De lichtvolger en LabVIEW

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "De lichtvolger en LabVIEW"

Adam de Vries
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 De lichtvolger en LabVIEW De lichtsterkte meten met een lichtsensor Voor je kan beginnen met het maken van het lichtvolgermodelletje om in de klas te gebruiken moet je weten hoe sterk het licht is in de klas. Dit is makkelijk te meten door een héél eenvoudig programma te schrijven waarmee je de lichtsterkte kan aflezen. Fig2.13 Lichtsensor LEGO NXT Eerst plaats je een lichtsensor in het blokdiagram en een grafiek (waveform chart) in het frontpaneel. Hierbij sluit je in het blokdiagram de intensiteitsuitgang van de lichtsensor aan op de ingang van de grafiek. Je wil met het programma continu de lichtsterkte opmeten, daarom gebruik je een herhaallus (while loop). Om de herhaling oneindig te laten doorgaan maak je gebruik van een soort schakelaar. Klik hiervoor rechts op de rode cirkel onderaan de lus en kies create constant. Er verschijnt een waar/vals-knop. Deze constante kan dus slechts twee waarden aannemen en is standaard op vals ingesteld. Het rode cirkeltje stelt de stopvoorwaarde van de herhaling voor. Indien de rode cirkel zichtbaar is, is de voorwaarde van de herhaling stop if true.door rechts te klikken op het symbooltje kun je de voorwaarde wijzigen. Doe dit echter niet want op deze manier stopt de herhaling als de schakelaar op stand waar staat. Je kunt nu nog de vorm van de schakelaar wijzigen. Hiervoor moet je eerst change to control aanklikken met je rechtermuisknop op de schakelaar waarna je view as icon moet aanvinken. Laad het programma naar de NXT door de debug-knop in de NXT terminal te gebruiken. Je laat het programma stoppen door op de donkergrijze knop van de NXT te klikken. Fig2.14 Block Diagram Fig2.15 Front Panel

13 Lichtsensor LEGO NXT Eerst plaats je een lichtsensor in het blokdiagram en een grafiek (waveform chart) in het frontpaneel.

2 Op het frontpaneel lees je de lichtintensiteit die schijnt op de sensor af. Controleer dit zeker eens als je de constructie van je lichtvolgertje hebt gemaakt. Meet nu de lichtintensiteit op twee verschillende momenten. De eerste keer wanneer de sensor net nog in de schaduw staat van het paneeltje belicht door een bureaulamp, de tweede keer wanneer de sensor rechtstreeks belicht wordt. In het licht van de bureaulamp is de lichtintensiteit normaal 100%. Noteer dit meetresultaat hieronder want deze waarde zal je nodig hebben bij het programmeren van de lichtvolger. Meetresultaat: Lichtvolger Principewerking Fig2.16 Lichtvolger: voorstelling principe De lichtvolger maakt gebruik van de natuurlijke schaduw die voorwerpen geven wanneer een licht op het voorwerp schijnt. Als sensor 2 in de schaduw ligt en sensor 1 in het licht, dan moet men de as een beetje draaien tot sensor 2 ook in het licht ligt, dan is de lichtvolger opnieuw ideaal gericht. Natuurlijk geldt dit ook als sensor 1 in de schaduw ligt en sensor 2 in het licht ligt. Dit is het vereenvoudigd principe van de zonnevolger. Maak met lego een constructie aan de hand van deze eenvoudige voorstelling, schrijf een programma zodat het zonnepanneel de lichtbron volgt en test het systeem. Je hebt hiervoor 2 lichtsensoren nodig, dus weet goed uit welke doos je een lichtsensor extra gebruikt, zodat alles achteraf netjes kan teruggelegd worden!!!

De eerste keer wanneer de sensor net nog in de schaduw staat van het paneeltje belicht door een bureaulamp, de tweede keer wanneer de sensor rechtstreeks belicht wordt.

3 Als lichtbron gebruik je een gewone lamp, liefst een bureaulamp zodat je deze lamp gemakkelijk kan verplaatsen. Flowchart Op de plaats waar het? staat is het de bedoeling dat je een waarde ingeeft die iets hoger ligt dan de lichtsterkte die je mat wanneer de sensor in de schaduw stond. Dit omdat de lichtsterkte sterk afhankelijk is van de sterkte van de lamp die je gebruikt en van de omgeving waarin je werkt. Verduidelijking van de mogelijkheden in de flowchart - Indien er op sensor 1 niet genoeg licht invalt en op sensor 2 ook niet, dan wil dit zeggen dat het te donker is in de klas en dat er dus geen lichtbron aanwezig is in de dichte omtrek van de lichtvolger. - Indien er op sensor 1 niet genoeg licht invalt maar op sensor 2 wel, dan moet de motor kloksgewijs draaien met een hoek die je zelf kiest. In dit voorbeeld 5 maar dit komt nogal schokkerig over als je de lichtvolger zal testen in de praktijk. - Indien er op sensor 1 wel genoeg licht invalt maar op sensor 2 niet, dan moet de motor tegen de klok in draaien. Dit ook met een hoek die je zelf kiest. - Indien er op sensor 1 en 2 wel genoeg licht invalt moet er niets gebeuren, dit omdat je lichtvolger dan volledig in het licht staat en dus de perfecte positie inneemt.

Dit omdat de lichtsterkte sterk afhankelijk is van de sterkte van de lamp die je gebruikt en van de omgeving waarin je werkt.

