Cours Labview

Guide d’installation de LabVIEW 2011 en pdf


Télécharger Guide d’installation de LabVIEW 2011 en pdf

★★★★★★★★★★3.5 étoiles sur 5 basé sur 1 votes.
Votez ce document:

Télécharger aussi :


         IUT Le Creusot                                                                                                          Département Mesures Physiques

Informatique d’Instrumentation III

Acquisition de données sous LabVIEW


2

Table des matières

 

4                                                                                                                                                                         TABLE DES MATIERES`

Chapitre 1

L’objectif du TP est d’effectuer la mesure de température et d’humidité relative à l’aide de deux capteurs. Ces deux capteurs disposent d’une sortie 4-20 mA. Dans un premier temps, un convertisseur RCV420 permet de convertir les signaux en 0-5V. Puis un CAN sérialisateur MIC 640 assure la conversion analogique-numérique. A l’aide de la lia son série du PC (RS232), il s’agira d’effectuer l’acquisition à intervalle de temps régulier de la température et de l’humidité relative. Les données seront affichées sous forme de graphique et sauvegardées dans un fichier afin de pouvoir être exploitées par d’autres programmes.

1.1         Etude de l’interface MIC 640´

1.    A l’aide d’un voltmètre, mesurez la tension tension d’entrée sur la borne VCC du circuit. Sachant que ce circuit est un CAN 8 bits, quelle est sa véritable résolution (20mV annoncé dans la documentation).

2.    De même, mesurez le potentiel sur la borne CTRL et déduisez-en le mode de fonctionnement du convertisseur.

3.    Sur la maquette, les potentiels U1 et U2 correspondent respectivement aux mesures de température et de pression et sont reliés aux bornes AN0 et AN1 du CAN. Mesurez à l’aide de l’oscilloscope ces deux valeurs et déterminez la valeur attendue en sortie de conversion. Exprimez également cette valeur sous forme hexadécimale et donnez le caractère ASCII correspondant (cf Table en annexe).

1.2          Acquisition du signal avec la liaison RS 232

1.    Ouvrir l’exemple  Basic Serial Write and Read  fourni par LabVIEW et sauvegardez ce VI sous un autre nom dans votre répertoire de travail. Etudiez le programme afin de repérer les étapes traditionnelles (Initialisation, Acquisition, Fermeture).

2.    Afin de lancer la conversion analogique-numérique, le niveau de potentiel en entrée doit-il êtrehaut ou bas?

3.    Sachant que la liaison série RS-232 répond à la norme V28 :

–    [−25V, −3V ] : 1 logique

–    [3V, 25V ] : 0 logique

Quel doit être le niveau logique à commander sur la liaison série?

6                                                                                        CHAPITRE 1. ACQUISITION DE MESURES MET´ EOROLOGIQUES´

4.    La commande de la mesure s’effectuera en utilisant l’octet correspondant à la répétition de 8 fois ce niveau. En laissant un temps d’attente de 1s entre l’écriture et la lecture sur la liaison série, modifiez le VI afin d’afficher les valeurs correspondants aux deux capteurs.

5.    Sachant que les mesures de température t et de degré d’humidité h sont liées linéairement aux valeurs de tension selon :

affichez sur la face avant les valeurs de température et de degré d’humidité.

1.3        Amélioration de l’IHM

1.    A partir du VI réalisé, créez 3 sous-VI permettant de réaliser les trois tâches suivantes :

–    Initialisation de la communication avec la liaison série

–    Acquisition des deux mesures

–    Fermeture de la communication avec la liaison série.

Le diagramme du programme principal devrait ressembler à celui présenté sur la figure 2.1.

Figure 1.1 – Aper¸cu du diagramme.

2.    Modifiez le programme principal afin d’afficher dans un graphique déroulant les valeurs mesuréesjusqu’à ce que l’utilisateur appuie sur un bouton STOP.

3.    Complétez le VI afin qu’à la fin de l’acquisition le programme enregistre les données [temps, t, h] dans un fichier de type tableur.

