Manual de prácticas labview arduino

MANUAL DE PRÁCTICAS
DIVISIÓN DE ELECTROMECÁNICA INDUSTRIAL
1
Elaboró: Ing. Yair Jesús Bautista Vázquez
LABVIEW-ARDUINO

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Índice
Objetivo del manual:..........................................................................................................................4
Introducción:......................................................................................................................................4
Desarrollo del manual. .......................................................................................................................6
PRACTICA 1: IDENTIFICACION DEL ENTORNO DE labVIEW.................................................................6
Herramientas Comunes en LabVIEW .......................................................................................6
Seleccionar una Herramienta .................................................................................................6
Automatic Tool Selector ......................................................................................................7
Herramienta de Operación ..................................................................................................7
Herramienta de Posicionamiento ......................................................................................8
Herramienta de Etiquetado ...............................................................................................10
Herramienta de Cableado..................................................................................................11
Otras Herramientas a las que se tiene Acceso desde la Paleta...............................12
Menús de Acceso Directo .....................................................................................................13
Ventanas de Propiedades .....................................................................................................14
Barras de Herramientas de la Ventana del Panel Frontal..............................................15
Barras de Herramientas de la Ventana del Diagrama de Bloques ..............................17
PRÁCTICA 2: TIPOS DE DATOS Y ESTRUCTURAS ...............................................................................18
Tipo de Dato Cadena de Caracteres .............................................................................................18
Tipo de Dato Numérico ................................................................................................................18
Tipo de Dato Booleano.................................................................................................................19
Estructuras de Datos en LabVIEW ................................................................................................20
Arreglos........................................................................................................................................20
Enums...........................................................................................................................................31
PRÁCTICA 3: PRIMER PROGRAMA....................................................................................................34
PRÁCTICA 4: SIMULACIÓN DESENSOR DE TEMPERATURA ...............................................................37
PRÁCTICA 4: ENLACE ARDUINO-LABVIEW........................................................................................40
PRÁCTICA 4: LECTURA DE SEÑALES ANÁLOGAS ...............................................................................51
Señales digitales ..........................................................................................................................52

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PRÁCTICA 5: LECTURA DE SEÑALES ANÁLOGAS (LDR O FOTORESISTENCIA) ....................................55
PRACTICA 6: SEÑALES PWM (Modulación por ancho de pulsos)......................................................59
Conclusión........................................................................................................................................67
Bibliografías y cibergrafias. ..............................................................................................................67

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Objetivo del manual:
El alumno de la carrera de Energías Renovables podrá realizar interfaces que le
permitan monitorear en tiempo real procesos, para la optimización de la energía,
así como el análisis datos, interactuando de manera gráfica con el proceso.
Introducción:
¿Qué es LabVIEW?
LabVIEW es un software de ingeniería de sistemas que requiere pruebas, medidas
y control con acceso rápido a hardware e información de datos.
LabVIEW ofrece un enfoque de programación gráfica que le ayuda a visualizar cada
aspecto de su aplicación, incluyendo configuración de hardware, datos de medidas
y depuración. Esta visualización hace que sea más fácil integrar hardware de
medidas de cualquier proveedor, representar una lógica compleja en el diagrama,
desarrollar algoritmos de análisis de datos y diseñar interfaces de usuario
personalizadas.

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MATLAB
MATLAB (abreviatura de MATrix LABoratory, «laboratorio de matrices») es un
sistema de cómputo numérico que ofrece un entorno de desarrollo integrado (IDE)
con un lenguaje de programación propio (lenguaje M). Está disponible para las
plataformas Unix, Windows, macOS y GNU/Linux.
Entre sus prestaciones básicas se hallan la manipulación de matrices, la
representación de datos y funciones, la implementación de algoritmos, la creación
de interfaces de usuario (GUI) y la comunicación con programas en
otros lenguajes y con otros dispositivos hardware. El paquete MATLAB dispone de
dos herramientas adicionales que expanden sus prestaciones, a
saber, Simulink (plataforma de simulación multidominio) y GUIDE (editor de
interfaces de usuario - GUI). Además, se pueden ampliar las capacidades de
MATLAB con las cajas de herramientas (toolboxes); y las de Simulink con
los paquetes de bloques (blocksets).
Es un software muy usado en universidades y centros de investigación y desarrollo.
En los últimos años ha aumentado el número de prestaciones, como la de
programar directamente procesadores digitales de señal o crear código VHDL.
En 2004, se estimaba que MATLAB era empleado por más de un millón de personas
en ámbitos académicos y empresariales

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Desarrollo del manual.
PRACTICA 1: IDENTIFICACION DEL ENTORNO DE labVIEW.
Objetivo: El alumno identificara los diferentes elementos del entorno labVIEW.
Herramientas Comunes en LabVIEW
En un lenguaje de programación gráfica como el software LabVIEW, el mouse es la
manera principal de interactuar con el entorno de programación. Dicho esto, el
cursor del mouse debe ser capaz de completar diferentes tareas, como seleccionar,
cablear, resaltar texto y demás. Este módulo examina no solamente las diferentes
funciones que el mouse puede realizar en LabVIEW, sino también cómo realizar
dichas tareas.
Este módulo también habla sobre algunas otras maneras de modificar sus VIs:
menús de acceso directo, ventanas de diálogo de propiedades y la barra de
herramientas.
Seleccionar una Herramienta
Puede crear, modificar y depurar VIs usando las herramientas que proporciona
LabVIEW. Una herramienta es un modo de operación especial del cursor del mouse.
El modo de operación del cursor corresponde al ícono de la herramienta
seleccionada. LabVIEW selecciona esta herramienta de acuerdo a la ubicación
actual del mouse.
Figura 1. Paleta de Herramientas
Puede escoger manualmente la herramienta que necesita al seleccionarla en la
paleta Tools. Seleccione View » Tools Palette para mostrar la paleta Tools.

