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PC를 이용한 외부 기기 제어

VisualStudio.NET - 송동혁

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목차

제1장 VisualBasic.NET 시작 - 기초 문법

제2장 VisualBasic.NET 시작 - Component 사용법

제3장 NI Measurement Studio를 이용한 데이터 획득

제4장 PC 제어용 보드 실습

2

3

Visual Basic.NET의 시작

3

도구상자

오류목록

속성

폼 디자인

코드

메인메뉴

솔루션 탐색기

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Visual Basic.NET의 시작

• 메인메뉴 : VB.NET의 모든 메뉴

• 도구상자 : Component의 모임

• 폼 디자인 : 폼 양식을 직접 보면서 작업

• 코드 : 프로그램 소스 코드를 편집 작성

• 속성 : Component들의 속성을 설정

• 솔루션 탐색기 : 프로젝트 안의 폼, 이미지, 레포트 등을 관리

• 데이터 베이스 : 서버에 연결된 MSSQL DB 관리

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Component : 객체 지향 언어에서의 최소 단위

객체 지향 언어 : 자주 사용하는 모듈을 하나의 객체로 묶어 라이브러리로 제공 되는 형식의 프로그램 언어

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제 1장 VisualBasic.NET의 시작 - 기초문법

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기본 문법 사용법 – 변수선언

설명 : 레지스터에 임의의 데이터 값을 넣는 것으로 레지스터의 이름을 정의하

여 사용 할 수 있다.

문법 : Dim 변수명 As 데이터 형식

참고 : MSDN / http://msdn.microsoft.com/ko-kr/library/47zceaw7.aspx

코드 :

Boolean 2진수

Byte 8비트 정수

Integer 32비트 정수

Long 64비트 정수

Single 32비트 실수

Double 64비트 실수

String 유니코드 문자

6

http://msdn.microsoft.com/ko-kr/library/47zceaw7.aspx



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기본 문법 사용법 – 연산자

1. 산술연산

산술 연산자는 더하기(+), 빼기(-), 곱하기(*), 나누기(/)를 하는 사칙 연산자와 나

머지(Mod), 몫(\), 지수승(^) 연산자가 있다.

2. 관계 연산자

관계 연산자는 두 피연산자를 조건에 따라 선택적으로 실행할 수 있도록 해준다.

= : 같다.

<> : 같지 않다.

< : 보다 작다.

<= : 작거나 같다.

> : 보다 크다.

>= : 크거나 같다.

Like : 두 문자열을 비교한다.

Is : 두 개체가 가리키는 변수가 동일한지 알아낸다.

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3. 논리 연산자

논리 연산자는 참과 거짓을 나타내는 True, False 를 갖는다.

좌변과 우변에 따라 OR, AND, XOR, EQV, IMP 의 논리에 의해 True, False 가

다르게 나타난다.

논리곱 : A And B : A 와 B가 모두 True일 때, True. 이것 이외는 False

논리합 : A Or B : A와 B가 모두 False 일 때, False. 이것 이외는 True

부정 : Not A : A가 True일 때는 False, A가 False일 때는 True

배타적 논리합 : A Xor B : A와 B가 모두 참이거나 거짓이 아닐 때는 True

배타적 논리곱 : A Eqv B : A와 B가 모두 참이거나 거짓이어야만 True

논리적 함축성 : A Imp B : A가 참이고 B가 거짓인 경우를 제외한 모든 경우는 True

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3. 연결자

연결 연산자는 문자열이나 수식을 연결하는 연산자로 '+' 와 '&'가 있다.

'+'는 문자열과 문자열을 연결할 경우에 이용하고 '&'는 두 수식을 연결할

경우에 이용한다.

4. 주석문

코드를 라인을 사용하지 않거나, 주석을 달때 프로그램에서 무시하는 라인을

만들 때 사용한다.

rem 또는 어퍼슬로피(‘)

Ex)

‘----------- 프로그램 시작

rem dim var as integer

‘ dim var as integer

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기초 문법 사용법 – MsgBox

설명 : 메시지 박스를 팝업 시킨다

문법 : MsgBox(“메시지 박스 팝업!”)

