نرم افزار labview چیست؟ 9 کاربرد لب ویو که باید بدانید
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) یک محیط برنامه‌نویسی گرافیکی است که توسط شرکت National Instruments توسعه داده شده است. این نرم‌افزار به طور گسترده در حوزه‌های مهندسی و علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد، به ویژه برای آزمایش‌های اتوماتیک، نظارت بر شرایط دستگاه‌ها، و کنترل فرآیندهای صنعتی. LabVIEW ابزارها و ویژگی‌های منحصر به فردی را برای توسعه سیستم‌های آزمایشی و کنترلی فراهم می‌کند و با ترکیب ویژگی‌های برنامه‌نویسی گرافیکی، به کاربران امکان می‌دهد کدها را به صورت بلوک‌های دیاگرام داده‌ای ایجاد کنند، که این موضوع توسعه نرم‌افزار را برای کاربرانی که آشنایی کمی با زبان‌های برنامه‌نویسی متنی دارند، ساده‌تر می‌سازد.
LabVIEW لب ویو چیست؟
LabVIEW یک محیط توسعه نرم‌افزاری گرافیکی است که امکان ساخت برنامه‌ها از طریق ابزارهای گرافیکی و ویژوال فراهم می‌آورد. این محیط برای توسعه و اجرای نرم‌افزارهای مهندسی و علمی استفاده می‌شود که به پردازش داده‌ها، اتوماسیون، کنترل دستگاه‌ها، و اندازه‌گیری‌های صنعتی و علمی مربوط می‌شوند. یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد LabVIEW استفاده از زبان برنامه‌نویسی گرافیکی به نام G است. این زبان به کاربران اجازه می‌دهد که به جای نوشتن کد متنی، بلوک‌های گرافیکی را با هم ترکیب کرده و به صورت بصری فرآیندهای مورد نیاز را طراحی کنند.
- دانلود نرم افزار LabVIEW لب ویو (کلیک کنید)
ویژگی‌هایی که LabVIEW را متنوع می‌کنند
- محیط برنامه‌نویسی گرافیکی: LabVIEW از یک محیط گرافیکی استفاده می‌کند که کار با آن را حتی برای افرادی که تجربه کمی در برنامه‌نویسی دارند آسان می‌کند.
- اتصال به تجهیزات و دستگاه‌های مختلف: قابلیت ارتباط با طیف وسیعی از تجهیزات و دستگاه‌ها از طریق پروتکل‌های مختلف مانند RS-232، USB، Ethernet و غیره.
- ابزارهای آزمایشی و کنترلی یکپارچه: LabVIEW دارای ابزارهای کاملی برای انجام آزمایش‌های خودکار و کنترل فرآیندها است که آن را برای استفاده در آزمایشگاه‌ها و کارخانه‌ها مناسب می‌کند.
- ارتباط با زبان‌های دیگر: این نرم‌افزار می‌تواند با زبان‌های دیگر مانند Python، MATLAB و C# ارتباط برقرار کند و امکان استفاده همزمان از قابلیت‌های چندین نرم‌افزار را فراهم می‌سازد.
- محیط توسعه‌ی ماژولار: LabVIEW برنامه‌ها را به بخش‌های مختلف تقسیم کرده و هر بخش را جداگانه توسعه و آزمایش می‌کند، که باعث افزایش کارایی و سهولت در نگهداری و بروزرسانی می‌شود.
- برنامه‌نویسی مدولار: با استفاده از subVIها، مدولار بودن کد را تسهیل کرده و نگهداری، اشکال‌زدایی و مقیاس‌پذیری برنامه‌های پیچیده را آسان می‌کند.
- یکپارچگی گسترده با سخت‌افزار: LabVIEW از طیف گسترده‌ای از سخت‌افزارها از جمله دستگاه‌های داده‌برداری، PLCها و FPGAها پشتیبانی می‌کند.
- قابلیت‌های بلادرنگ و FPGA: با استفاده از ماژول بلادرنگ و FPGA، LabVIEW به توسعه بلادرنگ و سطح سخت‌افزار گسترش می‌یابد.