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Automatic Tool Selector
El primer elemento en la paleta Tools es el botón Automatic Tool Selection. Cuando
selecciona esto, LabVIEW automáticamente escoge una herramienta de acuerdo a
la ubicación de su cursor. Puede apagar la selección automática de herramientas al
anular la selección de este elemento y seleccionar otro elemento en la paleta.
Si va a comparar las herramientas en LabVIEW con herramientas caseras comunes,
las herramientas enlistadas a continuación podrían representar un desarmador, un
cuchillo o un sacacorchos y el selector automático de herramientas podría ser un
cuchillo Swiss Army, capaz de realizar todas las tareas.
Figura 2. Herramientas Individuales y Selector Automático de Herramientas
A continuación, se mencionan algunas de las herramientas más comunes que
puede encontrar en LabVIEW. Note que cuando el botón de Selección Automática
de Herramientas está habilitado, el mouse cambia una de las siguientes
herramientas para realizar las tareas más comunes en LabVIEW.
Herramienta de Operación
Use la herramienta de Operación para cambiar los valores de un control. Por
ejemplo, en la Figura 3 la herramienta de Operación mueve el puntero en la
Horizontal Pointer Slide. Cuando el mouse está sobre el puntero, el cursor
automáticamente obtiene acceso a la herramienta de Operación.

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Figura 3. Usar la Herramienta de Operación
La herramienta de Operación es usada generalmente en la ventana del panel
frontal, pero también puede usar la herramienta Operativa en la ventana del
diagrama de bloques para cambiar el valor de una constante Booleana.
Herramienta de Posicionamiento
Use la herramienta de Posicionamiento para seleccionar o cambiar el tamaño de los
objetos. Por ejemplo, en la Figura 4 la herramienta de Posicionamiento selecciona
el control numérico Number of Measurements. Después de seleccionar un objeto,
puede mover, copiar o eliminar el objeto. Cuando el mouse está sobre la orilla de
un objeto, el cursor automáticamente obtiene acceso a la herramienta de
Posicionamiento.

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Figura 4. Usar la Herramienta de Posicionamiento para Seleccionar un Objeto
Si el mouse está sobre un nodo de cambio de tamaño de un objeto, el modo del
cursor cambia para mostrarle que puede cambiar el tamaño del objeto, como se
muestra en la Figura 5. Note que el cursor está sobre una orilla de la Gráfica XY en
un nodo de cambio de tamaño y el modo del cursor cambia a una doble flecha.

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Figura 5. Usar la Herramienta de Posicionamiento para Cambiar el Tamaño de un
Objeto
Puede usar la herramienta de posicionamiento en la ventana del panel frontal y del
diagrama de bloques.
Herramienta de Etiquetado
Use la herramienta de Etiquetado para proporcionar el texto en un control, para
editar texto y para crear etiquetas. Por ejemplo, en la Figura 6 la herramienta de
Etiquetado proporciona el texto en el control numérico Number of Measurements.
Cuando el mouse está sobre el interior del control, el cursor automáticamente
obtiene acceso a la herramienta de Etiquetado. Haga clic para colocar un cursor
dentro del control. Después haga doble clic para seleccionar el texto actual.

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Figura 6. Usar la Herramienta de Etiquetado
Cuando no está en un área en específico de una ventana del panel frontal o ventana
del diagrama de bloques que tiene acceso a cierto modo del mouse, el cursor
aparece como cross-hairs. Si la selección automática de herramientas está
habilitada, puede dar doble clic en cualquier espacio abierto para tener acceso a la
herramienta de Etiquetado y crear una etiqueta.
Herramienta de Cableado
Use la herramienta de Cableado para cablear objetos juntos en el diagrama de
bloques. Por ejemplo, en la Figura 7, la herramienta de Cableado cablea la
terminal Number of Measurements a la terminal de conteo del Ciclo For. Cuando
el mouse está sobre la salida o entrada de una terminal o sobre un cable, el cursor
automáticamente obtiene acceso a la herramienta de Cableado.

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Figura 7. Usar la Herramienta de Cableado
La herramienta de Cableado funciona principalmente con la ventana del diagrama
de bloques y cuando crea un panel conector en la ventana del panel frontal.
Otras Herramientas a las que se tiene Acceso desde la Paleta
Usted puede tener acceso a las siguientes herramientas en la paleta:
Use la herramienta de Menú de Acceso Directo de Objetos para tener acceso al
menú de objetos con el botón izquierdo del mouse. Usted también puede tener
acceso a este menú al dar clic con botón derecho en cualquier objeto en LabVIEW.
Use la herramienta de Desplazamiento para desplazarse a través de las ventanas
sin usar barras de desplazamiento.
Use la herramienta de Breakpoint para establecer puntos de pausa en VIs,
funciones, nodos y estructuras para detener la ejecución en esa ubicación.
Use la herramienta de Probe para crear puntos de prueba en el diagrama de
bloques. También usé la herramienta de Sonda de Prueba para verificar los valores
intermedios en un VI que produce resultados cuestionables o inesperados.

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Use la herramienta de Colorear para colorear un objeto. La herramienta de Colorear
también muestra las configuraciones actuales de color en primer plano y el fondo.
Use la herramienta de Copiar Color para copiar colores y después pegarlos con la
herramienta de Coloreo.
Menús de Acceso Directo
Todos los objetos de LabVIEW tienen asociado menús de acceso directo, también
conocidos como menús de contexto, menús emergentes y menús de clic derecho.
Al crear un VI, use los elementos del menú de acceso directo para cambiar la
apariencia o el comportamiento de los objetos del panel frontal o del diagrama de
bloques. Para ver el menú de acceso directo, haga clic con botón derecho en el
objeto.
Figura 8. Menú de Acceso Directo para un Medidor

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Ventanas de Propiedades
Los objetos en la ventana del panel frontal también tienen ventanas de diálogo de
propiedades que usted puede usar para cambiar la apariencia o el comportamiento
de los objetos. Haga clic con botón derecho en un objeto y seleccione Propertiesen
el menú de acceso directo para tener acceso a la ventana de diálogo de un objeto.
La Figura 9 muestra la ventana de diálogo de propiedades para el medidor que se
muestra en la Figura 8. Las opciones disponibles en la ventana de diálogo de
propiedades de un objeto son similares a las opciones disponibles en el menú de
acceso directo de ese objeto.
Figura 9. Ventana de Diálogo de Propiedades para un Medidor
Puede seleccionar múltiples objetos en el panel frontal o el diagrama de bloques y
editar cualquier propiedad que los objetos compartan. Para seleccionar múltiples
objetos, use la herramienta de Ubicación para arrastrar un rectángulo de selección