코드 : Form1_Load 이벤트

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기초 문법 사용법 – If

설명 : 가장 많이 사용하는 조건문으로 참일때, 거짓일때, 예외일때 사용함

문법 : If 조건 then

참 조건문

ElseIf

거짓 조건문1

Else

모든 조건 거짓문

End If

코드 :

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기본 문법 사용법 – Case

설명 : C의 Switch문과 흡사하며 조건문으로써 정의된 형식과 조건에 맞는 형만 실행

문법 : Select Case 검사값 코드 :

Case 비교식1

명령문1

Case 비교식2

명령문2

Case Else

명령문

End Select

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기본 문법 사용법 – for

설명 : 반복문으로써 시작과 끝 값의 범위를 지정하여 유한 반복 한다.

문법 : For 반복변수명 = 시작 To 끝 Step 스텝

조건문

Next

코드 :

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기본 문법 사용법 – While

설명 : 반복문으로써 조건이 True 일때 진입하여 False 때 나옴

문법 : While 조건

End While

코드 :

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기본 문법 사용법 – StreamWriter

설명 : 데이터 파일을 텍스트 파일로 저장한다.

코드 :

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기본 문법 사용법 – StreamReder

설명 : 텍스트 데이터 파일을 불러온다.

코드 :

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제 2장 VisualBasic.NET의 시작 - Component

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Component 사용법 - TextBox

설명 : 문자를 입력하거나 출력함

문법 : TextBox1.text = “입력 문자”

출력값 = TextBox1.text

코드 :

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Component 사용법 - Button

설명 : 이벤트를 발생할 때 사용하는 컴퍼넌트

문법 : Button.text = “버튼 텍스트 이름”

코드 : Button_Click 이벤트

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Component 사용법 – Label

설명 : 가장 많이 사용하는 컴포넌트로 폼 위에 텍스트를 표현함

문법 : Label1.text = “표현할 문자”

코드 :

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21

Component 사용법 – CheckBox

설명 : 설정에서 주로 사용되며 사용 유무 및

선택 시 많이 사용 됨

문법 : CheckBox.text = “체크박스 텍스트 이름”

코드 : CheckBox.CheckedChanged 이벤트

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Component 사용법 – ComboBox

설명 : 설정에서 주로 사용되며 사용 유무 및

선택 시 많이 사용 됨

문법 : ComboBox.Items.Add(“아이템 추가 1”)

코드 :

ComboBox.SelectedIndexChanged이벤트

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23

Component 사용법 – ContextMenuStrip

설명 : 실행 중 오른쪽 마우스로 빠른 메뉴

를 실행함

코드 :

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Component 사용법 – ListBox

설명 : 데이터를 가지고 있다가 선택된 메뉴를 클릭하면 클리간 인데스 번호가 출력 됩니다.

코드 :

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Component 사용법 – MenuStrip

설명 : 메인 메뉴를 만든다

코드 :

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Component 사용법 – PictureBox

설명 : 이미지를 넣을 수 있는 컨테이너를 작성한다

문법 : PictureBox1.Image = _

Image.FromFile _

(“드라이브명:\경로명\파일명.확장자명”)

코드 :

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Component 사용법 – ProgressBar

설명 : 시간이 소요되는 경우 소요 시간 상태를 알려 준다.

문법 : ProgressBar1.Value = 퍼센트(숫자;100%)

코드 :

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Component 사용법 – Timer

설명 : 일정한 시간마다 반복되는 타임 이벤트를 발생

코드 :

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Component 사용법 – SerialPort

설명 : 산업용 기기에서 가장 오랜 시간 많이 사용하는 직렬 통신 프로토클 RS232, 485, 422, VISA, GPIB 등의 형식으로 사용 할 수 있다

폼 디자인:

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코드 :

30

31


코드 :

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제 3장 NI Mstudio를 이용한 데이터 획득

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목차

제 2부 GUI와 Analysis 라이브러리 • M.Studio의 Graphic User Interface 라이브러리 • M.Studio의 Analysis 라이브러리

제 1부 데이터 수집 • MAX(Measurement and Automation eXplorer) • ANSI-C 기반 DAQ 프로그래밍 시작 • NI Measurement Studio란? • NI Measurement Studio 를 이용한 데이터 수집

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시스템 환경

Windows 7 Ultimate 64bit OS

Visual Studio 2010 Professional

Measurement Studio 2010 for Visual Studio 2010

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제 1 부 데이터 수집

• MAX(Measurement and Automation eXplorer)란?