5 Programma Aan de hand van de flowchart kun je al vlug zien dat we twee keuzes waar/vals nodig hebben. Dit kan je in LabVIEW doen met een case structure. Fig2.17a Lichtvolger: inputpoort in blokdiagram Fig2.17b Lichtsensor: view as icon Eerst plaats je 2 lichtsensoren. Dubbelklik op een sensor en je komt in het frontpaneel. Hier zie je de inputpoort, selecteer ze en kopieer ze naar het blokdiagram (Fig2.17a). Dit is nodig omdat je met 2 sensoren werkt en je anders geen verschillende poorten van de NXT kunt gebruiken. Als je dit gekopieerd hebt zie je de poortaanduiding. Klik rechts op deze aanduiding en kies change to control. De poortaanduiding verandert in een icoontje. Klik nogmaals rechts op het icoontje en controleer of view as icon is aangevinkt. Verbind de icoontjes met de lichtsensoren (Fig2.17b). Nu kun je in het frontpaneel de poorten waarop de lichtsensor op de NXT wordt aangesloten wijzigen. Vervolgens plaats je een groter-dan-symbooltje in het blockdiagram en verbind je dit met de intensisteitspoort op lichtsensor 1. Het is wel belangrijk dat je op het groter-dan-symbooltje de bovenste poort neemt want dit is de poort die kan variëren. Nu stel je nog een getal in dat op de onderste poort moet komen. Dit getal neem je iets groter dan de gemeten waarde uit de lichttest wanneer de sensor in de schaduw stond (vb. 10 erbij tellen). Klik hiervoor rechts op het groter-dan-symbooltje en kies voor create constant. Nu maak je een case structure waarvan je het groene vraagteken aansluit op de uitgang van het groter-dan-symbooltje dat verbonden is met sensor 1. In deze case structure plaatsen we zowel een nieuw groter dan symbool wanneer de eerste keuze waar is als wanneer de eerste keuze vals is. Deze verbinden we met de tweede sensor en we stellen dezelfde numerieke waarde in als bij de eerste sensor. In beide gevallen plaatsen we eveneens een nieuwe case structure waarvan je het vraagteken verbindt met de uitgang van het groter-dan-symbooltje, verbonden met sensor 2.

Hier zie je de inputpoort, selecteer ze en kopieer ze naar het blokdiagram (Fig2.17a). Dit is nodig omdat je met 2 sensoren werkt en je anders geen verschillende poorten van de NXT kunt gebruiken.

6 Nu moeten we de vier gevallen programmeren. Kijk hiervoor even terug naar de flowchart. In het geval beide voorwaarden voldaan zijn moet er niets gebeuren met de lichtvolger, dus geen werk. Daarna zet je de tweede case structure op vals. In dit geval moet het paneel tegenwijzerzin draaien. (Fig2.18) Fig2.18 Lichtvolger: blokdiagram Dit stel je in door een motor with distance in de tweede case structure te plaatsen. Vervolgens klik je tweemaal op de motor en kopieër je de volgende onderdelen in het blokdiagram in de tweede case structure (Fig2.19) Fig2.19 Lichtvolger: instellingen aanpassen vanuit frontpanel Klik opnieuw rechts op deze gegevens en kies change to control. Nu verbind je deze onderdelen met de juiste ingangen op je motor. Deze waarden kan je nu naar wens instellen in het frontpaneel. Kopieer de inhoud van dit geval. Dit zal je straks kunnen gebruiken. Nu stel je het geval in waarbij de eerste voorwaarde op vals en de tweede op waar is ingesteld. Kijk opnieuw even naar de flowchart. Je merkt dat ook in dit geval de motoren moeten draaien. Plak daarom het gekopieerde in de tweede

18 Lichtvolger: blokdiagram Dit stel je in door een motor with distance in de tweede case structure te plaatsen.

7 case structure In het geval beide voorwaarden vals zijn hoef je niets te plaatsen. De gewenste richting waarin het zonnepaneel moet draaien is de ene keer tegenwijzerzin en de andere keer wijzerzin. Dit stel je makkelijk in door de voorwaarde van de waar-vals schakelaar van de draaizin te wijzigen Dit doe je in het frontpaneel. Hier kun je ook nog de draaihoek en het vermogen van de motor aanpassen. Nu plaats je het volledig programma in een herhaallus (while loop). Plaats deze lus op stop if true en verbind een waar-vals schakelaar met het rode knopje. Doe dit zoals in het voorbeeld om de lichtsterkte te meten. Enkele tips Het is aangenamer werken als je het frontpaneel een overzichtelijke structuur geeft en als je de Engelse namen voor de icoontjes vertaalt naar het Nederlands. Dit maakt het programma véél duidelijker! (Fig2.20) Fig2.20 Lichtvolger: aanpassing taal iconen frontpaneel Zorg ook dat de schakelaar aan de while loop juist is ingeschakeld want dit bepaalt of het programma één keer wordt doorlopen of oneindig veel keren. In dit programma moet de lus natuurlijk oneindig keer doorlopen worden want anders kan het paneel het licht dat op de sensoren schijnt niet volgen. Indien de schakelaar verkeerd is ingeschakeld zal je dit dus vlug merken. Je kan het vermogen en de draaihoek naar believen instellen. Hoe kleiner het vermogen, hoe minder schokkerig de lichtvolger zal bewegen.

Hier kun je ook nog de draaihoek en het vermogen van de motor aanpassen. Nu plaats je het volledig programma in een herhaallus (while loop).

Vergelijkbare documenten

In dit lespakket maken we gebruik van de studentenversie van LabVIEW 7.1

Lespakket LabVIEW Starten met LabVIEW en de LEGO NXT LabVIEW starten In dit lespakket maken we gebruik van de studentenversie van LabVIEW 7.1 Om LabVIEW op te starten klik je simpelweg op de snelkoppeling