino e LabVIEW. É amplamente utilizado em ambientes industriais para aquisição de dados, controle de instrumentos e automação industrial.

Interface LabVIEW

Com LabVIEW é possível criar aplicações gráficas para controlar os periféricos do Arduino com controles e indicadores. Neste tutorial iremos mostrar os primeiros passos de criação de um projeto no LabVIEW, instalação do Arduino Toolkit e um pequeno exemplo para ligar e desligar um LED conectado ao Arduino.

Instalação do LabVIEW

Neste tutorial sobre a utilização do Arduino e LabView utilizaremos Windows como ambiente de desenvolvimento.

É possível instalar a versão gratuita do LabVIEW para avaliação. Entre no link abaixo e escolha a versão LabVIEW 2017.

http://www.ni.com/pt-br/shop/labview/download.html

Baixar LabVIEW

Siga normalmente a instalação conforme as instruções do instalador.

Instalação do VIPM e Arduino Toolkit

Para instalar o pacote que habilita a utilização do Arduino e LabVIEW, iremos usar o VI Package Manager.

Primeiramente baixe o VIMP aqui: http://www.ni.com/gate/gb/GB_EVALTLKTLVARDIO/US

Após a instalação execute o VIPM e pesquise por “arduino” na barra de pesquisas. Selecione “LabVIEW interface for Arduino” e clique em instalar pacotes (Ícone com setinha verde).

Package Manager LabVIEW

Instalação do Firmware LabVIEW no Arduino

O Arduino precisa ser gravado com um firmware específico para funcionar juntamente com o LabVIEW. Tenha seu Arduino em mãos e a IDE Arduino já instalada.

Abra a IDE Arduino e procure pelo firmware LIFA_Base.ino na pasta:

C:\Program Files (x86)\National Instruments\LabVIEW 2017\vi.lib\LabVIEW Interface for Arduino\Firmware\LIFA_Base

Então carregue o firmware no Arduino.

Criação do primeiro projeto no LabVIEW

Execute o LabVIEW e selecione create project.

Criar projeto LabVIEW

Selecione então Blank VI.

Blank VI

Ao abrir o novo projeto Blank VI você verá duas janelas. Uma será usada para montagem do diagrama de blocos e o outra para o painel frontal. Coloque as janelas lado a lado para facilitar o desenvolvimento.

Painéis LabVIEW

Na janela da direita (janela painel frontal)  clique com o botão direito do mouse para abrir o painel de controles. Nesse painel você encontra vários blocos de controle.

Controles LabVIEW

Selecione a categoria Boolean e você verá vários tipos de chaves, indicadores LED e botões. Escolha uma chave liga/desliga e arraste para o painel. Escolha também um LED.

É possível ajustar o tamanho e renomear os elementos.

Controles LabVIEW

Note que ao posicionarmos os elementos de controle no painel, apareceram dois elementos no diagrama de blocos.

Blocos LabVIEW

Com esses componentes do diagrama de blocos faremos a “programação” de modo gráfico. Note a pequena seta nos blocos. No bloco Chave a seta está a direita indicando que o elemento possui uma saída. No bloco LED a seta está a esquerda indicando uma entrada.

Conecte agora os dois elementos clicando na seta da chave e depois clicando na seta do LED. Você deverá ver uma pequena linha pontilhada indicando a conexão.

Conexão Componentes

Para ver o programa em funcionamento execute a aplicação em modo loop.

Funcionamento Aplicação

Projeto Arduino e LabVIEW

No pequeno exemplo anterior, usamos os blocos chamados de controle. Para este exemplo utilizaremos outros blocos de função que fazem parte do painel de diagrama de blocos. Os blocos de função possuem entrada e saída da mesma forma como os blocos de controle. Clique com botão direto na janela de diagrama de blocos e selecione a seção Arduino.

Funções LabVIEW

Segue abaixo uma breve descrição de cada bloco que iremos utilizar.

Bloco Init

Bloco Init

Abre a conexão com a placa Arduino com baudrate default de 115200.

Bloco Close

Bloco Close

Fecha a conexão com a placa Arduino liberando a porta serial.

Bloco Set Digital Pin Mode

Bloco Digital Pin

Configura o modo de trabalho do pino escolhido como entrada ou saída digital.

Bloco Digital Write Pin

Bloco Digital Write Pin

Escreve um valor digital do pino (liga/desliga).

Outros blocos que utilizaremos são os seguintes:

While Loop

Programming -> Structures -> While Loop

Bloco While Loop

Bloco que envolve outros blocos com os quais se deseja realizar um loop no programa.

Boolean To (0,1)

Mathemathics -> Numeric -> Conversion -> Boolean To (0,1)

Bloco Boolean

Converte um valor booleano para um inteiro.

Dica: caso tenha dúvida sobre a função de algum bloco, clique com botão direito em cima do bloco e então clique em Help. Irá abrir uma janela explicando o funcionamento daquele bloco.

Para adicionar valores de entrada nos blocos, é possível clicar na entrada com o botão direito, então create -> constant. Assim colocamos o valor 13 e um enumerador com valores Input e Output.

Diagrama

No painel frontal, iremos colocar uma chave liga/desliga e um botão STOP.

Componentes

Note que foram criados no painel de funções seus respectivos blocos.

Diagrama While Loop

A chave será conectada ao conversor booleano que por sua vez é conectado a entrada do bloco Digital Write. O botão STOP é conectado ao componente de parada do While Loop.

A conexão completa dos blocos ficou da seguinte maneira:

Arduino e LabVIEW

Agora clique no botão Run e veja o projeto em funcionamento

Desafio! Fica como tarefa de casa montar o exemplo deste vídeo.

Referências

Baixar labview
http://www.ni.com/pt-br/shop/labview/download.html

Baixar VI Package manager
http://www.ni.com/gate/gb/GB_EVALTLKTLVARDIO/US

Instalação arduino toolkit
https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA00Z000000PAS1SAO

Instalação Firmware LIFA
http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/8C07747189606D148625789C005C2DD6?

Fazendo um pisca com bloco indicador de LED
https://www.youtube.com/watch?v=_SBbsab83sI

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8 Comentários

  1. Apenas o que eu estava procurando, obrigado!

    1. Valeu amigo! Espero ter ajudado. Abraço!

      1. Não ajudou nada cara! Só complicou

        1. Tente descomplicar nos falando o que complicou?

          Marcelo Cardoso de Oliveira
  2. Basta carregar o firmware no Arduino e executar o programa do Labview? Fiz todos os passos e não funcionou :/

    1. Boa tarde
      Tive dificuldade em implementar o exemplo. Não sei se o procedimento q executei está correto mas no Init.vi foi necessário incluir uma constante I/O para declarar o porta USB utilizada.
      Desta forma consegui implementar o exemplo.
      De qq forma, parabéns pelo post!!!

  3. Olá, gostaria de saber se tenho que gravar algum programa no Arduino. Tipo Firmata.

    Não consigo reconhecer ele na porta serial.

    Obrigado e até mais…