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產生訊號

接收訊號不過是基本功。必須進一步將訊號傳送至馬達、致動器、指示元,才能真正溝通實際與自動化作業。範例之一,即是將不同的類比電壓傳送至 DC 馬達,為風扇供電。如此需要數位類比轉換器 (DAC),以便將訊號輸出至實際單位。

接著將透過 NI LabVIEW 軟體,於 DAQ 介面卡上建立/輸出類比訊號。


逐步程序

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透過進行量測的解決方案,即可擷取「USB DAQ 介面卡的類比輸出針腳」所送出的訊號。

  1. 將 USB DAQ 介面卡連至電腦
  2. 將 Analog Output 0 (ao0) 連至 Analog Input 0 (ai0)
    1. 可至 ni.com 線上搜尋您手邊的介面卡,即可了解 DAQ 介面卡的針腳配置。
    2. 使用者指南與規格亦提供此簡圖
    3. 或於 Measurement & Automation Explorer (MAX) 設定軟體中,對該介面卡按下滑鼠右鍵並點選 Device Pinouts
  3. 於 LabVIEW 中建立新的 VI
    1. 啟動 LabVIEW 並點選  File » New VI
  4. 於程式圖上配置 DAQ Assistant
    1. 對程式圖按下滑鼠右鍵,再點選 Express » Output » DAQ Assistant
    2. 點選滑鼠即可將 DAQ Assistant 置於程式圖上
  5. 設定 DAQ Assistant 的類型
    1. 點選 Generate Signals » Analog Output » Voltage
    2. 點選  Dev1  (若非 Dev1,就選擇該介面卡的名稱)
    3. 點選   ao0 
  6. 設定產生作業
    1. 點選 Generation ModeContinuous Samples
    2. 針對 Samples to Write 輸入 100
    3. 確認已勾選 Use Waveform Timing 方塊
    4. 再點選 OK 以套用設定
    5. 若要自動建立 While Loop,則可點選 Yes
  7. 於程式圖上配置 Simulate SignalExpress VI
    1. 展開 While Loop 約原來的 2 倍尺寸
    2. 對程式圖按下滑鼠右鍵,點選 Express » Input » Simulate Signal
    3. 點選滑鼠以將 Simulate SignalExpress VI 置於 DAQ Assistant 的左側
  8. 設定模擬訊號
    1. 針對 Signal Type 點選 Triangle
    2. 點選 OK 以設定 Express VI
  9. Triangle 輸出接至 DAQ Assistant 的 Signals 輸入
  10. 當按下 Stop 按鈕,或偵測到錯誤時,可建立停止條件以納入系統
    1. 針對 Analog Output DAQ Assistant 的 Stopped 輸出端點,中斷與 Conditional Terminal 的連線
    2. 對程式圖按下滑鼠右鍵,再點選 Programming » Boolean » Or
    3. Stop 按鈕控制元的輸出,接至 Or Boolean 函式的底部輸入
    4. 對程式圖按下滑鼠右鍵,再點選 Programming » Cluster, Class, & Variant » Unbundle by Name,再將之配置於 Analog Output DAQ Assistant 的右側
    5. 將 Analog Output DAQ Assistant 的 Error Out 輸出端點,接至 Unbundle by Name 函式的輸入,並確認 Status 已選為 unbundled
    6. 將 Unbundle by Name 函式的輸出,接至 Or 函式的頂端輸入
    7. 將 Or 函式的輸出,接至 Conditional Terminal 的輸入
  11. 執行 VI 並觀察波形圖所輸出的訊號

另可對 DAQ Assistant 按下滑鼠右鍵,並點選 Generate NI-DAQmx Code,即可將 DAQ Assistant Express VI 轉換為初階 NI-DAQmx 函式。初階 NI-DAQmx API,將提供更多程式設計的功能與客制化選項。

LabVIEW VI 片段 (Snippet)

對上方的 VI 片段按下滑鼠右鍵,點選  Save Image As... 找出硬碟中的檔案並點選之,再將檔案圖示拖曳至 LabVIEW 程式圖上。LabVIEW 將從 VI 片段自動產生程式碼。 若需要更多資訊,可參閱 VI Snippets

若需要初階 NI-DAQmx 驅動程式範例,可開啟 NI Example Finder 並點選  Hardware Input and Output » DAQmx » Analog Generation » Voltage » Cont Gen Voltage Wfm-Int Clk.vi。 進一步了解 NI Example Finder 與 LabVIEW 的輔助說明。

您的電腦尚未安裝 NI-DAQmx 嗎?
下載最新版的 NI-DAQmx

Module Exercise:產生訊號

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Exercise Goal
以 LabVIEW 產生正弦波,並讓 NI myDAQ 介面卡可連續輸出波形至聲音裝置 (如電腦喇叭或耳機)。在開始此習題之前,應先完成 進行量測 中的習題並使用解決方案。

必要硬體
1 組 NI myDAQ
1 組 3.5 mm 音源線搭配 MP3 或 CD 播放器
;或
1 組電腦麥克風

考量重點

  • 人耳所能聽到的頻率範圍?根據 Nyquist Sampling Theorem,應該要到多少的取樣率,才能產生所有頻率?CD 播放器的取樣率為何?因此,針對 NI myDAQ 介面卡的取樣率,又該用於何種作業?
  • Samples to Write 應為取樣率的 1/5 ~ 1/10。舉例來說,若 Fs = 10 kHz,則 Samples to Write = 1k 或 2k 個樣本。針對緩衝產生作業而言,此為絕佳的基準設定關係。
  • 使用電壓產生作業,可於 audioOutputLeft 上讀取喇叭/耳機的輸出;而 audioOutputRight 可用於立體聲輸出,或單一通道用於單輸出。
  • 音訊輸出適用 ±2 V 輸出範圍。
  • 在輸出至 NI myDAQ 介面卡之前,可於圖表上顯示訊號。
  • Merge Signals 函式可同時於左、右建立 2 個音訊通道。
  • 建立 Frequency 的控制元,以迅速調整此數值。若想執行 VI 又同時更新,則此控制元應置於 While Loop 之內或之外?
  • 改變既有訊號的頻率,以聆聽強度的變化。

這裡提供圖表所將顯示的訊號範例:

觀看習題解答 (別偷看喔!)

Cumulative Exam:
LabVIEW 與 DAQ

了解自己對 LabVIEW 與 DAQ 的熟悉程度。建議先完成 LabVIEW Basic ConceptsLabVIEW Basic Tasks 之後,再接受此測驗。本測驗共有 26 題多重選擇題。

開始


Cumulative Project:
LabVIEW 與 DAQ

透過 LabVIEW 與 DAQ 介面卡而擷取、處理、顯示資料,了解自己建立完整系統的實力。建議先完成 LabVIEW Basic ConceptsLabVIEW Basic Tasks 之後,再接受此方案。

開始