LabVIEW Proyecto Final: Probador USB-6009
Omar Gurrola www.proprojects.wordpress.com Revisi贸n: Mayo 2013
LabVIEW Proyecto Final: Probador USB-6009
Revisión: Mayo 2013
Contenido
1
Objetivos ...............................................................................................................................................................1 1.1
Definición del Problema ...............................................................................................................................1
1.2
Solución Propuesta ......................................................................................................................................1
1.3
Requisitos del Sistema .................................................................................................................................1
2
Diseño del Hardware ............................................................................................................................................2
3
Diseño del Software ..............................................................................................................................................3 3.1
Entradas y Salidas.........................................................................................................................................4
3.2
Interfaz de Usuario y Diagrama de Eventos .................................................................................................4
3.4
Procedimiento de Prueba y Diagrama de Estados .......................................................................................9
4
Requerimientos de Hardware y Software ...........................................................................................................16
5
Pruebas y Resultados ..........................................................................................................................................17
6
Conclusiones .......................................................................................................................................................18
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Objetivos
En el laboratorio de control se tiene equipo para trabajar con LabVIEW como es el caso del USB-6009 que es un DAQ de bajo costo. Este equipo es prestado a los alumnos que lleven clases relacionas con LabVIEW, pero sin determinar el estado del dispositivo antes y después del préstamo.
1.1
Definición del Problema
Debido a que actualmente no existe una forma de administrar y probar de forma automática y rápida los USB-6009 se genera pérdida de tiempo para el usuario al tener que probarlo antes de utilizarlo y pérdida económica para el laboratorio si el usuario no hace buen uso del equipo. Por lo que se propone diseñar un probador automático para el USB-6009 capaz de determinar las fallas especificas del dispositivo y administrar el préstamo del mismo utilizando LabVIEW 2012.
1.2
Solución Propuesta
Para solucionar la administración del préstamo se diseñara una aplicación utilizando LabVIEW 2012, el cual también realizar una comunicación con cada periférico del USB-6009 que se dese probar para comprobar su correcto funcionamiento y para no incurrir en gastos se utilizara otro USB-6009 como maestro que se encuentre en buen estado para esta tarea.
1.3
Requisitos del Sistema
Bajo costo. o Procurar no utilizar hardware adicional del que se cuenta en el laboratorio. o Cargar todo el proceso en software. Perfil de usuario principiante. o Interfaz sencilla y fácil de manejar. o Ayuda textual y visual sobre el manejo del sistema y errores (Ayuda). o No se permite re alambrar el sistema, ya que el usuario no cuenta con los conocimientos. o Sección donde se muestre el diagrama de conexión por si se requiere (Ayuda). o Tiempo de respuesta del sistema: Rápida. Realizar pruebas de funcionalidad del USB-6009. o Probar que el dispositivo sea detectado por el sistema. o Probar los voltajes +2.5 y +5.0 o Probar las entradas análogas. o Probar las salidas análogas. o Probar puertos digitales. o Probar el contador o trigger. o Si existe falla en algún puerto marcar el dispositivo como dañado, especificando los puertos dañados. Mantenimiento: Pruebas de funcionalidad del maestro (Opcional) o Se deben realizar al menos una vez a la semana para asegurar la integridad funcional.
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La prueba es independiente del funcionamiento básico del sistema y debe ser realizado por un usuario especializado. Se debe guardar un registro de prueba del maestro con el nombre y la fecha de la persona que lo realiza.
Diseño del Hardware
La prueba consiste en realizar una comunicación entre el dispositivo maestro y el dispositivo de prueba donde cada periférico y salida de voltaje sean probados. Maestro:
Comunicación:
Prueba:
Los diferentes periféricos y voltajes que tiene el USB-6009 son:
Voltaje +2.5V y +5.0V Entradas análogas (8x) Salidas análogas (2x) Puerto digital (1x8b + 1x4b) Contador (1x)
Para leer los voltajes de 2.5v y 5.0v se conectaran a las entradas análogas AI1 y AI5 respectivamente. Las entradas análogas se conectaran a la salida AO0. Las salidas análogas AO0 y AO1 se conectaran a las entradas análogas AI0 y AI4 respectivamente. Los puertos digitales se conectaran directamente del maestro a la prueba. El contador PFI0 se conectara a la salida análoga AO1. No es necesario conectar ninguna tierra ya que ambos dispositivos estarán conectados a la misma tierra del USB.
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El diagrama esquemático de conexión entre maestro y prueba es el siguiente:
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Diseño del Software
Para este programa se utilizaran eventos para interactuar con los botones de la interfaz de usuario y una máquina de estados para realizar todas las pruebas requeridas del dispositivo. El diagrama de bloque general del sistema de prueba es el siguiente:
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Entradas y Salidas
Las entradas que requiere el sistema de prueba son:
Nombre de la persona que realiza la prueba. Identificador del dispositivo de prueba (Código único). USB-6009 Maestro. USB-6009 Prueba.