• ANSI-C 기반 DAQ 프로그래밍 시작

• NI Measurement Studio란?

• NI Measurement Studio 를 이용한 데이터 수집

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MAX(NI Measurement & Automation eXplore)드라이버

National Instrument 드라이버 유틸리티

Measurement & Automation eXplore로 쉽게 NI-DAQmx 또는 MAX™라고 칭함

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장치 관리자 익스플로러

설정 채널 모니터링

데이터 설정

MAX (NI Measurement & Automation eXplore)드라이버

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MAX : NI 하드웨어 설정 및 관리 유틸리티

1. 채널 및 태스크 관리 - 물리적 채널 및 태스크 관리 ex) 온도(TC, RTD), 압력, 로드셀, 진동 등

2. 디바이스와 인터페이스 - 컴퓨터에 연결된 하드웨어 인식 및 테스트 - 장비 시뮬레이션을 통한 하드웨어 없이 개발 가능

3. 스케일 - 센서의 고유 특성에 의한 배율 및 커브 스케일로 설정

ex) aX + b = Y, aX 4̂ + bX 3̂ + cX 2̂ + dX 1̂ + e = Y, Log Scale 등

4. 소프트웨어 - NI 소프트웨어 및 드라이버가 설치된 것을 확인

5. 원격 시스템 - 외부로 연결된 장치를 자동 검색하여 장치 등록

ex) Compaq RIO by Network, GPIB, VISA 등

NI 제품의 HW/SW의 설치 정보 관리

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NI-DAQmx 태스크

1. NI 하드웨어의 채널 설정 - 채널의 특성에 맞게 간단히 설정하여 사용함 - 신호 입력의 범위 및 스케일 이후의 단위 지정 - 센서의 타입 및 구성 설정 - 타이밍을 설정하여 데이터 샘플링 설정 - 트리거링 설정 - 고급 타이밍 설정 - 데이터 로깅 설정

2. 연결 다이어그램 - NI 하드웨어로부터 온 신호에 터미널 블록을 추가하여 채널의 위치 및 연결 방법을 상세히 설명

채널에 연결된 센서 타입 및 측정 속도, 범위 설정 하드웨어 결선 방법 다이어그램 제공

40

NI- DAQmx 태스크 채널 모니터링

1. 태스크 생성 채널 모니터링 - 태스크에서 생성한 채널을 직접 실행하여 데이터 의 상태를 모니터링 > 그래프 모니터링, 테이블 모이터링 - 채널 추가 및 채널 삭제 기능 - 자동 스케일 사용

설정이 완료된 장비의 채널을 테스트

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MAX : NI-DAQmx 장비 시뮬레이션

NI 하드웨어 없이 시뮬레이션 된 장비로 프로젝트 시작

1. 디바이스와 인터페이스 마우스 우 클릭! 2. 새로 생성

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1. 시뮬레이션 NI-DAQmx 디바이스 선택

2. 마침 클릭!

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1. NI–M 시리즈 DAQ 선택 2. PCI 타입의 6221 선택 3. 확인 4. 가상 드라이버 생성 완료!

44

Demo

MAX : NI-DAQmx 장비 시뮬레이션 생성

45

예제의 활용 : NI-DAQmx Visual C++ 예제

C:\Users\Public\Documents\National Instruments\NI-DAQ\예제\DAQmx ANSI C

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예제의 활용 : NI-DAQmx Visual C++ 예제

\DAQmx ANSI C\Analog In\Measure Voltage\Cont Acq-Int Clk\VC_ContAcq_IntClk.dsp

C:/Users/Public/Documents/National Instruments/NI-DAQ/예제/DAQmx ANSI C/Analog In/Measure Voltage/Cont Acq-Int Clk

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예제의 활용 : DAQmx Visual C++ 예제

\DAQmx ANSI C\Analog In\Measure Voltage\Cont Acq-Int Clk\VC_ContAcq_IntClk.dsp

48

• 이해하기 어려운 복잡한 DAQ 코딩?

• GUI로 인한 개발 시간 증가?