- درایورهای ابزار و اتصال‌پذیری: کتابخانه گسترده درایورهای ابزار LabVIEW ارتباط با دستگاه‌های مختلف را آسان می‌کند و پروتکل‌های استاندارد ارتباطی مانند Ethernet، USB و سریال را شامل می‌شود.
- پشتیبانی از جامعه و قابلیت سفارشی‌سازی: جامعه کاربری فعال LabVIEW به اشتراک‌گذاری ابزارها، کتابخانه‌ها و افزونه‌های سفارشی کمک می‌کند و محیطی پشتیبان برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌سازد.
اجزای کلیدی LabVIEW
- دیاگرام بلوکی: هسته برنامه‌نویسی در LabVIEW دیاگرام بلوکی است، جایی که کاربران با اتصال عناصر گرافیکی مختلف به نام گره‌ها عملکرد برنامه‌های خود را طراحی می‌کنند. گره‌ها نشان‌دهنده توابع، متغیرها یا منابع داده هستند و اتصالات آن‌ها جریان داده در داخل VI را تعیین می‌کند.
- پنل جلویی: پنل جلویی به عنوان رابط کاربری برنامه‌های LabVIEW عمل می‌کند. کاربران می‌توانند کنترل‌های تعاملی (عناصر ورودی) و نشانگرها (عناصر خروجی) را در پنل جلویی ایجاد کنند که وسیله‌ای برای تعامل کاربر و بازخورد سیستم فراهم می‌کند.
- پین‌های اتصال: پین‌های اتصال ورودی‌ها و خروجی‌های یک VI را تعریف می‌کنند و یکپارچه‌سازی کد LabVIEW با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی و رابط‌های سخت‌افزاری را تسهیل می‌کنند.
- پالت: پالت شامل مجموعه‌ای از توابع و ابزارهای از پیش ساخته شده است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا عناصر را برای ایجاد کد به‌صورت کارآمد به دیاگرام بلوکی بکشند و رها کنند.
حتما بخوانید: نکاتی برای افراد مبتدی در طراحی و الکترونیک
مزایا و معایب LabVIEW لب ویو
مزایا
سهولت در اولین به‌دست‌آوری داده‌های DAQ
با استفاده از LabVIEW می‌توانید سیگنال‌ها را به‌صورت خودکار ثبت و اعتبارسنجی کرده و اندازه‌گیری‌ها را با تلاش کمتر نسبت به محیط‌های برنامه‌نویسی سنتی انجام دهید. البته می‌توانید سیگنال‌ها را با تجهیزات آزمایشگاهی مختلف (نظیر اسیلوسکوپ‌ها، تحلیل‌گرها، مولتی‌مترها) ثبت کنید، اما اگر نیاز به اندازه‌گیری انواع مختلفی از مقادیر دارید، مثل دمای محیط همراه با سیگنال سریع فشار، و یا به دنبال یک روش ثابت برای برنامه‌نویسی برای این اندازه‌گیری‌ها هستید، LabVIEW ابزار مناسبی است.
اکوسیستم NIاکوسیستم NI زمانی که نیاز به ارتباط با حسگرها و عملگرها دارید بسیار مفید است.
- شما گزینه‌های سخت‌افزاری (کنترلرها، ماژول‌های اندازه‌گیری، ماژول‌های کنترل، ماژول‌های ارتباطی) دارید.
- برنامه‌های کاربردی بلادرنگ و دسکتاپ در یک محیط توسعه داده می‌شوند.
- مجموعه‌ای از افزونه‌ها و پلاگین‌ها برای سرعت بخشیدن به کار موجود است.
- می‌توانید هرکدام از این موارد را خودتان بسازید و سفارشی کنید، فقط به میزان تلاشی که می‌خواهید صرف کنید بستگی دارد.
پردازش موازی
طبیعت جریان داده در LabVIEW پردازش موازی را به‌طور طبیعی به عنوان بخشی از زبان فراهم می‌کند. اگر می‌خواهید برنامه‌تان چند کار را همزمان انجام دهد، مثل نظارت بر یک حالت ایمنی دما در حین جمع‌آوری داده‌های فشار سریع، LabVIEW این کار را با قرار دادن چند حلقه موازی در دیاگرام بلوکی به‌راحتی انجام می‌دهد.