4.    Vérifiez avec le logiciel excel par exemple que vous pouvez importer correctement les données.

Chapitre 2

L’objectif du TP est d’effectuer la mesure de températures sur une barre cylindrique de cuivre afin d’étudier les phénomènes de diffusion et de convection de la chaleur. L’interfa¸cage des capteurs est réalisée grâce à un système d’acquisition de température à 8 canaux. Ce système communique avec le PC grâce à la liaison série RS232.

2.1         Etude du système d’acquisition SMTAS08´

1.    Ouvrir l’exemple  Basic Serial Write and Read  fourni par LabVIEW et sauvegardez ce VI, sous un autre nom, dans votre répertoire de travail. Etudiez le programme afin de repérer les étapes traditionnelles (Initialisation, Acquisition, Fermeture).

2.    Quelles sont les paramètres de communication de ce système?

3.    Modifiez le VI afin de faire dans un premier temps l’acquisition du capteur n 1.

4.    Modifiez le VI afin de permettre l’acquisition de n capteurs : n sera une commande modifiable par l’utilisateur du programme.

5.    A partir du VI réalisé, créez 3 sous-VI permettant de réaliser les trois tâches suivantes :

–    Initialisation de la communication avec la liaison série

–    Acquisition de la mesure des capteurs

–    Fermeture de la communication avec la liaison série.

Le diagramme du programme principal devrait ressembler à celui présenté sur la figure 2.1.

Figure 2.1 – Aper¸cu du diagramme.

2.2       Acquisition des données

Dans cette partie, l’objectif est de réaliser l’acquisition de l’ensemble des capteurs à chaque instant afin d’observer le régime transitoire et le régime stationnaire lors du chauffage de l’une des extrémités 8                CHAPITRE 2. CONDUCTION DE LA CHALEUR LE LONG D’UNE BARRE

de la barre. L’acquisition devra s’effectuer jusqu’à ce que l’utilisateur appuie sur un bouton STOP. En fin d’acquisition les valeurs seront stockées dans un fichier.

1.    Modifiez le programme principal afin de répondre à ce cahier des charges :  ne branchez pas la source de chaleur et réalisez dans un premier temps une acquisition toutes les secondes .

2.    Complétez le VI afin que celui-ci affiche dans un graphe déroulant les valeurs mesurées par tousles capteurs.

3.    Lorsque tout est prêt, branchez la source de chaleur et lancez l’acquisition pendant une vingtainede minutes (à raison de 1 mesure toutes les 20 secondes) afin d’observer le régime stationnaire.

2.3      Traitement des données

En effectuant le bilan des échanges thermiques le long de la barre (axe x), on obtient une équation aux dérivées partielles faisant intervenir un premier terme caractéristique de la conduction et un second lié aux phénomènes de convection naturelle (on négligera ici le rayonnement) :

                                                                                                          ,                                                                                                  (2.1)

avec :

–    m = 8920kg.m−3 la masse volumique du cuivre

–    c = 385J · kg−1 · K−1 la chaleur massique à volume constant

–    λ est la conductivité thermique du cuivre à déterminer (W · m−1 · K−1)

–    h est le coefficient global d’échange par convection à déterminer

–    r est le rayon de la barre (m)

–    Ta est la température de l’air ambiant

1.    Créez un VI permettant de lire les données enregistrées dans le fichier.

2.    Tracez les courbes T1(t),T2(t) sur un même graphe XY.

3.    Etude en régime transitoire.´

(a)  En notant τ l’intervalle de temps entre 2 acquisitions, nous pouvons établir les correspondances numériques approchées suivantes pour le capteur k :

(∂T∂t

Calculez les 2 tableaux correspondants à ces 2 quantités.

(b)    Pour déterminer h et λ nous allons utiliser une méthode d’approximation au sens des moindres carrés afin de résoudre :

X = λ · YhZ.

Calculez Dans un premier temps les vecteurs X, Y et Z. L’égalité peut se ramener à un système linéaire :

X = M · U

avec X = [x1, x2 ···xn]t, U = [λ, h] et :

y1z1

y2z2

                                                                                                   M =             .

yn               zn


2.3. TRAITEMENT DES DONNEES´                                                                                                                                                   9

Sachant que la solution au sens des moindres carrés est donnée par U = (MtM)−1MtX, calculez les paramètres λ et h.



