Sessão Prática: Aquisição de
dados e instrumentação
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Exercício 1 - Configurando o myDAQ no MAX
Descrição: Antes de começar a usar o NI myDAQ juntamente com o LabVIEW, nós precisamos verificar se o hardware foi instalado corretamente. Isso é feito através do Measurements & Automation Explorer (MAX). Dentro do MAX nós vamos verificar se o USB NI myDAQ aparece e foi reconhecido corretamente, abrir os painéis de teste e garantir que os sinais podem ser lidos corretamente.
Procedimento:
1. Configurando seu myDAQ.
a. Conecte seus fones a saída de áudio do NI myDAQ. b. Conecte o microfone a entrada de áudio do NI myDAQ.
c. Verifique se o NI myDAQ está conectado através do cabo USB ao seu computador, um led azul próximo a porta USB deve estar aceso.
2. Abra o MAX: Iniciar -> Todos os programas -> Measurement & Automation.
Em baixo de My System expanda o item “Devices and Interfaces”. Se o NI myDAQ foi instalado você deve ver uma entrada NI myDAQ na lista como mostrado abaixo.
Coloque um nome em seu dispositivo que seja memorável, como por exemplo, “mydaq” ao invés de Dev1. Clique com o botão direito do mouse sobre o dispositivo e selecione “Rename”. Com o seu myDAQ
selecionado clique no botão Test Panels na barra de ferramentas que fica do lado direito superior do MAX.
Em baixo da aba “Analog Input” selecione myDAQ/audioInputLeft. Mude o modo de aquisição para “Continuous” e configure Max Input Limit e Min Input Limit para 2 e -2 respectivamente. Certifique-se que sua fonte de áudio está ligada e então clique no botão Start. O gráfico Amplitude vs. Samples Chart deve exibir o sinal de áudio de sua fonte.
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Exercício 2 – Capturando áudio com o NI myDAQ
Parte 1
Descrição: Continuando a partir do exercício anterior, você deve ter uma fonte de áudio conectada a entrada do NI myDAQ. Nesse exercício nós vamos construir um VI que lê o sinal de áudio estéreo e mostra a banda de freqüência desse sinal.
Procedimento:
1. Abra o LabVIEW
2. Na janela “Getting Started” selecione “Open Existing” e navegue até C:/Academic Day/Exercicios/ Audio Equalizer Starting Point.vi.
3. Para economizar tempo, perceba que a maioria dos elementos do seu painel frontal já foram criados para você. Há um “Waveform Graph, um “Stop Button”e um “Tab Control”. Nós vamos adicionar mais elementos no próximo exercício.
4. Abra o diagrama de blocos selecionando Window -> Show Block Diagram ou pressionano <Ctrl-E>. Você poderá ver os terminais correspondentes aos objetos do painel frontal.
5 5. Coloque um DAQ Assistant no painel frontal.
a. Clique com o botão direito sobre o digrama de blocos para abrir a paleta de funções.
c. Selecione o DAQ Assistant navegando através da paleta em Express -> Input -> DAQ Assistant O DAQ Assistant está agora no cursor de seu mouse, clique sobre o diagrama de blocos para posicioná-lo.
6. Configure o DAQ Assistant.
a. A janela Create New Express Task irá aparecer, caso contrário clique duas vezes sobre o ícone do DAQ Assistant e navegue até “Acquire Signals -> Analog Input -> Voltage.
b. Na próxima janela, expanda o item myDAQ da lista e selecione audioInputLeft e audioInputRight (segure a tecla CTRL do teclado). Clique em “Finish”.
b. Na janela do DAQ Assistant na área “Signal Input Range Area, mude os valores de Max e Min ára 2 e -2 respectivamente.
Importante: Repita essa ação para ambos os canais (Voltage 0 e Voltage 1)
c. Em baixo de “Timing Settings” mude o “Acquisition Mode” para “Continuous Samples “, configure Samples to Read para 20k e Rate para 100k. Sua janela deve se parecer com a tela seguinte.
6 d. Quando terminado clique em OK e espere a função carregar. Quando o processo estiver completo uma janela
será aberta perguntando se você deseja que o LabVIEW insira automaticamente um “While Loop” para você. Embora isso seja muito útil, nós vamos fazê-lo manualmente, portanto clique em não.
7. Insira a função Spectral Measurements no diagrama de blocos.
a. Você irá encontrá-la em: Express»Signal Analysis» Spectral na paleta de funções. Clique e arraste a função para o digrama de blocos.
b. Na janela Configure Spectral Measurements mude o Selected Measurement para Magnitude (Peak), as outras opções não precisam ser alteradas. Clique em OK.