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alrededor de todos los objetos que desea editar o mantenga apretada la tecla
<Shift> al hacer clic en cada objeto. Haga clic con botón derecho en un objeto y
seleccione Properties en el menú de acceso directo para mostrar la ventana de
diálogo Properties. La ventana de diálogo Propertiess solamente muestra
secciones y propiedades que comparte el objeto que seleccionó. Seleccione objetos
similares para mostrar más secciones o propiedades. Si selecciona objetos que no
comparten propiedades comunes, la ventana de diálogo Properties no muestra
ninguna sección o propiedad.
Barras de Herramientas de la Ventana del Panel Frontal
Cada ventana tiene una barra de herramientas asociada con ella. Utilicé los botones
de la barra de herramientas de la ventana del panel frontal para ejecutar y editar el
VI.
La siguiente barra de herramientas aparece en la ventana del panel frontal.
Haga clic en el botón Run button to run a VI. LabVIEW compila el VI, si es necesario.
Puede ejecutar un VI si el botón Run aparece como una flecha en blanco, como se
muestra a la izquierda. La flecha blanca también indica que usted puede usar el VI
como subVI si crea un panel conector para el VI.
Mientras el VI se ejecuta, el botón Run aparece como se muestra arriba, si el VI es
un VI de alto nivel, lo cual significa que no tiene callers y por consiguiente no es un
subVI.
Si el VI que se está ejecutando es un subVI, el botón Run aparece como se muestra
arriba.
El botón Run aparece roto cuando el VI que está creando o editando contiene
errores Si el botón Run aún aparece roto después de que termino de cablear el
diagrama de bloques, el VI está roto y no se puede ejecutar. Haga clic en este botón
para mostrar la ventana Error list, la cual enlista todos los errores y advertencias.
Haga clic en el botón Run Continuously para ejecutar el VI hasta que usted finalice

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o detenga la ejecución. También puede hacer clic en el botón otra vez para
deshabilitar la ejecución continua.
Hasta que el VI se ejecuta, aparece el botón Abort Execution. Haga clic en este
botón para detener el VI inmediatamente si no hay otra manera de detener el VI. Si
más de uno de los VIs de alto nivel ejecutándose utiliza el VI, el botón está en color
tenue.
Precaución: El botón Abort Execution detiene al VI inmediatamente, antes que el
VI termine la actual iteración. Al detener un VI que utiliza recursos externos, como
hardware externo, puede dejar los recursos en un estado desconocido sin
restablecerlos o liberarlos adecuadamente. Diseñe VIs con un botón de paro para
evitar este problema.
Haga clic en el botón Pause para detener un VI ejecutándose. Cuando hace clic en
el botón Pause, LabVIEW resalta en el diagrama de bloques la ubicación donde
usted detuvo la ejecución y aparece en rojo el botón Pause. Haga clic en el
botón Pause otra vez para continuar ejecutando el VI.
Seleccione el menú desplegable Text Settings para cambiar las configuraciones de
la fuente para las porciones seleccionadas del VI, incluyendo tamaño, estilo y color.
Seleccione el menú desplegable Align Objects para alinear los objetos a lo largo
de los ejes, incluyendo vertical, orilla de arriba y así sucesivamente.
Seleccione el menú desplegable Distribute Objects para espaciar los objetos
uniformemente, incluyendo intervalos, compresión y así sucesivamente.
Seleccione el menú desplegable Resize Objects para cambiar el tamaño de
múltiples objetos del panel frontal al mismo tamaño.
Seleccione el menú desplegable Reorder cuando tiene objetos que se traslapan
entre ellos y quiere definir cuál está enfrente o atrás de cada uno. Seleccione uno

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de los objetos con la herramienta de Posicionamiento y después seleccione
entre Move Forward, Move Backward, Move To Front y Move To Back.
La Búsqueda en LabVIEW puede ubicar información en LabVIEW Help, en las
paletas Funciones y Controles y desde las secciones de soporte de NI, soporte de
la comunidad, descargas e información de productos en ni.com. Usted puede
configurar las categorías en las que desea que LabVIEW realice la búsqueda al
seleccionar Tools»Options y al seleccionar Search en la lista Category.
Seleccione el botón Show Context Help Window para visualizar la
ventana Context Help.
Enter Text aparece para recordarle que un nuevo valor está disponible para
reemplazar uno viejo. El botón Enter Text desaparece cuando hace clic en él,
presiona la tecla <Enter> o hace clic en el área del panel frontal o del diagrama de
bloques.
Barras de Herramientas de la Ventana del Diagrama de Bloques
Regresar al inicio
Haga clic en el botón Clean Up Diagram para enrutar automáticamente todos los
cables existentes y para reorganizar los objetos en el diagrama de bloques para
generar un diseño más limpio. Para configurar las opciones de limpieza,
seleccione Tools»Options para mostrar la ventana de diálogo de Opciones y
seleccione Block Diagram: Cleanup en la lista Category.
Los otros botones únicos de la barra de herramientas del diagrama de bloques son
usados principalmente para resolver problemas y se habla de ellos en el documento
Herramientas de Depuración.

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PRÁCTICA 2: TIPOS DE DATOS Y ESTRUCTURAS
Objetivo: El alumno conocerá el funcionamiento de cada estructura, así como la
identificación de tipos de datos utilizados en labVIEW.
Tipo de Dato Cadena de Caracteres
Una cadena es una secuencia de caracteres ASCII visibles o no visibles. Las
cadenas de caracteres ofrecen un formato independiente a la plataforma para
información y datos. Algunas de las aplicaciones más comunes de cadena de
caracteres incluyen las siguientes:
-Crear mensajes de texto simples.
-Controlar instrumentos al enviar comandos de texto al instrumento y regresar
valores de datos en la forma de ASCII o cadena de caracteres binarias, las cuales
después puede convertir en valores numéricos.
-Almacenar datos numéricos a disco. Para almacenar datos numéricos en un
archivo ASCII, primero debe convertir datos numéricos en cadena de caracteres
antes de escribir a un archivo de disco.
-Instruir o advertir al usuario con ventanas de diálogo.
En el panel frontal, las cadenas de caracteres aparecen como tabla, cuadros de
texto y etiquetas. LabVIEW incluye VIs integrados y funciones que puede usar para
manipular secuencias, incluyendo formateo de cadena de caracteres, análisis de
cadena de caracteres y otras ediciones. LabVIEW representa datos de cadena de
caracteres en color rosa.
Tipo de Dato Numérico
LabVIEW representa datos numéricos como números de punto flotante, números
de punto fijo, números enteros, números enteros sin signo y números complejos.
Precisión doble o simple, así como datos numéricos complejos son representados

