LabVIEWとDigilent製ポータブル計測端末を使って波形の生成、計測、制御に挑戦

Digilent製ポータブル計測器を使った「オシロスコープ」「ロジック アナライザ」「波形発生器」などを常に手元に置いておく事で、実験室や会社との往復する時間を削減し、トータルの設計作業を時短しているエンジニアが世界中で増えています。

NI製の計測ソフトウェア「LabVIEW」は、ハードウェア構成、測定データ、デバッグなど、アプリケーションのあらゆる側面を視覚化するのに役立つグラフィカルプログラミングアプローチを提供します。 LabVIEWを使用する利点:

• 直感的なグラフィカル プログラミングで自分の考え方をプログラミング
• 比類のないハードウェア サポートにより、ほぼすべてのハードウェアに接続
• データをすばやく収集して視覚化する
• 他のソフトウェア ツールとの相互運用

この記事では、NI LabVIEW Community Edition と、Digilent のポータブル計測端末 DISCOVERYシリーズのさまざまな計測機能を使用して、アナログおよびデジタル回路をテストする方法について、具体的な手順を紹介します。 これらの例では、具体的に次の端末が利用頂けます。

1. Analog Discovery 2 (134-6480)
2. Analog Discovery Studio (194-6460)
3. Digital Discovery (136-8070)

計測ソフト NI製「LabVIEW Community Edition」のセットアップ

まず、NI LabVIEW Community で NI LabVIEW Community Edition をダウンロードしてインストールします。非商用であれば無料です。 入門ガイドはLabVIEW Community Getting Startedを参照ください。 LabVIEW Community をインストールすると、VI Package Manager と VIPM Browser がインストールされます。

LabVIEWを開くと、ブラウザ上でVI Package Manager（VIPM）が開きます。

「Digilent」を検索し、「Digilent WaveForms VIs」を開き、「Install」をクリックします。

終了したら、現在のウィンドウを閉じて VI Package Manager を開きます。 開いたら、Digilent WaveForms VI を検索してダブルクリックします。

「Show Examples」ボタンをクリックします。

Digilent Waveforms VI が正常にインストールできたら、ドキュメント「Getting Started with LabVIEW and Digilent Test and Measurement Devices 」を参照することで、 NI LabVIEW VIでフロントパネルやブロックダイアグラムの作成方法を学べます。 フロントパネルには、データの入出力用のボタン、スライダー、インジケータ等が含まれており、プログラムの実行時にユーザー インターフェイスとして機能します。 ブロック ダイアグラムには、フロント パネルにあるブロックだけでなく、情報処理に必要な他のブロックがあり、これらブロック同士を接続することができます。

サンプル：電源テスト

電源チャンネルは、スイッチでオンオフし、スライダーで電圧を調整します。Analog Discovery 2 などの ポータブル計測端末の V+ ピンと GND (下向き矢印) ピンの間に LED と 220Ω 抵抗を直列に配置する事で電源出力を視覚化することができます。

サンプル： Digital I/Oチェック1 - Virtual I/O

スライダーを調整することでDigital I/Oの0 ～ 15 の状態を調整できます。実際の出力の状態は 仮想 LEDのオンオフで確認することができます。

サンプル： Digital I/Oチェック2 - シンプルなループバック

DIO ピン 0 ～ 6 を Analog Discovery 2 の DIO ピン 8 ～ 14 に接続します。DIO ライン 0 ～ 6 は出力として使用され、スライダーによって制御されます。 7 セグメント表示のセグメントはデジタル I/O ライン 8 ～ 14 に接続されているため、それぞれのピンを接続すると、スライダーに設定された番号が表示されます。

サンプル：Analog I/O計測

Analog Discovery 2 / Analog Discovery Studio のオシロスコープ チャネル 1 を、Analog Discovery 2 / Analog Discovery Studio の Wavegen チャネル 1 出力に接続します。 MTE ケーブルを備えた Analog Discovery Studio などの差動入力チャンネルを使用するデバイスの場合、オシロスコープのチャンネル 1 の負のピン (白い縞模様のオレンジ色のワイヤ) を、Wavegen チャンネル 1 に関連付けられている接地ピン (黒いワイヤ) に接続してください。

VIを実行するには、まずフロントパネルで使用するテストおよび測定デバイスを選択し、目的の波形の属性と周波数掃引のパラメータを設定してから、「Run」ボタンを押します。 測定は「Stop」ボタンでいつでも停止できます。また、終了周波数に達すると終了します。

その他にも様々なLabVIEW プロジェクトファイルを、Getting Started with LabVIEW and Digilent Test and Measurement Devicesにて入手できます。