کاهش مانع ورود برای برنامه‌نویسی مبتنی بر FPGA
اگر نیاز به تعیین‌پذیری دقیق، پردازش موازی، یا پردازش سنگین داده دارید، FPGA می‌تواند بهترین دوست شما باشد. اما اگر زبان‌های VHDL یا Verilog را نمی‌شناسید، این می‌تواند مانعی باشد. LabVIEW FPGA بسیاری از جزئیات را به‌گونه‌ای انتزاع می‌کند که می‌توانید بر الگوریتم خود تمرکز کنید.
دانلود کنید: بهترین زبان برنامه نویسی برای کار و درآمدزایی
بصری‌سازی داده‌های اندازه‌گیری
نمایش نمودارهای اندازه‌گیری شده یا FFT یک سیگنال در LabVIEW به‌سادگی قرار دادن یک شیء نمودار یا گراف در پنل جلویی و متصل کردن داده‌ها به نشانگر است.
سهولت در ارتباط با ابزارهای آزمایشگاهی
اگر نیاز به ارتباط با ابزارهای آزمایشگاهی (مثل تحلیل‌گرها، منابع تغذیه، مولتی‌مترها، اسیلوسکوپ‌ها) دارید، LabVIEW این کار را آسان می‌کند.
سهولت در ارتباط از طریق لینک‌های مختلف ارتباطی
LabVIEW ارتباط از طریق Ethernet، RS-232، USB، EtherCAT، CAN، RS-485، RS-422، LIN، 1553، ARINC، GPIB و غیره را نسبت به بسیاری از زبان‌های دیگر ساده‌تر می‌کند.
معایب
- ارتباط با پایگاه داده LabVIEW برای فراخوانی‌های ساده SQL مناسب است، اما انتقال ساختار داده‌ها از LabVIEW به پایگاه داده چالش‌برانگیز است.
- پیاده‌سازی یک کلاینت از راه دور برای نظارت بر عملکرد یک برنامه از یک مکان دیگر، گزینه‌های داخلی قدرتمندی وجود ندارد و باید به ابزارها یا چارچوب‌های شخصی متوسل شوید.
- توسعه GUI مدرن ایجاد یک رابط کاربری مدرن که انتظارات کاربران اپلیکیشن‌های تلفن هوشمند را برآورده کند، در LabVIEW چالش‌برانگیز است.
- توسعه اپلیکیشن‌های مبتنی بر وب LabVIEW برای ایجاد برنامه‌های RESTful مانند چارچوب‌های موجود برای C#، .NET، Node.js، یا Python چندان به‌روز نشده است.
- توسعه اپلیکیشن‌های تلفن همراه/هوشمند LabVIEW قابل انتقال به پلتفرم‌های Android و iOS نیست و برای توسعه اپلیکیشن‌های یک‌صفحه‌ای (SPA) مناسب نمی‌باشد.
- پرتابی نسخه‌های کد به‌روزرسانی به نسخه جدید LabVIEW و سپس بازگشت به نسخه‌های قدیمی می‌تواند مشکل‌ساز باشد.
دانلود کنید: آموزش صفر تا صد انواع برنامه نویسی (رایگان)
کاربردهای LabVIEW
- داده‌برداری و اندازه‌گیری: LabVIEW به‌طور گسترده‌ای در پژوهش و توسعه برای داده‌برداری و کاربردهای اندازه‌گیری استفاده می‌شود. مهندسان و دانشمندان می‌توانند سیستم‌های اندازه‌گیری را برای جمع‌آوری و تحلیل داده از حسگرها و ابزارهای مختلف طراحی کنند و این کار در حوزه‌هایی مثل فیزیک، شیمی و پایش محیطی بسیار مفید است.
- سیستم‌های کنترلی و اتوماسیون: LabVIEW در توسعه سیستم‌های کنترلی و راه‌حل‌های اتوماسیون عالی است. صنایع مختلف، از جمله تولید و هوافضا، از LabVIEW برای ایجاد سیستم‌های تست خودکار، برنامه‌های کنترل فرایند و سیستم‌های رباتیک استفاده می‌کنند.