7 8. Conecte as funções e teste o VI.
a. Conecte o terminal “data” do DAQ Assistant a entrada “Signals” da função Spectral Measurements.
b. Conecte a saída “FFT – (Peak)” da função Spectral Measurements ao terminal de entrada do Waveform Graph. c. Organize seu digrama de blocos como a imagem abaixo sugere.
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Parte 2
Descrição: Muito frequentemente o usuário irá desejar adquirir os dados de maneira continua. Para fazer com que o LabVIEW repita uma operação indefinidamente devemos usar um While Loop. Isso fará com que o código
posicionado dentro do loop repita até que uma condição seja satisfeita. Nesse caso vamos usar um botão de “Stop” no painel frontal.
Procedimento:
1. Posicione um loop While no diagrama de blocos.
a. Vá até Programming -> Structures -> While Loop na paleta de funções.
b. Clique no canto esquerdo superior da tela do digrama e arraste o mouse até o canto oposto para criar um o loop. O loop deve circundar todas as funções do diagrama de blocos.
c. O símbolo encontrado no canto inferior direito do loop é o terminal condicional que usaremos para parar o loop.
d. Volte ao Painel Frontal
e. Clique com o botão direito para abrir a paleta de controles.
f. Vá até Silver -> Boolean -> Stop Button Posicione o botão “Stop” em um local que seja de fácil acesso. Como na tela abaixo por exemplo:
g. Volte ao diagrama de blocos e posicione o terminal do botão “Stop” próximo ao terminal condicional e conecte-os.
9 2. Volte ao painel frontal.
3. Execute o VI.
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Exercício 3 – Gerando uma saída sonora
Descrição: Nós podemos fazer mais do que adquirir e analisar o sinal no LabVIEW. Neste exercício, nós vamos usar a saída analógica do NI myDAQ para gerar um sinal em seu fone de ouvido.Não há nenhuma graça em simplesmente reproduzir o sinal de entrada nos fones portanto, nós vamos aplicar um filtro no áudio para extrair os elementos graves (de baixa freqüência) e então reproduzi-lo.
Procedimento:
1. Adicione controles de volume à aba “Audio Filtering” do front panel. a. No painel frontal selecione a aba “Audio Filtering”.
b. Clique com o botão direito no painel frontal para abrir a paleta de controles. c. Vá até Modern»Numeric»Vertical Pointer Slide.
d. Posicione o “slide” como na imagem abaixo e nomeio como “Volume”.
e. A escala padrão é de 0 a 10, mas nós queremos a nossa de 0 a 1. Clique duas vezes no número 10 que aparece no topo do controle e digite “1”, o resto da escala irá se adaptar automaticamente.
f. Crie uma cópia do slide segurando a tecla <ctrl> e arrastando o slide para a direita. Nomeie a cópia como “Bass”. O seu painel frontal deve se assemelhar ao abaixo.
11 2. Insira um filtro no digrama de blocos.
a. Retorne ao diagrama de blocos e adicione um filtro a partir de Express» Signal Analysis»Filter.
b. Deixe o Filtering Type como o padrão Lowpass, mas mude a freqüência de corte “Cutoff Frequency (Hz)” para 400.
3. Crie um Segundo DAQ Assistant para gerar a saída do sinal filtrado.
a. Crie um DAQ Assistant a partir de Express» Output» DAQ Assistant e o posicione acima da função Spectral Measurements.
b. Navegue até Generate Signals» Analog Output» Voltage, e selecione audiooutputRight e audiooutputLeft, clique em Finish.
c. Mude o Signal Output Range Max e Min para 2 e -2 Volts para ambos canais. Certifique-se de fazer isso para ambos os canais.
d. Abaixo de Timing Settings, mude o Generation Mode para Continuous Samples e configure Samples to Write para 200. A tela de configuração deve estar igual a mostrada abaixo.
e. Selecione a aba Advanced Timing e garanta que Regeneration Settings estão configuradas como “Do not allow regeneration”.
12 4. Posicione duas funções Multiply no diagrama de blocos. Esta função pode ser encontrada em Programming»
Numeric» Multiply.
5. Reconecte o diagrama de blocos para inserir algumas novas funções.
a. Conecte o terminal data do primeiro DAQ Assistant (analog input) a entrada Signal do filtro. b. Conecte a saída Filtered Signal e o controle Bass a função Multiply.
c. A saída da primeira função Multiply vai ser conectada em dois pontos diferentes. Um é a entrada Signals da função Spectral Measurements. A segunda função Multiply recebe o controle Volume e a saída da primeira função Multiply.
d. A saída da segunda função Multiply é conectada ao terminal data do segundo DAQ Assistant (analog output).
13 6. Volte ao painel frontal e execute o VI. Se você tem um mp3 ou uma fonte externa de áudio garanta que esta
está conectada ao myDAQ.
Fim do Exercício 3