• Analysis의 어려운 알고리즘 구매?

• 텍스트 기반 언어로 구축된 기존 시스템 증설?

프로그래머의 추가적인 고민

Visual Studio용 통합 툴 패키지

Measurement Studio

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NI Measurement Studio™

National Instrument 텍스트 기반 종합 툴 패키기

NI Measurement Studio™로 쉽게 MStudio™ 또는 M.Studio™라고 칭함

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Measurement Studio란 무엇인가?

• Measurement Studio는 Visual Studio .NET 프로그래머들을 위한 측정 및 자동화 종합 툴 패키지

• NI 하드웨어와 MS Visual Studio를 연결해주는 라이브러리 집합체

– DAQ 어시스턴트

– .NET GUI 컨트롤

– 하드웨어 인터페이스

– 고급 분석 라이브러리

– 측정 데이터 네트워킹

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Measurement Studio 패키지 상품

GOOD

BETTER

BEST

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M.Studio 시스템 개발 프로젝트의 구조

데이터 수집 프로젝트

소프트웨어

MS Visual Studio

+

NI Mstudio 개발 툴

NI-DAQmx 드라이버

+

가상 채널 설정

NI DAQ 하드웨어

+

물리적 신호

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NI-DAQmx 읽기와 쓰기 과정

태스크 닫기

데이터 읽기

태스크 시작

채널 환경설정

태스크 생성

태스크 닫기

태스크 시작

데이터 쓰기

채널 환경설정

태스크 생성 데이터 읽기와 쓰기의 5가지 단계

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NI-DAQmx 간단한 코드

태스크

생성

• Dim mydaqtask As New Task()

채널 환경

설정

• mydaqtask.AIChannels.CreateVoltageChannel("Dev1/ai0", "", AITerminalConfi

guration.Differential, 0, 10, AIVoltageUnits.Volts)

태스크

시작

• Dim reader As New AnalogSingleChannelReader(mydaqtask.Stream)

• mydaqtask.Start()

데이터

읽기

• Dim voltage As Double = reader.ReadSingleSample()

태스크

닫기

• mydaqtask.Dispose()

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MicroSoft Visual Studio 언어 비교

CS.Net

VB.Net

56

VisualStudio VB.net to C#.net Conveter

• http://www.developerfusion.com/tools/convert/vb-to-csharp/

http://www.developerfusion.com/tools/convert/vb-to-csharp/





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M.Studio 예제 탐색 및 활용

C:\Users\Public\Documents\National Instruments\MStudioVS2010\DotNET\Examples

C:/Users/Public/Documents/National Instruments/MStudioVS2010/DotNET/Examples/Analysis/Enterprise/PowerFrequencyEstimator/vb

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M.Studio for VB.Net 의 활용방법

1. MicroSoft VisualStudio 2010에 NI Measurement Studio 2010이 설치 되면 Measurement Studio 탭이 생성 됨 2. 파일 -> 새 프로젝트 클릭!

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1. 언어 선택후 Measurement Studio 탭 클릭 2. NI DAQ Windows Application 클릭 3. 프로젝트 이름 작성(SimpleDAQ2) 4. 확인 클릭!

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1. Create a new project task 선택 2. Finish 클릭!

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M.Studio for VB.Net 의 활용방법 : DAQ 컴포넌트

1. Create a new project task - DAQmx task를 생성 하지 않고 직접 task를

Visual Studio에서 생성. 2. Create a new MAX task. - DAQmx task에 생성하여 Visual Studio에서

호출 하여 실행. 3. Create a reference to MAX task - 이미 DAQmx에 생성한 task를 불러옴 4. Copy a MAX task to a project task - DAQmx에서 생성한 task를 복사하여 사용 5. Copy an exsting .mxb - DAQmx에서 생성된 .mxb파일을 불러와 복

사하여 사용

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1. 신호수집 클릭 2. 아날로그 입력 클릭 3. 전압 클릭

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1. 디바이스 장치 선택 2. 디바이스 채널 선택 3. 마침 클릭!!

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1. 채널 범위 및 단위설정 2. 데이터 수집 샘플링 및 속도 설정 3. 수집 모드 설정 4. 실행하여 데이터 획득 모니터링 확인 5. Finish 클릭!!