Las salidas que brindara el sistema de prueba son:
3.2
El estado de cada periférico y voltaje del USB-6009 de prueba. El estado en general del dispositivo de prueba. Reporte con: Fecha, Hora, Nombre, ID, Estado y Descripción del dispositivo probado.
Interfaz de Usuario y Diagrama de Eventos
La interfaz de usuario para la prueba consiste en:
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El diagrama de eventos de la interfaz es el siguiente:
A continuación se explicará cada uno de los eventos: Timeout: Actualiza la fecha y hora cada segundo.
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AYUDA: Abre el archivo de ayuda “Ayuda.pdf”.
REALIZAR PRUEBA: Ejecuta la máquina de estados de prueba.
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BORRAR DATOS: Borra los datos de la forma e inicializa los controles e indicadores.
VER REGISTROS: Abre el archivo de registro de pruebas “Registro de Pruebas.csv”.
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REGRESAR: Termina la aplicación.
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Procedimiento de Prueba y Diagrama de Estados
El procedimiento de prueba se realizó utilizando una máquina de estados y su diagrama de estados es el siguiente:
A continuación se explicará cada uno de los estados: Inicio: Este estado se encarga de desactivar los botones y controles de texto, así como iniciar los controles indicadores.
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Validar Nombre: Sirve para asegurarse que el nombre de la persona que realiza la prueba no se deje en blanco, ya que es un campo obligatorio.
Validar ID: Sirve para asegurarse que el código único del dispositivo de prueba no se deje en blanco, ya que es un campo obligatorio.
Buscar Maestro: Este estado se encarga de asegurarse que el dispositivo maestro se encuentre conectado antes de continuar con las pruebas.
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Buscar Prueba: Este estado se encarga de revisar que el dispositivo de prueba esté conectado, si no se llegara a detectar y todo estuviera bien conectado entonces existe un error con el dispositivo.
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Probar DIO: Este estado se enfoca a probar los puertos digitales, mandando un uno y un cero de un dispositivo al otro y viceversa por cada puerto.
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Probar PFI0: Este estado se encarga de probar este periférico utilizando como contador de eventos externos en flanco de bajada.
Probar 2.5v y 5.0v: Lee los voltajes que brinda el dispositivo de prueba y se asegure que estén en los rangos adecuados.
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Probar AO: Prueba las salidas análogas mandando 5v y 0v de cada una.
Probar AI: Prueba las entradas análogas leyendo 5v y 0v de cada una.
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Evaluar Prueba: Se encarga de revisar si hubo algún error en alguna prueba y marca el dispositivo como bueno o malo.
Guardar Registro: Guarda el registro de la prueba en un archivo y crea uno nuevo si no existe uno actualmente.
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Fin: Activa los botones y controles desactivados en el estado inicio.
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Requerimientos de Hardware y Software
Los requerimientos de hardware necesarios para este sistema son:
1x Computadora personal (PC) mínimo con: o CPU: Pentium 4 o superior o RAM: 512MB o HDD: 10GB o Resolución: 1280x1024 o Periféricos: 2x USB v2.0 o Ratón y Teclado. 1x USB-6009 (Maestro, Probado con anterioridad). 1x Arnés de prueba. 2x Cable USB tipo A/B
Los requerimientos de software necesarios para este sistema son:
Sistema Operativo: Microsoft Windows XP o superior. NI LabVIEW 2012 con ToolKit DAQmx o NI Run Time Engine 2012. Microsoft Excel. Adobe Reader.
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Pruebas y Resultados
Prueba #1: Esta prueba consiste en probar un USB-6009 en buen estado, el resultado esperado debe ser que todo pase correctamente. Se correrá la prueba 10 veces esperando el mismo resultado.
La prueba fue exitosa, las diez veces que se corrió el resultado fue “Ok”.
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Prueba #2: Esta prueba consiste en detectar fallas en el dispositivo de prueba, para esto desconectaremos algunos periféricos. Se espera que marque cada uno de ellos en rojo y nos indique que no se debe prestar este dispositivo. También se correrá diez veces para revisar sus consistencia.
La prueba fue exitosa, en las diez pruebas el resultado fue correcto. El tiempo que tarda la aplicación en realizar la prueba es de 4 segundos en promedio, puede tardar más si la computadora es más lenta.
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Conclusiones
Con este proyecto pude poner en práctica los conocimientos adquiridos durante el diplomado para desarrollar un sistema de prueba que resolviera un problema real que se presenta en el laboratorio de control de la escuela. La implementación de este proyecto cumplió con las especificaciones establecidas en un inicio. Pero como todo programa existen cosas que se pueden mejorar y añadir en futuras versiones.
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