4.    Etude en régime stationnaire.´

Comme vous devez le constater, en régime stationnaire, la température en chacun des capteurs ne dépend plus du temps mais uniquement de la position x du capteur. L’équation (2.1) peut donc s’écrire :

.

q

En posant α = 2λrh, nous pouvons trouver une solution approchée de cette équation différentielle (en faisant intervenir les conditions initiales aux bornes) :

T(x) = Te + (T0Te)exp(−αx).

A l’aide des fonctions d’approximation de LabVIEW ou en appliquant la méthode vue précédemment, calculez le paramètre h et comparez sa valeur avec celle trouvée dans le cas du régime transitoire.

10                                                         CHAPITRE 2. CONDUCTION DE LA CHALEUR LE LONG D’UNE BARRE

Chapitre 3

L’objectif du TP est d’utiliser les Entrées/Sorties numériques d’une carte multifonctions afin de commander un kit de régulation de chauffage. Le kit est composé des éléments suivants :

–    une pièce métallique à chauffer

–    une résistance chauffante accolée à la pièce à chauffer

–    un capteur de température accolé à la pièce à chauffer

–    un ventilateur permettant le refroidissement de la pièce métallique

–    une sortie analogique délivrant 20mV/ C

–    un convertisseur analogique-numérique associé au capteur de température afin de disposer d’uneinformation numérique sur 8 bits (image de la température). Le bit de poids faible correspond à une précision de 0.5 C

3.1       Commande manuelle

L’interfa¸cage est réalisé grâce aux E/S numériques de la carte NI 6221. Cette carte possède 24 Entrées/Sorties qui sont réparties sur 3 ports (8 lignes par port). Le câblage liant la carte à la maquette est réalisé en utilisant les entrées et les sorties suivantes :

Port0

Port1

Port2

l0

Demande de conversion

(DC)

l0-7

Température convertie

l0

Retour de fin de conversion (EOC)

l1

Chauffage

l2

Ventilation

Table 3.1 – Liaisons maquette-carte multifonctions.

1.    Sous LabVIEW, créez un programme permettant de piloter indépendamment le chauffage et leventilateur à l’aide de 2 boutons de commande sur la face avant. Pour que l’utilisateur puisse piloter ces deux sorties jusqu’à l’appui sur un bouton STOP, utilisez une structure WHILE afin que le programme s’arrête proprement.

2.    Implémentez maintenant la fonction de lecture de température sur la pièce. Insérez dans votreprogramme un bouton de commande LECTURE. La lecture se déroule suivant 3 étapes (utilisez une structure séquence pour la programmer) :

Demande de conversion Le kit comprend un convertisseur analogique/numérique permettant d’écrire la température sur le PORT 1 de la carte. Pour déclencher le convertisseur, la ligne DC doit recevoir une impulsion positive qui peut être générée par la séquence binaire 1 0 1 (utilisez encore une structure séquence).

11

12                                                                                                       CHAPITRE 3. REGULATION DE TEMP´             ERATURE´

Attente de la fin de conversions La fin de conversion est câblée sur la ligne EOC - ce bit vaut 0 pendant la conversion - (utilisez une boucle while pour attendre la fin de conversion).

Affichage de la température La valeur numérique correspondant à la température est disponible sur 8 bits sur le PORT 1 (le bit d’entrée de poids le plus faible a une valeur de 0.5 C).

3. Afin de pouvoir réutiliser plus facilement cette fonctionnalité, créez un sous-VI permettant de retourner la température.