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con el color naranja en LabVIEW. Todos los datos numéricos enteros son
representados con el color azul.
Nota: La diferencia entre los tipos de datos numéricos es el número de bits que
usan para almacenar datos y los valores de datos que representan.
Ciertos tipos de datos también ofrecen opciones de configuración extendida. Por
ejemplo, puede asociar unidades físicas de medida con datos de punto flotante,
incluyendo números complejos y usted puede configurar la codificación y rango para
datos de punto fijo.
Tipo de Dato Booleano
LabVIEW almacena datos Booleanos como valores de 8 bits. Un Booleano puede
ser usado en LabVIEW para representar un 0 o 1 o un TRUE o FALSE. Si el valor
de 18 bits es cero, el valor Booleano es FALSE. Cualquier valor no igual a cero
representa TRUE. Las aplicaciones comunes para datos Booleanos incluyen
representar datos digitales y servir como un control de panel frontal que actúa como
un conmutador que tiene una acción mecánica generalmente usada para controlar
una estructura de ejecución como una estructura de Caso. Un control Booleano
generalmente es usado como la declaración condicional para terminar un Ciclo
While. En LabVIEW el color verde representa datos Booleanos.
Tipo de Dato Dinámico
La mayoría de los Express VIs aceptan y/o regresan tipos de datos dinámicos, los
cuales aparecen como una terminal de color azul obscuro.
Al usar los Convert to Dynamic Data y Convert from Dynamic Data VIs, usted puede
convertir datos Booleanos o numéricos de punto flotante de los siguientes tipos de
datos:
-Arreglo 1D de forma de onda
-Arreglo 1D de escalares

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-Arreglo 1D de escalares – valor más reciente
-Arreglo 1D de escalares – un solo canal
-Arreglo 2D de escalares – columnas son canales
-Arreglo 2D de escalares – filas son canales
-Un solo escalar
-Una sola forma de onda
Cablear el tipo de datos dinámicos a un indicador que puede presentar mejor los
datos. Los indicadores incluyen una gráfica, tabla o numérico o indicador Booleano.
Sin embargo, ya que los datos dinámicos experimentan una conversión automática
para igualar al indicador al cual están cableados, los Express VIs pueden bajar la
velocidad de ejecución del diagrama de bloques.
El tipo de datos dinámico es para uso con Express VIs. La mayoría de los VIs y
funciones que se venden con LabVIEW no aceptan este tipo de datos. Para usar
una función o VI integrada para analizar o procesar los datos que incluye el tipo de
datos dinámico, debe convertir el tipo de datos dinámico.
Estructuras de Datos en LabVIEW
Algunas veces es benéfico agrupar datos relacionados entre sí. Use arreglos y
clusters para agrupar datos relacionados en LabVIEW. Los arreglos combinan el
mismo tipo de datos en una estructura de datos y los clusters combinan datos de
múltiples tipos de datos en una estructura de datos.
Arreglos
Un arreglo consiste de elementos y dimensiones. Los elementos son los datos que
componen el arreglo. Una dimensión es la longitud, altura o profundidad de un
arreglo. Un arreglo puede tener una o más dimensiones y tantos como (231) – 1
elemento por dimensión, si la memoria lo permite.
Puede construir arreglos de tipos de datos numéricos, Booleano, paths, cadena de
caracteres, forma de onda y cluster. Considere usar arreglos cuando trabaje con
una colección de datos similares y cuando realice cálculos repetitivos. Los arreglos
son ideales para almacenar datos que colecta desde formas de onda o datos
generados en ciclos, donde cada iteración de un ciclo produce un elemento del
arreglo.

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Nota: Los índices de arreglo en LabVIEW están basados en cero. El índice del
primer elemento en el arreglo, sin importar su dimensión, es cero.
Los elementos del arreglo son ordenados. Un arreglo utiliza un índice, así usted
puede tener acceso fácilmente a cualquier elemento en particular. El índice está
basado en cero, lo cual significa que está en el rango de 0 a n – 1, donde n es el
número de los elementos en el arreglo. Por ejemplo, n = 12 para los doce meses
del año, así el índice va de 0 a 11. Marzo es el tercer mes, así que tiene un índice
de 2.
La Figura 1 muestra un ejemplo de un arreglo de numéricos. El primer elemento
que se muestra en el arreglo (3.00) está en el índice 1 y el segundo elemento
(1.00) está en el índice 2. El elemento en el índice 0 no se muestra en esta
imagen, porque el elemento 1 está seleccionado en la imagen del índice. El
elemento seleccionado en la imagen del índice siempre se refiere al elemento que
se muestra en la parte superior izquierda de la imagen del elemento.
Figura 1. Imagen del Índice de Arreglo, Arreglo del Control Numérico
Crear Controles e Indicadores tipo Arreglo
Cree un control o indicador tipo arreglo en el panel frontal al añadir una estructura
de arreglo al panel frontal, como se muestra en la Figura 2 y arrastrar un objeto de
datos o elemento, como un control numérico o de cadena de caracteres, a la
estructura del arreglo.