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1. 데이터 획득 옵션 확인 2. From 디자인 및 Code 확인 3. Finish 클릭!

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1. 디버깅 시작(F5) 클릭! 2. 데이터 확인

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M.Studio for VB.Net 의 활용방법 : 데이터 호출

1. acquireData는 복합 배열 2. acquireData에서의 RawData 추출 방법

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1. Data라는 배열 변수를 생성하여 acquired에 GetRawData 함수 2. acquiredData(채널 배열 값)을 통해 각 채널 데이터 값을 불러옴

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1. acquiredData의 0번 채널 데이터가 Data의 배열에 들어 있는 것을 확인 할 수 있다.

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Programming Demo

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NI cDAQ 9178 로부터 데이터 수집

구성품 1. NI cDAQ 9178 외 DIO, AI, AO, TC 모듈 2. FLUKE 725 MultiFuction Process Calibrator

목적 FLUKE 725 Calibrator에서의 신호를 cDAQ으로 받아 MicroSoft 사의 Visual Studio 2010에서 NI Measurement Studio 2010 Tool kit을 이용하여 데이터를 모니터링하고 저장한다.

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1. 디바이스와 인터페이스에서 장비 연결후 NI cDAQ-9178 인식 확인 2. 테스트 모듈을 선택

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1. 셀프 테스트

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테스트 패널 클릭

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1. 채널 확인Mod4/ai0 2. 열전쌍 타입 3. 단위 확인 4. 시작

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교정기(FLUKE 725)를 통해 수집 된 전압 값 확인

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1. 데이터 수집 데모 파일 불러오기

2. DaqTask.mxb 더블 클릭!

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1. 설정->전압->마우스 오른쪽 클릭

2. 물리적인 채널 변경… 클릭!

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1. cDAQ1Mod4 -> ai0 2. 확인!

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1. 실행 2. 데이터 값 확인 3. 데이터 저장

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1. 브레이크 포인트 설정

2. 디버깅 시작 3. 데이터 확인 4. 디버깅 해제 5. 계속(F5)

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Programming Demo

M.Studio를 이용한 c데이터 수집

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제 2부 GUI와 Analysis 라이브러리

• MStudio의 Graphic User Interface 라이브러리

• MStudio의 Analysis 라이브러리

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NI Measurement Studio™

GUI 라이브러리

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M.Studio Graphic User Interface Library

• 그래프

• 버튼

• 조절기

• 슬라이더

• 게이지

• 탱크

• 다이얼

• LED

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M.Studio GUI(Knob and Slide)

1. Knob(조절기) - 도구상자 -> Measurement Studio -> Knob선택 - 폼 선택 ->드래그하여 폼 위에 라이브러리 생성

2. 슬라이더 - 도구상자 -> Measurement Studio -> Slider선택 - 폼 선택 ->드래그하여 폼 위에 라이브러리 생성

2. 소스코드

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M.Studio GUI(Knob 설정)

1. Name - 조절기(Knob) 객체의 고유 이름

2. Dial Color - 다이얼의 색 변경(윈도우 색 팔레트)

3. Knob Style - 다이얼의 스타일 변경(5가지)

4. Pointer Color - 다이얼의 표시 부분 색 변경

5. Value - 다이얼의 초기값 설정

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6. Coercion Mode - None : 다이얼 값의 구분 없이 부드럽게 값을 선택하여 사용 - ToDivisions : 일정 구간 다이얼의 구분이 생성됨 - ToInterval : 특정 구간 선택하여 사용자가 다이얼의 구분을 만듬

7. Interaction Mode - DragPointer : 다이얼을 마우스로 드래그 하여 값을 설정 - EditRange : 다이얼의 범위를 키보드로 변경 가능 모드 - SnobPointer : 값을 클릭하여 선택 - WrapPointer : 랩포인터는 360회전시 최소/최대 값에서 멈춤

8. Range - 다이얼의 최소/최대값 설정

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9. Edit Range Fill… - 특정 구간의 범위를 만들때 사용 - 색으로 한계 구간을 표시할때 사용

10. Custom Division… - 특정 구간을 표시 - 문자를 함께 사용하여 표시함

11. Auto Format… - 일반적인 사용으로 5가지의 타입으로 선택하여 사용함

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Programming Demo

조절기와 슬라이더의 활용

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M.Studio GUI(Numeric and Tank)