3.2       Cycle limite

Il s’agit ici de créer un nouveau programme sous LabVIEW permettant de faire varier la température entre des limites qui seront définies par l’utilisateur du programme. On utilisera pour cela le réchauffeur pour élever la température et le ventilateur pour la baisser. Soit TM la température mesurée de la pièce et Tb, Th les températures seuils définies grâce à des commandes placés sur la face-avant du programme. L’exécution pourra se dérouler selon :

si Tm>Th couper réchauffeur alimenter ventilateur

sinon si Tm<Tb alimenter réchauffeur couper ventilateur finsi finsi

Affichez la température de la pièce sur un graphe déroulant : l’exécution du programme se déroulera jusqu’à l’appui sur un bouton STOP

3.3       Régulateur proportionnel

Pour obtenir une température stable nous allons réaliser un régulateur proportionnel. Il s’agira de réchauffer la pièce avec une puissance proportionnelle à l’écart entre la température mesurée et la température de consigne T0. Comme le réchauffeur est soit coupé, soit alimenté, pour moduler sa puissance nous sommes amenés à réaliser une modulation par largeur d’impulsions. Le rapport cyclique α est directement proportionnel à l’écart ∆ de température entre la mesure et la consigne : α = k , ou` k est une constante qui sera à définir empiriquement. La figure 3.1 présente un chronogramme de l’alimentation du réchauffeur.

Figure 3.1 – Alimentation du réchauffeur.

La mesure de température se fera à intervalle de temps régulier (tous les t1) et pendant cet intervalle de temps, le réchauffeur sera alimenté pendant une durée de α·t1 puis coupé pendant (1−α)t1. Vous

3.3. REGULATEUR PROPORTIONNEL´                                                                                                                                          13

pouvez utiliser un registre à décalage pour stocker la valeur de α (qui ne sera calculée que tous les t1) et vous inspirez de ce pseudo-algorithme (i représente l’itération de la boucle while) :

1.    Créez un programme répondant au cahier des charges et déterminez la valeur de k.

2.    Ventilez de temps en temps la pièce et étudiez la stabilité de votre régulateur.

14                                                                                                       CHAPITRE 3. REGULATION DE TEMP´             ERATURE´

Chapitre 4

L’objectif est de piloter un moteur à courant continu et d’étudier les paramètres du système (en boucle ouverte) afin de pouvoir l’asservir. La commande du moteur et la lecture de la vitesse seront réalisées à l’aide de la carte multifonction NI 6221. Le module d’étude possède les spécifications suivantes :

–    Moteur à courant continu, pouvant tourner dans les deux sens jusqu’à des vitesses de 3000 tr/mn.– Signal analogique de commande, qui requiert une alimentation ±5V.

–    Signal de commande par modulation en largeur d’impulsion, compatible TTL, et qui est obtenudirectement par les ports Entrée/Sortie analogiques de la carte d’acquisition.

–    Dynamo tachymétrique, entraˆınée par l’arbre moteur, qui peut être utilisée soit :

1.    pour délivrer un signal de retour proportionnel à la vitesse ±10V;

2.    pour appliquer une charge sur l’arbre moteur en intercalant une résistance variable auxbornes de sortie de la dynamo.

Nous donnons Figure 4.1 une vue de dessus du kit sur laquelle vous pouvez repérer tous les

éléments précédemment décrits. Le module sera piloté par un ordinateur de type PC dans lequel nous avons ajouté une carte possédant des entrées-sorties analogiques. Cet ensemble réalisera la chaˆıne d’asservissement (ordinateur, moteur, capteurs).

4.1       Communication

1.    Réalisez l’interfa¸cage entre la maquette et le PC à l’aide de la carte multifonction NI 6221. Laborne d’alimentation du moteur (Vin) sera reliée à la sortie analogique AO0 en mode RSE (mode simple référencé à la terre). La borne de la sortie de la génératrice tachymétrique (Vout), servant à mesurer la vitesse de rotation, sera reliée à l’entrée analogique AI0.

2.    Réalisez un programme sous LabVIEW permettant à un utilisateur de piloter le moteur touten affichant la vitesse mesurée par le tachymètre. L’utilisateur pourra ainsi piloter le moteur jusqu’à l’appui sur un bouton STOP. En fin d’exécution du programme, le moteur devra être arrêté.