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Figura 2. Colocar un Control Numérico en una Estructura de Arreglo
Si intenta arrastrar un control inválido o indicador en la estructura del arreglo, no
podrá colocar el control o indicador en la estructura del arreglo.
Debe insertar un objeto en la estructura del arreglo antes de usar el arreglo en el
diagrama de bloques. De lo contrario, la terminal del arreglo aparece en negro con
un paréntesis vacío y no tiene tipo de datos asociado.
Arreglo en 2D
Los ejemplos anteriores usan arreglos en 1D. Un arreglo en 2D almacena elementos
en una cuadrícula. Requiere un índice de columna y un índice de fila para ubicar un
elemento, ambos basados en cero. La Figura 3 muestra un arreglo en 2D de 8
columnas por 8 filas, el cual contiene 8 × 8 = 64 elementos.
Figura 3. Arreglo en 2D
Para añadir un arreglo multidimensional al panel frontal, haga clic con botón derecho
en la imagen del índice y seleccione Add Dimension desde el menú de acceso
directo. También puede cambiar el tamaño de la imagen índice del arreglo hasta
que obtenga la cantidad de dimensiones que desea.
Iniciar Arreglos
Puede iniciar un arreglo o dejarlo sin inicializar. Cuando un arreglo es iniciado, usted
define el número de elementos en cada dimensión y el contenido de cada elemento.
Un arreglo sin inicializar contiene un número fijo de dimensiones, pero no
elementos. La Figura 4 muestra un control arreglo en 2D sin configurar. Note que
todos los elementos están atenuados. Esto indica que el arreglo no está
configurado.

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Figura 4. Arreglo en 2D sin Configurar
En la Figura 5, seis elementos son iniciados. En un arreglo en 2D, después de que
inició un elemento en una fila, los elementos restantes en esa fila son iniciados y
aparecen con el valor predeterminado para el tipo de datos. Por ejemplo, en la
Figura 5, si proporciona 4 en el elemento en la primera columna, tercera fila, los
elementos en la segunda y tercera columna en la tercera fila aparecen
automáticamente con un 0.
Figura 5. Un Arreglo en 2D Iniciado con Seis Elementos
Crear Constantes tipo Arreglo
Para crear una constante del arreglo en el diagrama de bloques, seleccione
una Array Constant en la paleta Funciones, coloque la estructura del arreglo en el
diagrama de bloques y coloque una constante de cadena de caracteres, constante
numérica, constante Booleano o constante cluster en la estructura del arreglo.
Puede usar una constante de arreglo para almacenar datos constantes o como un
punto de comparación con otros arreglos.

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Usar Arreglos con Ciclos
Entradas de Arreglo Auto-indexing
Si cablea un arreglo a o desde un Ciclo For o Ciclo While, puede enlazar cada
iteración del ciclo a un elemento en ese arreglo al habilitar auto-indexing La imagen
de túnel cambia de ser un cuadrado sólido a la imagen para indicar auto-indexing.
Haga clic con botón derecho en el túnel y seleccione Enable Indexing o Disable
Indexing desde el menú de acceso directo para modificar el estado del túnel.
Entradas de Arreglo
Si habilita auto-indexing en un arreglo cableado a una terminal de entrada de Ciclo
For, LabVIEW establece la terminal de conteo al tamaño del arreglo para que no
tenga que cablear la terminal de conteo. Ya que puede usar Ciclos For para
procesar los arreglos de un elemento al mismo tiempo, LabVIEW habilita auto-
indexing de forma predeterminada para cada arreglo que cablee a un Ciclo For.
Puede deshabilitar auto-indexing si no necesita procesar arreglos de un elemento a
la vez.
En la Figura 6, el Ciclo For se ejecuta un número de veces igual al número de
elementos en el arreglo. Normalmente, si la terminal Loop Count del Ciclo For no
está cableada, el botón de ejecución esta roto. Sin embargo, en este caso el
botón Run Arrow no aparece roto.

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Figura 6. Arreglo Usado para Establecer Conteo de Ciclo For
Si habilita auto-indexing para más de un túnel o si cablea la terminal de conteo, el
número actual de iteraciones se ejecuta la opción menor. Por ejemplo, si dos
arreglos de auto-indexing entran en el ciclo, con 10 o 20 elementos respectivamente
y cablea un valor de 15 a la terminal de conteo, el ciclo solamente se ejecuta 10
veces, incluyendo todos los elementos del primer arreglo pero solamente los
primeros 10 del segundo arreglo.
Salidas de Arreglo
Cuando aplica auto-indexing a un túnel de salida de arreglo, el arreglo de salida
recibe un nuevo elemento desde cada iteración del ciclo. Por lo tanto, los arreglos
de salida de auto-indexing son siempre iguales en tamaño al número de
iteraciones. El cable desde el túnel de salida al indicador del arreglo se vuelve más
grueso conforme cambia a un arreglo en el borde del ciclo y el túnel de salida
contiene paréntesis cuadrados representando un arreglo.
Figura 7. Salida de Auto-Indexing
Haga clic con botón derecho en el túnel en el borde del ciclo y seleccione Enable
Indexing o Disable Indexing desde el menú de acceso directo para activar o
desactivar auto-indexing. Auto-indexing para los Ciclos While están deshabilitados
de forma predeterminada. Por ejemplo, deshabilite auto-indexing si solamente
necesita el último valor que pasó por el túnel.
Crear Arreglos en 2D
Puede usar dos Ciclos For, anidados uno dentro del otro, para crear un arreglo en
2D. El Ciclo For externo crea los elementos en fila y el Ciclo For interno crea los
elementos en columna.

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Figura 8. Crear un Arreglo en 2D
Clusters
Los clusters agrupan elementos de datos de diferentes tipos. Un ejemplo de un
cluster es el cluster de error de LabVIEW, el cual combina un valor Booleano, un
valor numérico y uno de cadena de caracteres. Un cluster es similar a un registro o
a una estructura en lenguajes de programación basados en texto.
Construir varios elementos de datos en clusters elimina el desorden de cables en el
diagrama de bloques y reduce el número de terminales del panel conector que los
subVIs necesitan. El panel conector tiene, a lo más, 28 terminales. Si su panel
frontal contiene más de 28 controles e indicadores que quiera pasar a otro VI,
agrupe algunos de ellos en un cluster y asigne el cluster a una terminal en el panel
conector.
La mayoría de los clusters en el diagrama de bloques tienen un patrón de cable rosa
y terminal de tipos de datos. Los clusters de error tienen un patrón de cable amarillo
obscuro y terminal de tipo de datos. Los clusters de valores numéricos, algunas
veces conocidos como puntos, tienen un patrón de cable café y terminal de tipo de
datos. Puede cablear clusters numéricos cafés a funciones Numéricas, como Suma
o Raíz Cuadrada, para realizar la misma operación simultáneamente en todos los
elementos del cluster.
Orden de Elementos de Cluster
Aunque el cluster y los elementos de arreglo están ordenados, debe desagrupar
todos los elementos del cluster una vez usando la función Unbundle. Puede usar la
función Unbundle by Name para desagrupar los elementos del cluster por nombre.
Si utiliza la función Unbundle by Name, cada elemento del cluster debe tener una

