PDF de programación - Labview y Arduino JCQS 2

Junio 2012

Juan Carlos Quiroz Sánchez



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INTRODUCCIÖN


El presente trabajo describe el procedimiento para instalar todos los programas
necesarios para usar la tarjeta Arduino Uno como adquisición de datos con el programa
Labview y controlar procesos, cabe mencionar que este trabajo es una recopilación de
otros trabajos de otros autores y el objetivo principalmente es que el lector y usuario
pueda a partir de este trabajo avanzar, librando las dificultades que se me presentaron
para hacer realidad el uso de una tarjeta económica para realizar proyectos sencillos a
nivel escolar, que pudieran llegar a ser profesionales, siendo accesibles para poner en
practica conocimientos alternos de control mas allá de la teoría que se presenta en los
libros, y de esta forma llegar a un entendimiento practico-teórico a través de la
experimentación. Así, finalmente armando un rompecabezas de trabajos, información y
contribución de varios autores y personal, este documento es de distribución libre siempre
que se mencione la referencia y su uso sea responsable.


Primeramente mencionaremos que es necesario Labview 2009 o superior, aún con
el programa de evaluación es posible usar con la tarjeta Arduino, además supuesto que el
usuario tiene instalado Labview y he realizado programas básicos.


La tarjeta Arduino puede ser usada para programación independiente de
microcontroladores con su propia plataforma de programación (IDE), usaremos la tarjeta
Arduino Uno como medio de adquisición de datos para ser controlados vía PC, ya que se
puede instalar una serie de herramientas (toolkit) en Labview, para leer y/o escribir hacia
la tarjeta configurando en el programa.


necesario tres partes fundamentales Hardware - Software – Firmware.


En caso de tener experiencia y conocimiento en el manejo de la tarjeta de Arduino
entonces se puede ir directo al instalación de los programas y paquetes necesarios para
instalar y manejar el toolkit para Arduino en Labview, capítulo 3.


Hay que tomar en cuenta que las páginas, así como su contenido se van
actualizando tanto con Arduino y Labview y la apariencia, dirección, ruta o pasos a seguir
pueden variar, de igual manera depende de la computadora y tipo de Windows, por lo que
antes de realizar la instalación y seguir paso a paso el presente manual, se recomienda
leerlo para tener una idea general y poder solucionar cualquier cambio en los pasos
particulares.


Para completar todo el proceso de comunicación, adquisición y control es


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Índice

1 ARDUINO………………………………………………………………………………..

1.1 La plataforma ARDUINO …………………………………………………….

1.2 ¿Por qué ARDUINO? ………………………………………………………..

2 HARDWARE …………………………………………………………………………….

2.1 Summary (Resumen de características eléctricas) ……………………….
2.2 Power (Alimentación) …………………………………………………………

2.3 Memory (Memoria) ...................................................................................


2.4 Input and Output (Entradas y Salidas) .....................................................
2.5 Communication (Comunicación) ……………………………………………

2.6 Programming (programación) .................................................................

2.7 Automatic (Software) Reset (Reinicio) ...................................................


2.8 USB Overcurrent Protection (Protección USB) ......................................

2.9 Physical Characteristics (características físicas)....................................

3 SOFTWARE…………………………………………………………………………....

3.1 Labview 2009 o superior…………………………………………………….
3.2 Instalación de la plata forma para Arduino y la interfase IDE……………

3.3 Instalación de driver VISA 5.1.1 ……………………………………………


3.4 Instalación de toolkit para Arduino en Labview (Labview Interface for Arduino,
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LIFA) ………………………………………………………………………………
3.5 Cargar el programa (sketch) ‘LIFA_Base.pde’ para el Arduino (Firmware) … 21



4 Prueba final. ……………………………………………………………………………

Bibliografía y referencias. ………………………………………………………………

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1 ARDUINO

1.1 La plataforma ARDUINO


Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-
source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar. Está pensado para
artistas, diseñadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear objetos o
entornos interactivos.