4.2        Identification du système en boucle ouverte

1. Il s’agit ici d’identifier le système à asservir (frein en position 0) par l’étude de sa réponse à un échelon de tension. Le principe consiste à envoyer un signal e(t) = E ·U(t) à l’entrée du système



15

16CHAPITRE 4. COMMANDE ET ASSERVISSEMENT D’UN MOTEUR A COURANT CONTINU`

Figure 4.1 – Vue de dessus du kit.

et à relever s(t). Le signal e(t) sera généré sur la sortie analogique AO0. L’enregistrement de s(t) se fera à l’aide de l’entrée analogique AI0. Créez un nouveau VI permettant de répondre à ce cahier des charges, en vous inspirant de l’algorithme suivant :

tensionMoteur(0) #Mise à l’arr^et du moteur Attendre 1 seconde #Stabilisation de l’arr^et tensionMoteur(valeur)     #Envoi de l’échelon

Répeter toutes les 10ms S[i]<-tensionTachy i=i+1

Jusqu’à appui sur STOP

                   tensionMoteur(0)                                        #Arr^et du moteur

2.    Ajoutez un graphe XY afin d’afficher le signal s(t).

3.    Complétez le programme afin que celui-ci sauvegarde dans un fichier tableur un tableau contenantdeux colonnes : temps et vitesse.

4.    Créez un nouveau VI pour effectuer le traitement des données. Ce système est un système dupremier ordre et peut s’écrire sous la forme :

A l’aide d’une fonction d’ajustement de courbe non linéaire (algorithme de Levenberg-Marquart), nous allons déterminer les paramètres A et τ du système. Pour cela, utilisez la fonction “Ajustement de courbe non linéaire”, affichez les valeurs des paramètres obtenus et tracez sur le même graphe XY, la courbe d’approximation.

4.3       Asservissement en vitesse

1.    Créez un programme d’asservissement en vitesse du moteur à courant continu.

2.    Observez la robustesse de l’algorithme en changeant la position du frein.

Chapitre 5

L’objectif du TP est d’étudier quelques outils de traitement d’image fournis par la bibliothèque IMAQ. Ce sera également l’occasion de découvrir les facilités fournies par la bibliothèque concernant l’acquisition d’images.

Les champs d’application du traitement d’image sont nombreux, et nous pouvons citer par exemple :

–    le contrôle de procédés ou de produits par vision artificielle,

–    la compression d’images,

–    la restauration d’images (domaine médical),

–    la reconnaissance de formes,– la reconstruction 3D, – etc.

Toutes les fonctions (acquisition et traitement) se trouvent dans la palette ”Vision and Motion” (Figure 5.1) :

–    NI-IMAQ : acquisition d’images

–    Vision Utilities : gestion des images

–    Image Processing : traitement d’images

–    Machine vision : applications dédiées pour la vision industrielle

Figure 5.1 – Palette de fonctions “Vision and Motion”.

5.1         Ouverture d’un fichier image et manipulations géométriques

1. Une image numérique étant un tableau à 2 dimensions de numériques, il devient indispensable d’allouer de la mémoire. Cette étape est réalisée à l’aide de la fonction ”IMAQ Create”. Pour ouvrir et lire un fichier image il suffit ensuite d’utiliser la fonction  IMAQ ReadFile . Créez un VI permettant de lire et d’afficher une image en niveaux de gris codée sur 8 bits. Utilisez l’indicateur  Image display  afin de visualiser cette image et testez les fonctionnalités des outils

17

18                                                      CHAPITRE 5. INITIATION A LA VISION ET AU TRAITEMENT D’IMAGES`

associées à l’afficheur (Figure 5.2).

Figure 5.2 – Aper¸cu du diagramme pour la lecture et l’affichage d’une image.

2.    Il peut parfois être nécessaire de changer l’orientation d’une image du fait de contraintes matérielleslors de l’acquisition. Créez une opération de miroir horizontal. Une deuxième image sera allouée en mémoire afin d’afficher le résultat de l’opération sur un autre indicateur de type ”Image display”.

3.    Ajoutez une commande de type enum, et implémentez de la même manière une opération derotation à 90 . L’utilisateur pourra choisir soit entre le miroir, soit entre la rotation à l’aide du contrôle jusqu’à ce qu’il appuie sur un bouton STOP. A l’intérieur de la boucle while, une structure ”évenement” devra être introduite afin de mettre à jour le traitement appliqué sur l’image uniquement lorsque la valeur de la commande sera changée.