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etiqueta. Los clusters también se diferencian de los arreglos ya que tienen un
tamaño fijo. Como un arreglo, un cluster puede ser un control o un indicador. Un
cluster no puede contener una combinación de controles e indicadores.
Construir varios elementos de datos en clusters elimina el desorden de cables en el
diagrama de bloques y reduce el número de terminales del panel conector que los
subVIs necesitan. El panel conector tiene, a lo más, 28 terminales. Si su panel
frontal contiene más de 28 controles e indicadores que quiera pasar a otro VI,
agrupe algunos de ellos en un cluster y asigne el cluster a una terminal en el panel
conector.
La mayoría de los clusters en el diagrama de bloques tienen un patrón de cable rosa
y terminal de tipos de datos. Los clusters de error tienen un patrón de cable amarillo
obscuro y terminal de tipo de datos. Los clusters de valores numéricos, algunas
veces conocidos como puntos, tienen un patrón de cable café y terminal de tipo de
datos. Puede cablear clusters numéricos cafés a funciones Numéricas, como Suma
o Raíz Cuadrada, para realizar la misma operación simultáneamente en todos los
elementos del cluster.
Crear Clusters
Controles e Indicadores
Cree un control o indicador de cluster en el panel frontal al añadir una estructura de
cluster al panel frontal, como se muestra en la Figura 9 y al arrastrar un objeto de
datos o elemento, que puede ser un control o indicador numérico, Booleano, de
cadena de caracteres, path, refnum, arreglo o cluster hacia el interior de la
estructura del cluster. Cambie el tamaño de la estructura del cluster al arrastrar el
cursor mientras coloca la estructura del cluster.
Figura 9. Creación de un Control de Cluster

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La Figura 10 es un ejemplo de un cluster que contiene tres controles: una cadena
de caracteres, un interruptor Booleano y un numérico. Un cluster es un control o un
indicador; no puede contener una combinación de controles e indicadores.
Figura 10. Ejemplo de Control de Cluster
Crear Constantes del Cluster
Para crear una constante cluster en el diagrama de bloques, seleccione
una Cluster Constant en la paleta Funciones, coloque la estructura del cluster en
el diagrama de bloques y coloque una constante de cadena de caracteres,
constante numérica, constante Booleano o constante cluster en la estructura del
cluster. Puede usar una constante de cluster para almacenar datos constantes o
como un punto de comparación con otros clusters.
Si tiene un control o indicador de cluster en la ventana del panel frontal y quiere
crear una constante de cluster que contenga los mismos elementos en el
diagrama de bloques, puede arrastrar el cluster desde la ventana del panel frontal
al diagrama de bloques o dar clic con botón derecho en el cluster en la ventana del
panel frontal y seleccione Create»Constant en el menú de acceso directo.
Usar Funciones de Cluster
Use las funciones de Cluster para crear y manipular clusters. Por ejemplo, puede
realizar tareas similares a las siguientes:
-Extraiga elementos de datos individuales desde un cluster.
-Añada elementos de datos individuales a un cluster.
-Fracture un cluster en sus elementos de datos individuales.

29
Use la función de Bundle para ensamblar un cluster, use la función Bundle y la
función Bundle by Name para modificar un cluster y use la función Unbundle y la
función Unbundle by Name para desensamblar clusters.
También puede colocar las funciones Bundle, Bundle by Name, Unbundle, y
Unbundle by Name en el diagrama de bloques al dar clic con botón derecho en la
terminal del cluster en el diagrama de bloques y al seleccionar Cluster, Class &
Variant Palette en el menú de acceso directo. Las funciones de Agrupar y
Desagrupar contienen automáticamente el número correcto de terminales. Las
funciones Agrupar por Nombre y Desagrupar por Nombre aparecen con el primer
elemento en el cluster. Use la herramienta de Posición para cambiar el tamaño de
las funciones de Agrupar por Nombre y Desagrupar por Nombre para mostrar los
otros elementos del cluster.
Ensamblar Clusters
Use la función Bundle para ensamblar un cluster desde elementos individuales o
para cambiar los valores de los elementos individuales en un cluster existente sin
tener que especificar los nuevos valores para todos los elementos. Use la
herramienta de Posición para cambiar el tamaño de la función o haga clic con botón
derecho en una entrada de elemento y seleccione Añadir Entrada desde el menú
de acceso directo.
Figura 11. Ensamblar un Cluster en el Diagrama de Bloques
Modificar un Cluster
Si cablea la entrada de cluster, puede cablear solamente los elementos que desea
cambiar. Por ejemplo, el Cluster de Entrada que se muestra en la Figura
12 contiene tres controles.

30
Figura 12. Bundle se Usa para Modificar un Cluster
Si conoce el orden del cluster, puede usar la función Bundle para cambiar el valor
del Comando al cablear los elementos que se muestran en la Figura 12.
También puede usar la función Bundle By Name para reemplazar o tener acceso a
elementos etiquetados de un cluster. La función de Bundle by Name funciona
como la función de Bundle, pero en lugar de relacionar los elementos del cluster
por su orden de cluster, los relaciona por sus etiquetas. Solamente puede tener
acceso a elementos con etiquetas propias. El número de entradas no necesita ser
igual al número de elementos en un cluster de salida.
Use la herramienta de Operación para hacer clic en una terminal de entrada y
seleccionar un elemento en el menú desplegable. También puede hacer clic con
botón derecho en la entrada y seleccionar el elemento con Seleccionar Elemento
en el menú de acceso directo.
En la Figura 13, puede usar la función de Bundle by Name para actualizar los
valores de Comando y Función con los valores del Nuevo Comando y Nueva
Función.
Figura 13. Bundle by Name se Usa para Modificar un Cluster
Use la función de Bundle by Name para estructuras de datos que pueden cambiar
durante el desarrollo. Si añade un nuevo elemento al cluster o modifica su orden,
no necesita reescribir la función de Bundle by Name ya que los nombres siguen
siendo válidos.
Desensamblar Clusters
Use la función Unbundle para separar un cluster en sus elementos individuales.
Use la función Unbundle By Name para regresar los elementos del cluster de los
cuales especificó los nombres. El número de terminales de salida no depende del