소스 코드

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TANK GUI 간단 설명 1. Fill Style - 10가지 타입의 내용물 디자인 선택

2. Fill color - 다양한 종류의 색을 지원

3. Tank Style - 3가지 타입의 디자인 선택

4. Coercion Mode - 컨트롤 방법 설정

5. Interaction Mode - 컨트롤 및 인디게이터 설정

6. Range - 최소에서 최대값 범위 설정

Numeric And Tank

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NumericEdit GUI 간단 설명 1. Coercion Interval - 증가 및 감소 값 지정

2. Interaction Mode - Buttons : 입력창 우측에 마우스를 이용하여 값을 클릭하여 증가/

감소 - Text : 키보드를 이용한 숫자값 입력을 통한 증가/감소 - Arrow(Key) : 키보드의 화살표 버튼을 이용하여 값을 증가/감소

2. Source - NI 객체 컨트롤을 선정하여 컨트롤러의 숫자 기입 방법으로

객체를 컨트롤

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Programming Demo

입력기와 탱크의 활용

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M.Studio GUI(Graph & Legend) 1. 그래프 - 도구상자 -> Measurement Studio -> WaveformGraph 선택 - 폼 선택 ->드래그하여 폼 위에 라이브러리 생성 - 코드 선택 -> 코드작성 Ex) - WaveformGraph1.PlotYAppend(데이터 값) : y축 값 이어 쓰기 - WaveformGraph1.PlotY (데이터 값) : y축 값 쓰기 - WaveformGraph1.PlotXAppend(데이터 값) : x축 값 이어 쓰기 - WaveformGraph1.PlotX (데이터 값) : x축 값 쓰기 - WaveformGraph1.PlotX (배열 값) : 배열에 있는 X값 전체 쓰기

2. Legend - 도구상자 -> Measurement Studio -> Legend선택 - 폼 선택 ->드래그하여 폼 위에 라이브러리 생성 - Legend작업 -> Source 선택 -> WaveformGraph1 선택

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M.Studio GUI(Graph & Legend)

WaveformGraph 설명 1. Name - 그래프 객체의 이름

2. Caption - 그래프 상단의 그래프 이름

3. History Capacity - 그래프 플롯의 데이터를 메모리에 상주시키는데 필요한 샘플링 데이터의 수 설정

4. Line Color - 기본 플롯(Plot)의 라인 색상 선택

5. Line Style - 6가지 기본 플롯 라인의 스타일 설정

객체 이름 및 모드설정

Plot 설정

X축 설정

Y축 설정

기타 설정

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M.Studio GUI(Graph & Legend) 6. Point Color - 플롯 라인의 각 포인트 색 설정

7. Point Style - 16가지 플롯 포인트 설정

8. Edit Plots … - 플롯 추가 / 삭제 설정

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9. XAxis Caption - X축 이름 설정

10. Interaction Mode - Edit range : X축 및 Y축을 클릭하여 범위를 수정 할 수 있는 모드

11. Label Format - 데이터 값의 숫자 형식 설정

12. Xaxis Mode 7가지의 그래프 모드 설정 - Fixed : X축 고정 - AutoScaleLoose : 데이터 흐름 자동 레인지 설정 - ScopeChat : 데이터 History 만큼 가득 찼을때 화면을 지우고 다시 그림 - StripChart : 데이터 History의 신 데이터 1개를 쓰고 구 데이터 1개를 삭제함 - AutoScaleVisibleLoose : History 버퍼의 데이터를 기준으로 최소 최대를 자동 설정

13. Edit Xaxes… - 가로축 Range 추가 / 삭제 / 편집 / 설정

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M.Studio GUI(Graph & Legend) 14. Edit Cursor… - 그래프 내부에 커서를 표시 설정 / 편집 / 추가 / 삭제