5.2       Acquisition d’images

1.    Branchez la caméra sur le port ieee 1394 du PC. Ouvrez l’exemple  Grab  et étudiez le programme afin de repérer les étapes traditionnelles (Initialisation, Acquisition, Fermeture).

2.    Sauvegardez cet exemple sous un autre nom et modifiez le afin de pouvoir appliquer les traitements vus plus haut en temps réel.

3.    Complétez le VI afin de sauvegarder la dernière image obtenue dans un fichier.

5.3         Contraste, expansion dynamique et codage

Pour les traitements suivants, nous allons travailler sur l’image enregistrée précédemment en ne considérant que la luminance (ou l’intensité lumineuse moyenne des trois canaux RGB).

1.    Créez un nouveau VI permettant de lire l’image enregistrée et de l’afficher.

2.    Le contraste correspond à la perception par l’œil de zones de luminances différentes. Plus ladifférence est élevée meilleur est le contraste. Des expériences ont montré que la sensibilité de l’œil au contraste diminue à mesure que la luminance moyenne absolue augmente. Il n’est pas aisé de vérifier cette loi avec les images numériques vu que les écrans intègrent eux-mêmes une correction! Qu’importe puisqu’il est aisé de se jouer des limitations de l’œil avec l’image numérique (les limitations de tous nos capteurs font d’ailleurs le bonheur de l’information numérique). Nous allons ici simplement inverser les niveaux de gris (créer un négatif) afin de mieux apprécier certaines nuances de gris situées dans les faibles luminances : A l’aide de la fonction fournie par IMAQ, ajoutez au contrôle “enum” la possibilité d’inverser une image.

3.    Les images s’observent en général sur un écran. Le réglage de la luminosité et du contrastepeut s’avérer utile pour l’observation de certaines informations. L’image elle-même n’occupe pas forcément toute la plage de niveaux de gris. Un remède simple consiste alors à procéder à son expansion dynamique. Supposons que la luminance au départ de chacun des pixels est

5.4. FILTRAGE - DETECTION DE CONTOURS´                                                                                                                            19

compris dans l’intervalle [Imin, Imax], après expansion dynamique, la luminance en tout point sera comprise entre [0, 255] (pour une image codée sur 8 bits). Créez un sous-VI réalisant cette transformation de manière linéaire.

4.    La profondeur de codage d’une image correspond au nombre de niveaux de gris disponibles pourcaractériser la luminance d’un pixel. Créez une fonction permettant de simuler la profondeur de codage d’une image. On pourra choisir par exemple, de coder l’image sur n bits avec 1 ≤ n ≤ 8.

5.4        Filtrage - détection de contours

Le filtrage classique consiste à augmenter le rapport signal à bruit des images. La méthode la plus simple consiste à appliquer un filtre sur l’image qui aura pour effet de lisser cette dernière.

1.    Ajoutez à votre programme une fonction de filtrage. On pourra par exemple étudier le filtresuivant sur les images bruitées avec un bruit gaussien :

 .

2.    Appliquez les filtres suivants et expliquez leur comportement par analogie avec le traitement dusignal mono dimensionnel :

 .

3.    Pour les images “contaminées” par du bruit impulsionnel, le filtrage linéaire n’est pas le plusapproprié. Créez une fonction permettant de filtrer l’image avec un filtre médian. Il s’agit de remplacer la valeur d’un pixel par la médiane de l’ensemble des valeurs situées autour de ce point.

20                                                      CHAPITRE 5. INITIATION A LA VISION ET AU TRAITEMENT D’IMAGES`


Chapitre 6

L’objectif du TP est d’effectuer l’acquisition de signaux sonores à l’aide de LabVIEW et de la carte son du PC. Quelques fonctions classiques de signaux seront également mis en place. La bibliothèque de fonctions permettant d’utiliser la carte son et de gérer les fichiers son est située dans le menu “Graphisme et son”. Toutes les fonctions sont classées selon trois catégories :

–    Sortie

–    Entrée

–    Fichiers

6.1         Acquisition d’un son en continu

1.    Branchez le micro et l’enceinte amplifiée dans les  bonnes  prises du PC!

2.    Ouvrez l’exemple  Continuous Sound Input  et sauvegardez-en une copie, en la renommant, dans votre répertoire de travail. Lancez l’acquisition et analysez la structure du VI afin de repérer les étapes traditionnelles (Initialisation, Acquisition, Fermeture). Quel est le type des données acquises à chaque itération?

