Практикум по NI myDAQ Копосов Д.Г. / 28.08.2015 Итак, мы заканчиваем серию постов, посвященную использованию NI myDAQ при изучении темы "Введение в цифровую электронику".8. Творческие проектыИнженер — от латинского «ingenieur» — творить, создавать, внедрять. Как замечательно сказал Петр Леонидович Капица: «Творчество — это самостоятельное мышление». Вам предстоит придумать и реализовать свой небольшой проект. Именно СВОЙ, т.к. найти в сети Интернет готовое решение не удастся, а что и найдете — придется переделать, как говорят, до неузнаваемости. Однако, чтобы ИДЕЯ пришла к вам, необходимо изучить многие источники информации и иметь ЖЕЛАНИЕ.Следующие два проекта «Измеритель пульса» и «Измерение расстояния до объекта с помощью ИК датчика» приведены как примеры проектов и предназначены для небольшого сравнения, чтобы вы могли сказать: «Мой проект будет лучше и интереснее!».8.1. Измеритель пульсаЧастота пульса — важный показатель состояния здоровья человека. Данный измеритель пульса можно использовать для измерения частоты сердцебиений после физических нагрузок, и поэтому оценивать свою физическую подготовку. Также по изменению частоты пульса можно определять, когда человеку снится сон.Для измерения частоты пульса можно собрать простой электронный прибор, который рассчитан на измерение частоты пульса от 30 до 240 импульсов в минуту с погрешностью не более 5%.Принцип работы измерителя пульса основан на фиксации изменения освещенности от лучей осветителя, проходящих через палец человека.Основная идея, лежащая в основе проекта, в том, что во время сердечных сокращений давление крови в теле изменяется, и, как следствие, изменяется «прозрачность» кожи для ИК-лучей. По сути дела, измеритель пульса «видит» ваш пульс на просвет.8.2. Измерение расстояния с помощью ИК-датчикаДатчики (сенсоры) являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Датчики преобразуют контролируемую величину (давление, температура, расход, концентрация, частота, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т. п.) в сигнал (электрический, оптический), удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений. Датчики связаны с техникой измерений и измерительными приборами.План 1. Знакомство с ИК датчиками Sharp. Принцип работы и применение.2. Составление электрической схемы и подключение к myDAQ.3. Программирование для получения данных с датчика.4. Сбор экспериментальных данных. Составление таблицы соответствия показаний датчика и расстояний до объекта.5. Построение диаграммы в табличном процессоре Excel. Поиск зависимостей между данными. Аппроксимация (интерполяция) полученных экспериментальных данных.6. Программирование для автоматического расчета и вывода расстояния до объекта.7. Анализ полученных результатов. Коррекция программы.Инфракрасные датчики измерения расстояния фирмы SHARP — доступные и простые в использовании сенсоры, позволяющие определять расстояние до объекта или препятствия. Некоторые области применения:• проекторы (для автоматической фокусировки);• бытовая техника (роботы-пылесосы, управление освещением, копиры, торговые автоматы, ноутбуки, LCD-мониторы и т.д.);• автоматические выключатели (освещения и т.п.);• развлекательное оборудование (роботы, игровые автоматы и т.д.).Датчик SHARP GP2Y0A02YK0F позволяет определять расстояние в диапазоне от 20 до 150 см. Для определения расстояния в этих датчиках используется метод триангуляции.Импульс света в ИК-диапазоне (длина волны 850 нм ± 70 нм), испускается излучателем (2). Это излучение отражается от объекта, находящегося в «поле зрения» сенсора. Отраженное излучение возвращается на приемник (1). Испускаемый и отраженный лучи образуют треугольник «излучатель — объект отражения — приемник». Угол α напрямую зависит от расстояния до объекта L. Полученные отраженные импульсы собираются высококачественной линзой и передаются на линейную ПЗС-матрицу (CCD). По засветке определенного участка ПЗС-матрицы определяется угол α. Схема подключения очень проста. 1. Красный провод к +5V. 2. Черный провод к земле (AGND)3. Синий (или желтый) к AI +.4. Соединить проводом AI - c AGND (на myDAQ).После подключения датчика необходимо написать программу, которая будет выводить на экран показания с датчика. Далее нужно выполнить измерения расстояния от ИК датчика до объекта и записать числовые значения, получаемые с датчика, в таблицу (используя Microsoft Excel 2007 или 2010).По данным, представленным в таблице, необходимо построить точечную диаграмму. Зависимость между расстоянием до объекта и показаниями датчика Sharp GP2Y0A02YK0F.По графику видно, что датчик имеет нелинейный выход: при линейном увеличении расстояния, сигнал на аналоговом выходе уменьшается нелинейно. Выходная характеристика нашего дальномера нелинейно зависит от измеренного расстояния. Нужно найти функцию для преобразования показаний, которые выдает датчик, в расстояние, т.е. в сантиметры.Многим из тех, кто сталкивается с научными и инженерными расчетами, часто приходится оперировать наборами значений, полученных экспериментальным путем. На основании этих значений аргумента требуется построить функцию, на которую могли бы с высокой точностью попадать другие получаемые значения. Такая задача называется аппроксимацией. Интерполяцией называют такую разновидность аппроксимации, при которой кривая построенной функции проходит точно через имеющиеся точки данных.Используя возможности табличного процессора Excel, в частности «Линию тренда» найдите параметры искомых функций. Получив искомые формулы, вспомните способ записи математических функций в среде программирования LabVIEW. 8.3. Зачетный проектВыполняя свой проект, необходимо придерживаться следующей структуры печатной работы, которую вам предстоит подготовить (объемом около 5 станиц).1. Актуальность вашего проекта.2. Обзор источников информации (что уже сделано до вас).2. Цель вашей работы.3. Задачи (что необходимо решить на пути к цели).4. Описание установки (схема, фото и т.п. с небольшими комментариями).5. Программа (блок-диаграмма и лицевая панель).6. Выводы по вашей работе.7. Дальнейшие перспективы.8. Источники информации (литература).Если курс вам понравился, но вы по каким-либо причинам не можете оказаться в физико-математическом (информационно-технологическом и т.п.) классе — выбирайте ССУЗ (среднее специальное учебное заведение) технического профиля.Кадровые агентства все чаще жалуются на нехватку инженерно-технических работников: их требуют возрождающаяся промышленность, строительство, наука, национальные проекты.Наступает время производства, а значит, и время инженеров...........................................................................................Практикум по NI myDAQ. #20Практикум по NI myDAQ. #19Практикум по NI myDAQ. #18Практикум по NI myDAQ. #17Практикум по NI myDAQ. #16Практикум по NI myDAQ. #15Практикум по NI myDAQ. #14Практикум по NI myDAQ. #13Практикум по NI myDAQ. #12Практикум по NI myDAQ. #11Практикум по NI myDAQ. #10Практикум по NI myDAQ. #9Практикум по NI myDAQ. #8Практикум по NI myDAQ. #7Практикум по NI myDAQ. #6Практикум по NI myDAQ. #5Практикум по NI myDAQ. #4Практикум по NI myDAQ. #3Практикум по NI myDAQ. #2Практикум по NI myDAQ. #1 LabView NI myDAQ