15. Edit Annotation… - 그래프 내부에 메모를 표시 설정 / 편집 / 추가 / 삭제

16. Auto Format… - 랜덤 그래프 스타일 15가지 제공

17. Create Tool Strip… - InteractionMode, Cursors, Annotations 를 도구모음으로 제공

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1. Name - 범주 객체의 이름

2. Border - 범주 객체의 외곽선 스타일

3. Item Size - 범주 아이콘의 크기 설정

4. Vertical Scroll Mode / Horizontal Scroll Mode - 가로 / 세로의 스크롤바 사용 유무 설정

5. Scroll Bar Style - 스크롤바 스타일

6. Scroll Bar Color - 스크롤바 색상 설정

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M.Studio GUI(Graph & Legend) Legend 간단 설명(Legend Edit Items) 1. Name - 범주 객체의 이름 설정 2. Source - NI 그래프 플롯 선택

3. Text - 플롯 데이터의 이름

4. Visible - 플롯을 그래프 화면에 표시 유무 설정

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Programming Demo

그래프와 범례의 활용

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M.Studio GUI(기타)

분포도 그래프 ScatterGraph

디지털 그래프 DigitalWaveformGraph

복소수 그래프 ComplexGraph

광도 그래프 IntensityGraph

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M.Studio GUI(기타)

게이지 미터계

사각 LED 토글 스위

치 원형 LED 온도계

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NI Measurement Studio

Analysis 라이브러리

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M.Studio Analysis(예제)

C:/Users/Public/Documents/National Instruments/MStudioVS2010/DotNET/Examples/Analysis/Enterprise

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M.Studio Analysis(Signal Generator)

• 신호 타입

• 신호 파라미터

C:/Users/Public/Documents/National Instruments/MStudioVS2010/DotNET/Examples/Analysis/Enterprise/BasicSignalGeneration/vb

108

M.Studio Analysis(Composite Signal Generator)

• 신호의 합성

C:/Users/Public/Documents/National Instruments/MStudioVS2010/DotNET/Examples/Analysis/Enterprise/CompositeSignalGeneration/vb

109

Filter Analysis 1. 필터의 종류 - Lowpass - Highpass - Bandpass - Bandstop

2. 알고리즘 - Elliptic - Bessel - Butterworth - chebyshev - Inv Chebyshev

M.Studio Analysis(Filter and FFT)

C:/Users/Public/Documents/National Instruments/MStudioVS2010/DotNET/Examples/Analysis/Enterprise/Filtering/vb

110

M.Studio Analysis(Power Frequency Estimator)

C:/Users/Public/Documents/National Instruments/MStudioVS2010/DotNET/Examples/Analysis/Enterprise/PowerFrequencyEstimator/vb

111

제 4 장 PC 제어용 실습 보드

112

실습장치 목적 및 개요

개발 장치를 활용한 PC 응용 교육분야

시스템 구성

아날로그 입력 예제

디지털 입력 예제

디지털 출력 예제

카운터 출력 예제

카운터 입력 예제

카운터 입출력 예제 - 모터 RPM 제어

통신 기반 디지털 센서 데이터 입력

통신 기반 DC 서보 모터 제어

목차

113

실습 장치의 목적

• 최근 산업현장에 폭넓게 보급되고 있는 PC 기반의 계측/제어/모니터링 시스템을 개발할 수

있는 엔지니어를 양성하기 위한 교육용 실습 활용

실습장치 개요

• 다양한 프로그램언어 (LabVIEW, C, Basic 등)를 기반으로

구동가능한 다기능 계측보드를 기반으로 하여 다양한

센서 및 엑츄에이터를 연동하여 학습자가 편리하게

계측 및 제어의 원리를 교육할 수 있도록 하는 장치

제안 실습장치 목적 및 개요

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PC 용 프로그램을 기반으로 한 계측/모니터링/제어 분야 교육

개발장치를 활용한 PC 응용 교육 분야

측정

분석

디스플레이

제어

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통합 계측/제어 실습장치

하드웨어 구성

Multi functional DAQ Board

Terminal Block

으로

+

센서 및 엑츄에이터

센서 및 엑츄에이터, 인디케이터 설치용 전용 PCB

전용 케이스

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시스템 구성

구성품 : 센서/구동기 실습장치 (1ea) 다기능 계측보드 + 터미널 블록 (1ea) 케이블 및 센서 보관함 (1ea)