- پردازش و تحلیل سیگنال: این پلتفرم مجموعه‌ای از توابع داخلی برای پردازش و تحلیل سیگنال‌ها ارائه می‌دهد. پژوهشگران و مهندسان می‌توانند الگوریتم‌های پیچیده‌ای برای پردازش تصویر، تحلیل سیگنال صوتی و تحلیل ارتعاش طراحی کنند.
- توسعه سیستم‌های تعبیه‌شده: LabVIEW از طراحی و استقرار برنامه‌ها در سیستم‌های تعبیه‌شده پشتیبانی می‌کند و این قابلیت برای صنایعی مانند خودرو و لوازم الکترونیکی مصرفی بسیار حیاتی است.
- استفاده آموزشی : LabVIEW در مؤسسات آموزشی برای آموزش برنامه‌نویسی، سیستم‌های کنترلی و داده‌برداری بسیار محبوب شده است و منحنی یادگیری را برای دانشجویان ساده‌تر می‌کند.
کاربردها در دنیای واقعی
- اتوماسیون تولید: در صنعت تولید، LabVIEW برای خودکارسازی خطوط تولید، کنترل کیفیت و فرایندهای تست به کار می‌رود.
- تست دستگاه‌های پزشکی: LabVIEW در صنعت بهداشت و درمان برای توسعه سیستم‌های تست و اعتبارسنجی دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شود.
- تست و اعتبارسنجی خودرو: LabVIEW در صنعت خودرو برای تست و اعتبارسنجی قطعات و سیستم‌های خودرو یک ابزار حیاتی است.
- تحقیقات در مؤسسات دانشگاهی: LabVIEW نقش مهمی در تحقیقات علمی ایفا می‌کند.
پس به نوعی باید گفت که LabVIEW نمونه‌ای از قدرت تحول‌آفرین برنامه‌نویسی گرافیکی در کاربردهای مهندسی و علمی است.
برای یادگیری لب ویو دانلود کنید: آموزش labview از صفر تا صد (و همه نکات کاربردی)
ترفند های نرم افزار LabVIEW
در اینجا چند نکته و ترفند برای استفاده از LabVIEW آورده شده است:
- منوی سریع (Quick Drop Menu): با فشردن همزمان کلیدهای Control + Space می‌توانید منوی سریع را باز کرده و با نام یک بلوک جستجو کنید.
- تمیز کردن نمودار بلوک‌ها: از دکمه Clean Up Diagram در نوار ابزار نمودار بلوک‌ها استفاده کنید تا نمودار بلوک‌ها به‌صورت خودکار مرتب و کوچک شود.
- تمیز کردن سیم‌ها: روی یک سیم کلیک راست کنید و گزینه Clean Up Wire را انتخاب کنید تا سیم به‌طور خودکار مرتب شود.
- مرتب‌سازی اشیای پنل جلویی: از ابزارهای موجود در نوار ابزار پنل جلویی برای تراز کردن، توزیع و تغییر اندازه اشیاء استفاده کنید.
از این کلیدهای میانبر استفاده کنید:
- سیم‌کشی خودکار: از تنظیمات سیم‌کشی خودکار در گزینه‌های نمودار بلوک در LabVIEW استفاده کنید.
- نکات راهنما: به کنترل‌ها نکات راهنما اضافه کنید تا پنل جلویی حرفه‌ای‌تر به نظر برسد
در ادامه بخوانید: آموزش رباتیک از صفر تا صد با 20 درس رایگان
LabVIEW به عنوان یکی از ابزارهای قدرتمند در زمینه توسعه نرم‌افزارهای آزمایشی و کنترلی، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند. این نرم‌افزار به واسطه محیط گرافیکی و ابزارهای متنوع، امکان توسعه سریع و آسان برنامه‌های پیچیده را برای مهندسان و پژوهشگران فراهم می‌سازد. کاربردهای گسترده LabVIEW در حوزه‌های مختلف نشان‌دهنده اهمیت و قابلیت‌های بالای این نرم‌افزار در تسهیل فرآیندهای صنعتی و علمی است.