3.    Créez un indicateur permettant d’afficher la durée de chacune des séquences.

4.    Modifiez le VI afin de pouvoir mesurer le temps entre chaque itération de la boucle WHILE.

5.    Complétez le programme afin de sauvegarder les données dans un fichier de type son *.wav par exemple. Comme il s’agit de l’acquisition d’un son en continu, il faudra veiller à enregistrer les données au fur-et-à-mesure dans le fichier.

6.2        Acquisition d’un nombre fini d’échantillons

1.    Ouvrez l’exemple  Finite Sound Input  et sauvegardez-en une copie, en la renommant, dans votre répertoire de travail. Lancez l’acquisition et analysez la structure du VI.

2.    Modifiez le programme afin que celui-ci réponde au cahier des charges suivant :

–    Lorsque le programme se lance, rien ne se passe.



–    Dès que l’utilisateur appuie sur un bouton OK, l’enregistrement du son doit démarrer. L’en-registrement doit avoir une durée fixée à 1 seconde.

–    Une fois terminé, l’enregistrement doit être sauvegardé dans un fichier de type son spécifié parune commande.

3.    Enregistrez le son produit par le diapason dans un fichier avec l’extension  .wav .

CHAPITRE 6. ACQUISITION DE SIGNAUX SONORES

6.3       Analyse spectrale

1.    Créez un nouveau VI permettant de lire les fichiers sons, et d’afficher les données sous forme degraphique.

2.    Modifiez le VI afin que celui-ci puisse émettre le son sur l’enceinte de l’ordinateur (utilisez lafonction  Ecrire une sortie de son´               ).

3.    Dans le menu  Mesures sur Waveform , choisissez les fonctions permettant d’effectuer une analyse spectrale du son : affichez le module et la phase du spectre.

4.    Utilisez une fonction permettant de retrouver le pic correspondant à la fréquence du diapason.

5.    Extrayez une seule voie des données et calculez la FFT sur les données. A partir du tableauobtenu, remplacez la première valeur par 0 , calculez la FFT inverse et reconstituez une waveform afin de l’afficher dans un graphique. Interprétez les résultats obtenus.

6.4       Effet sonore

1. Créez un nouveau VI, permettant d’ajouter un effet d’écho à l’enregistrement.

Annexe A

                                                                                        ANNEXE A. TABLE DES CARACTERES EN ASCII`                   ETENDU´

Annexe B

ANNEXE B. SPECIFICATIONS DE LA CARTE NI 6221´

NI 622x Specifications

Specifications listed below are typical at 25 °C unless otherwise noted.


Analog Input

Number of channels

NI 6220/NI 6221 8 differential or

16 single ended

NI 6224/NI 6229 16 differential or 32 single ended

NI 6225 40 differential or 80 single ended

ADC resolution .16 bits

DNL No missing codes guaranteed

INL ..Refer to the AI Absolute

Accuracy Table

Sampling rate

Maximum ..250 KS/s

Minimum 0 S/s

Timing accuracy .50 ppm of sample rate

Timing resolution ..50 ns

Input coupling DC

Input range ..±10 V, ±5 V, ±1 V, ±0.2 V

Maximum working voltage for analog inputs

(signal + common mode) .±11 V of AI GND

CMRR (DC to 60 Hz) 95 dB

Input impedance

Device on

AI+ to AI GND .>10 GΩ in parallel with 100 pF

AI– to AI GND .>10 GΩ in parallel with 100 pF

Device off

AI+ to AI GND .820 Ω

AI– to AI GND .820 Ω

Input bias current ..±100 pA

Crosstalk (at 100 kHz)