센서/구동기실습장치 케이블 및 센서 보관함 터미널 블록 + 다기능보드

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다기능 계측 보드 : NI USB 6221

시스템 구성

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장비스팩

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USB 6221 + Terminal Block

USB 6221 상판에 센서/구동기 실습장치와 연결할 수 있는 터미널 블록 설치

시스템 구성

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시스템 구성

터미널 블록 사양

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센서/구동기 실습장치

시스템 구성

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시스템 구성

센서/구동기 실습장치 세부 사양 (1)

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시스템 구성


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시스템 구성


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센서/구동기 실습장치

시스템 구성

가속도센서 아날로그 출력단자

가속도센서 RS232c 출력단자

마이크로프로세서 (디지털 센서화)

통신기반 DC 서보모터

엔코더

DC 모터

포토센서

(LED, 세그먼트)

스위치류

온도센서 출력단자

디지털 단다재

DC모터 드라이버

126

케이블 및 센서 보관함

시스템 구성

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센서 및 케이블 보관함 사양

시스템 구성

센서 및 전원 케이블은 본 항목에 포함되지 않으나 보관시에는 동일하게 보관하도록 제작되었음

128

케이블 및 센서 보관함 – 구성(1)

시스템 구성

129

케이블 및 센서 보관함 – 구성 (2)

시스템 구성

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가속도 센서

아날로그 입력 - 예제

3축 가속도 센서를 이용한 초소형 Evaluation 보드 Freescale 사(구 모토로라)의 MMA7260Q 3축 센서 를 필터와 함께 설계됨 3.3V 전원만 인가하면 추가적인 회로 없이 가속도 센서를 동작 시킬 수 있음, 외관 크기 20 X 10 mm

131

가속도 센서 연결


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아날로그 입력 케이블 연결 (BNC 케이블 연결)


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프로그램


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온도센서

아날로그 입력 예제 (2)

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온도센서 데이터 측정 – 온도센서 연결

Gain : 32.394, Offset : -58.966


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온도 센서 컨디션 설정

136


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포토센서

디지털 입력 – 예제

포토센서란?

* 원칩 포토 IC 채용으로 3.7mm 초박형 사이즈 실현 (W13 X H19 X L3.7mm : 투과형), (W13 x H24 x L3.7mm : 반사형) * BGS 방식을 채용하여 검출 시 배경 물체의 영향을 최소화 (BGS 반사형) * 적색 LED 가시광원을 적용하여 검출 spot의 위치 확인 가능 * IP67의 보호구조 실현 (IEC 규격) * 검출 물체의 색상, 재질에 따른 오차범위 최소화로 안정적인 검출 실현 * 출력 단락 과전류 보호회로, 전원 역접속 보호회로 내장

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포토센서 연결


139

포토센서 연결

- 우측 디자인

코드 :


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DC 모터

카운터 출력 - 예제

Brush 타입의 DC 모터로서 전압의 크기에 따라 모터의 회전속도가 변환된다. 일반적인 컨트롤러에서는 높은 Power의 전압을 제공하지 않으므로 모터 드라이버를 중간에 사용하고 PWM(Pulse with Modulation) 신호를 이용해 속도제어를 수행해본다.

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DC 모터 연결

카운터 출력 - 예제

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엔코더

카운터 입력 - 예제

엔코더는 회전형, 직선형 사각파, 사인파형 출력형 인크리멘탈형, 절대형으로 크게 구분할 수 있다. 각각의 용어가 의미하는 바는 무엇일까?

센서 내부에 설치된 디스크 패턴에서 발생하는 펄스열(Pulse Train)의 신호차를 이용하여 회전각 또는 속도를 추출해 낼수 있는 센서임.. 적용 센서 : 5V, 1000 ppr

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엔코더 연결하기

카운터 입력 - 예제

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모터 RPM 제어 – 배선(연결)

카운터 입출력 예제

모터

풀리 – 1:2

엔코더

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모터 RPM 제어 – 배선(연결)


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모터 RPM 제어


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참고 – Control ??

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참고 – Control ?

149

참고 – Control ?

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아날로그 센서의 디지털 센서화 :

가속도 센서 AD Converter Microprocessor Communication

통신 기반 데이터 측정

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가속도 센서 연결

통신기반 데이터 측정

153

통신 기반 – 구동기 제어

DC Servo Motor 제어