Arduino puede “percibir” el entorno mediante la recepción de entradas desde una
variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces,
motores y otros artefactos. El microcontrolador de la placa se programa usando el Arduino
Programming Language y el Arduino Development Environment. Los proyectos de
Arduino pueden ser autónomos o se pueden comunicar con software en ejecución en un
ordenador (por ejemplo con Flash, Processing, MaxMSP, etc.).

Las placas se pueden ensamblar a mano o encargarlas preensambladas; el

software se puede descargar gratuitamente. Los diseños de referencia del hardware
(archivos CAD) están disponibles bajo licencia open-source, por lo que eres libre de
adaptarlas a tus necesidades.


Electronica Prix en 2006.


1.2 ¿Por qué ARDUINO?


Hay muchos otros microcontroladores y plataformas microcontroladoras disponibles
para computación física. Parallax Basic Stamp, Netmedia's BX-24, Phidgets, MIT's
Handyboard, y muchas otras ofertas de funcionalidad similar. Todas estas herramientas
toman los desordenados detalles de la programación de microcontrolador y la encierran
en un paquete fácil de usar. Arduino también simplifica el proceso de trabajo con
microcontroladores, pero ofrece algunas ventajas para profesores, estudiantes y
aficionados interesados sobre otros sistemas:

Barato: Las placas Arduino son relativamente baratas comparadas con otras plataformas
microcontroladoras. La versión menos cara del modulo Arduino puede ser ensamblada a
mano, e incluso los módulos de Arduino preensamblados cuestan menos de $50 dolares.

Multiplataforma: El software de Arduino se ejecuta en sistemas operativos Windows,
Macintosh OSX y GNU/Linux. La mayoría de los sistemas microcontroladores están
limitados a Windows.

Entorno de programación simple y claro: El entorno de programación de Arduino es
fácil de usar para principiantes, pero suficientemente flexible para que usuarios
avanzados puedan aprovecharlo también. Para profesores, está convenientemente
basado en el entorno de programación Processing, de manera que estudiantes

Arduino recibió una mención honorífica en la sección Digital Communities del Ars


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aprendiendo a programar en ese entorno estarán familiarizados con el aspecto y la
imagen de Arduino.

Código abierto y software extensible: El software Arduino está publicado como
herramientas de código abierto, disponible para extensión por programadores
experimentados. El lenguaje puede ser expandido mediante librerias C++, y la gente que
quiera entender los detalles técnicos pueden hacer el salto desde Arduino a la
programación en lenguaje AVR C en el cual está basado. De forma similar, puedes añadir
código AVR-C directamente en tus programas Arduino si quieres.

Código abierto y hardware extensible: El Arduino está basado en microcontroladores
ATMEGA8, ATMEGA168 o TAMEGA328 de Atmel. Los planos para los módulos están
publicados bajo licencia Creative Commons, por lo que diseñadores experimentados de
circuitos pueden hacer su propia versión del módulo, extendiéndolo y mejorándolo.
Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión de la placa del
módulo para entender como funciona y ahorrar dinero.



2 HARDWARE.


características (que se dejan en inglés para conservar conceptos y definiciones):



La tarjeta utilizada para el presente trabajo es Arduino Uno con las siguientes



The Arduino Uno is a microcontroller board based on the ATmega328 (datasheet).
It has 14 digital input/output pins (of which 6 can be used as PWM outputs), 6 analog
inputs, a 16 MHz crystal oscillator, a USB connection, a power jack, an ICSP header, and
a reset button. It contains everything needed to support the microcontroller; simply connect
it to a computer with a USB cable or power it with a AC-to-DC adapter or battery to get
started.


The Uno differs from all preceding boards in that it does not use the FTDI USB-to-
serial driver chip. Instead, it features the Atmega8U2 programmed as a USB-to-serial
converter. "Uno" means one in Italian and is named to mark the upcoming release of
Arduino 1.0. The Uno and version 1.0 will be the reference versions of Arduno, moving


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The Arduino Uno can be powered via the USB connection or with an external power


forward. The Uno is the latest in a series of USB Arduino boards, and the reference model
for the Arduino platform; for a comparison with previous versions.


2.1 Summary
Microcontroller ATmega328
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Mem