Adjacent channels ..–75 dB

Non-adjacent channels .–90 dB

Small signal bandwidth (–3 dB) 700 kHz

Input FIFO size ..4,095 samples Scan list memory ..4,095 entries

Data transfers ..DMA (scatter-gather), interrupts,

programmed I/O

Overvoltage protection (AI <0..79>, AI SENSE, AI SENSE 2)

Device on ±25 V for up to two AI pins

Device off ..±15 V for up to

two AI pins

Input current during

overvoltage condition .±20 mA max/AI pin

Settling Time for Multichannel Measurements

Accuracy, full scale step, all ranges

±90 ppm of step (±6 LSB) .4 µs convert interval

±30 ppm of step (±2 LSB) .5 µs convert interval

±15 ppm of step (±1 LSB) .7 µs convert interval


Digital I/O/PFI

Static Characteristics

Number of channels

NI 6220/NI 6221 (68-pin)/

NI 6225 24 total

8 (P0.<0..7>)

16 (PFI <0..7>/P1, PFI <8..15>/P2)

NI 6224/NI 6229 .48 total

32 (P0.<0..31>)

16 (PFI <0..7>/P1, PFI <8..15>/P2)

NI 6221 (37-pin) .10 total

2 (P0.<0, 1>)

8 (PFI <0..7>/P1)

Ground reference ..D GND

Direction control Each terminal individually programmable as input or output

Pull-down resistor .50 kΩ to 75 kΩ Input voltage protection ..±20 V on up to two pins

Waveform Characteristics (Port 0 Only)

Terminals used

NI 6220/NI 6221 (68-pin)/

NI 6225 Port 0 (P0.<0..7>)

NI 6224/NI 6229 .Port 0 (P0.<0..31>) NI 6221 (37-pin) .Port 0 (P0.<0, 1>)

Port/sample size

NI 6220/NI 6221 (68-pin)/

NI 6225 Up to 8 bits

NI 6224/NI 6229 .Up to 32 bits NI 6221 (37-pin) .Up to 2 bits

Waveform generation (DO) FIFO 2,047 samples

Waveform acquisition (DI) FIFO .2,047 samples

DO or DI Sample Clock

frequency ..0 to 1 MHz

DO or DI Sample Clock source ..Any PFI, RTSI,

AI Sample or

Convert Clock,

27

AO Sample Clock, Ctr n Internal Output, and many other signals

PFI/Port 1/Port 2 Functionality

Functionality .. Static digital input, static digital output, timing input, timing output

Timing output sources .. Many AI, AO, counter, DI, DO timing signals

Debounce filter settings 125 ns, 6.425 µs, 2.54 ms, disable; high and low transitions; selectable per input

Recommended Operation Conditions

Level

Min

Max

Input high voltage (VIH)

2.2 V

5.25 V

Input low voltage (VIL)

0 V

0.8 V

Output high current (IOH)

P0.<0..31>

PFI <0..15>/P1/P2

–24 mA

–16 mA

Output low current (IOL)

P0.<0..31>

PFI <0..15>/P1/P2

24 mA

16 mA

Electrical Characteristics

Level

Min

Max

Positive-going threshold (VT+)

2.2 V

Negative-going threshold (VT–)

0.8 V

Delta VT hysteresis

(VT+ – VT–)

0.2 V

IIL input low current (Vin = 0 V)

IIH input high current (Vin = 5 V)

–10 µA

250 µA


ANNEXE B. SPECIFICATIONS DE LA CARTE NI 6221´

Figure 2.  NI 6221 (68-Pin) Pinout

                  NI 622x Specifications                                                     12                                                                          

Annexe C

29

ANNEXE C. ACQUISITION D’UN ECHANTILLON ANALOGIQUE SUR UNE VOIE´

Exemple : Acquisition d'un échantillon analogique sur une voie

sorties s'adaptent en fonction du type des données



Stresses beyond those listed under Input voltage protection may cause permanent damage to the device.

[2] The digital subsystem does not have its own dedicated internal timing engine. Therefore, a sample clock must be provided from another subsystem on the device or an external source.

Port 2 is not available on the NI 6221 (37-pin) device.

NI 622x Specifications                                                    6                                                                           


132