31
número de elementos en el cluster de entrada.
Use la herramienta de Operación para hacer clic en una terminal de salida y
seleccionar un elemento en el menú desplegable. También puede hacer clic con
botón derecho en la terminal de salida y seleccionar el elemento con Seleccionar
Elemento en el menú de acceso directo.
Por ejemplo, si usa la función Unbundle con el cluster en la Figura 14, tiene cuatro
terminales de salida que corresponden a los cuatro controles en el cluster. Debe
conocer el orden del cluster para que pueda asociar la terminal Booleano correcta
del cluster desagrupado con el interruptor correspondiente en el cluster. En este
ejemplo, los elementos están ordenados de arriba hacia abajo comenzando con el
elemento 0. Si usa la función Unbundle by Name, puede tener un número arbitrario
de terminales de salida y tener acceso a elementos individuales por nombre en
cualquier orden.
Figura 14. Unbundle and Unbundle By Name
Enums
Un enum (control, constante o indicador enumerado) es una combinación de tipos
de datos. Un enum representa un par de valores, una cadena de caracteres y un
valor numérico, donde el enum puede ser uno de una lista de valores. Por ejemplo,
si usted creó un tipo de enum llamado Mes, los pares de valores posibles para una
variable Mes son enero-0, febrero-1 y así hasta diciembre-11. La Figura 15 muestra
un ejemplo de estos pares de datos en la ventana de diálogo de Propiedades para

32
un control enumerado. Se obtiene acceso al dar clic con botón derecho en el control
enum y al seleccionar Edit Items.
Figura 15. Propiedades para el Control Enumerado Mes
Los enums son útiles porque es más fácil manipular números en el diagrama de
bloques que cadena de caracteres. La Figura 16 muestra el control enumerado
Mes, la selección de un par de datos en el control enumerado y la terminal del
diagrama de bloques correspondiente.

33
Figura 16. Control Enumerado Mes, Selección en Control, Terminal de Diagrama de
Bloques

34
PRÁCTICA 3: PRIMER PROGRAMA
Objetivo: El alumno será capaz de construir programas que realizarán alguna tarea
sencilla de forma gráfica.
El programa tratara del funcionamiento de compuertas lógicas (AND, OR, NOT)
TABLA DE VERDAD CON 3 ENTRADAS EN UNA COMPUERTA AND
ENTRADA
1
ENTRADA
2
ENTRADA
3
SALIDA
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
TABLA DE VERDAD CON 3 ENTRADAS EN UNA COMPUERTA OR
ENTRADA 1 ENTRADA 2 ENTRADA 3 SALIDA
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1

35
TABLA DE VERDAD CON 3 ENTRADAS EN UNA COMPUERTA NOT
ENTRADA 3 SALIDA
0 1
1 0
Correremos continuamente nuestro programa.

36

37
PRÁCTICA 4: SIMULACIÓN DESENSOR DE TEMPERATURA
Objetivo: el alumno comprenderá el funcionamiento de las herramientas de
comparación.
Planteamiento del problema:
Se tiene un proceso, el cual requiere el constante monitoreo de la temperatura, el
proceso deberá operar a 100 °c partiendo del 0 °c para evitar fallos, las condiciones
serán las siguientes:
Si el rango de temperatura es menor a 60 °C, encenderá un indicador de
temperatura estable, sino encenderá un indicador de temperatura alta.
Elaboración de la Práctica:

38
Daremos click derecho sobre el diagrama de bloques y posicionaremos el cursor en
la carpeta Comparison
Nuestro VI quedaría de la siguiente manera:
El sensor se simulo con un Random

39
Genera números aleatorios tipo float comprendidos entre el 0 y 1,
Este se multiplicará por algún múltiplo para generar valores deseados, en este caso
se multiplicara por 100, ya que nuestro proceso solo monitorea hasta los 100°c

40
PRÁCTICA 4: ENLACE ARDUINO-LABVIEW
Objetivo: El alumno podrá realizar enlaces por medio de tarjetas de adquisición de
datos, así como parametrizar valores de fenómenos físicos por medio de sensores.
Material a utilizar:
PLACA ARDUINO (UNO O MEGA)(ORIGINAL O GENERICA)
UN BOTON
CABLE DE COMUNICACIÓN USB
RESISTENCIA DE 220 O 330 OHMS
¿Qué necesitamos para nuestro enlace?
 Debemos tener instalada la librería MAKERHUB, lo podremos descargar del
VIPM de nuestro labVIEW,
 A nuestra placa debemos cargar el firmware para poder hacer el enlace,
https://www.youtube.com/watch?v=1Z9Vg-Ykp_M
LINX
LINX es un proyecto de fuente abierta de Digilent y está diseñado para facilitar el
desarrollo de aplicaciones embebidas usando LabVIEW. LINX incluye VIs para más
de 30 de los sensores embebidos más comunes, así como APIs de hardware
agnóstico para tener acceso a periféricos como E/S digitales, E/S analógicas, PWM,
I2C, SPI y UART.
Ya sea que usted esté controlando de manera remota un chipKIT o Arduino por
USB/Serial, Ethernet o Wi-Fi o implementando VIs para ejecutar en BeagleBone
Black o Raspberry Pi 2/3, LINX y LabVIEW hacen más fácil visualizar los datos con
los que está trabajando, depurar su código y crear aplicaciones embebidas
avanzadas más rápido que antes.

41
Bloques

42
Open: Permite la apertura de un puerto serial,
Close Permite el cierre de un puerto serial,
Peripherals: permite configurar la lectura o escritura de los pines
de alguna tarjeta soportada por LINX, asi como la configuración
de entradas analógicas, entradas digitales, salidas digitales o
PWM, asi como los protocolos de comunicación I2C y UART

43
Creación de nuestro entorno gráfico:
Panel frontal
Diagrama de bloques

44
El pin lo configuraremos insertando el número 13 en el DO Channel, para indicarle
a nuestra tarjeta que pin configuraremos como salida digital.

45
NOTA: Cada vez que simulemos o ejecutemos alguna práctica con LINX,
tendremos que descargar el firmware a nuestra tarjeta Arduino.
Aquí configuraremos
el número de puerto
donde se encuentra
nuestra tarjeta

46
TOOLS->MakerHub->LINX
Seleccionaremos LINX Firmware Wizard

47
Aparecerá la siguiente ventana
1-Device Family Aparecerán diferentes tipos de
dispositivos, y las diferentes familias
a los que corresponden, en nuestro
caso seleccionaremos
2-Device Type Podremos seleccionar la tarjeta
soportada por LINX
3-Firmware Upload Method Podremos seleccionar el protocolo
de descarga de firmware.
1
2
3

48
Presionaremos Next
En esta opción
seleccionaremos el puerto
COM donde se encuentra
conectada nuestra tarjeta.

49
Y arrojara la siguiente ventana
Dejaremos las configuraciones como se encuentran y presionaremos Next.
Esperaremos a que el Firmware se cargue en la tarjeta para poder simular

50
Vermos como el TX y RX de nuestra tarjeta empezara a parpadear.

51
PRÁCTICA 4: LECTURA DE SEÑALES ANÁLOGAS
Objetivo: El alumno observara el comportamiento de una señal análoga,
identificando las diferencias entre una señal digital y análoga.
Señales analógicas
La señal analógica es aquella que presenta una variación continua con el tiempo,
es decir, que a una variación suficientemente significativa del tiempo le
corresponderá una variación igualmente significativa del valor de la señal (la señal
es continua).
Toda señal variable en el tiempo, por complicada que ésta sea, se representa en el
ámbito de sus valores (espectro) de frecuencia. De este modo, cualquier señal es
susceptible de ser representada descompuesta en su frecuencia fundamental y sus
armónicos. El proceso matemático que permite esta descomposición se denomina
análisis de Fourier.
Un ejemplo de señal analógica es la generada por un usuario en el micrófono de su
teléfono y que después de sucesivos procesos, es recibida por otro abonado en el
altavoz del suyo.
Es preciso indicar que la señal analógica, es un sistema de comunicaciones de las
mismas características, mantiene dicho carácter y deberá ser reflejo de la generada
por el usuario. Esta necesaria circunstancia obliga a la utilización de canales
lineales, es decir canales de comunicación que no introduzcan deformación en la
señal original.
Las señales analógicas predominan en nuestro entorno (variaciones de
temperatura, presión, velocidad, distancia, sonido etc.) y son transformadas en
señales eléctricas, mediante el adecuado transductor, para su tratamiento
electrónico.
La utilización de señales analógicas en comunicaciones todavía se mantiene en la
transmisión de radio y televisión tanto privada como comercial. Los parámetros que
definen un canal de comunicaciones analógicas son el ancho de banda (diferencia
entre la máxima y la mínima frecuencia a transmitir) y su potencia media y de cresta.

52
Señales digitales
Una señal digital es aquella que presenta una variación discontinua con el tiempo y
que sólo puede tomar ciertos valores discretos. Su forma característica es
ampliamente conocida: la señal básica es una onda cuadrada (pulsos) y las
representaciones se realizan en el dominio del tiempo.
Sus parámetros son:
Altura de pulso (nivel eléctrico)
Duración (ancho de pulso)
Frecuencia de repetición (velocidad pulsos por segundo)
Las señales digitales no se producen en el mundo físico como tales, sino que son
creadas por el hombre y tiene una técnica particular de tratamiento, y como dijimos
anteriormente, la señal básica es una onda cuadrada, cuya representación se
realiza necesariamente en el dominio del tiempo.
La utilización de señales digitales para transmitir información se puede realizar de
varios modos: el primero, en función del número de estados distintos que pueda
tener. Si son dos los estados posibles, se dice que son binarias, si son tres,
ternarias, si son cuatro, cuaternarias y así sucesivamente. Los modos se
representan por grupos de unos y de ceros, siendo, por tanto, lo que se denomina
el contenido lógico de información de la señal.
La segunda posibilidad es en cuanto a su naturaleza eléctrica. Una señal binaria se
puede representar como la variación de una amplitud (nivel eléctrico) respecto al
tiempo (ancho del pulso).

53
Elaboración de la práctica:
Materiales a utilizar:
Placa Arduino
Cables Dupont
Potenciómetro
Protoboard
Cable de comunicación USB
Panel frontal de la práctica.

54
Diagrama de bloques de la práctica.
Recordaremos descargar el firmware LINX cada vez que simulemos nuestro
programa.

55
PRÁCTICA 5: LECTURA DE SEÑALES ANÁLOGAS (LDR O
FOTORESISTENCIA)
Objetivo: El alumno simulara el funcionamiento de un panel fotovoltaico por medio
de una LDR(fotorresistencia), parametrizando el voltaje en función de la inclinación
y la incidencia de luz.
¿Qué es una LDR y cómo funciona?
Un fotorresistor o fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia
disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente.1 Puede también ser
llamado fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas
siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo
está formado por una célula fotorreceptora y dos patillas. En la siguiente imagen se
muestra su símbolo eléctrico.
Características
Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de
un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS.2 Si la luz que
incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las
elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para
saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado,
conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores
típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.
Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su
resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanta más luz incide,
más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una
amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta
(UV).
La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de
oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en
aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta
típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo. Esta lentitud da
ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación
que podrían hacer inestable un sensor (p. ej., tubo fluorescente alimentado por

56
corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud
de la detección no es importante.
Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artículos de
consumo, como por ejemplo en cámaras, medidores de luz, relojes con radio,
alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles.
También se fabrican fotoconductores de Ge:Cu que funcionan dentro de la gama
más baja "radiación infrarroja".
Esquema de conexión del circuito.

57
Diagrama de bloques y panel frontal

58
Nota: Debemos recordar que el nodo formado por la resistencia y la LDR deberán
ir conectados a PIN A0 de nuestra placa Arduino, de lo contrario no podremos
registrar la variación de voltaje.

59
PRACTICA 6: SEÑALES PWM (Modulación por ancho de pulsos)
Objetivo: el alumno podrá conocer el comportamiento de una señal PWN y el ciclo
de trabajo (duty cicle) para el control de señales PWM
Materiales a utilizar:
Placa Arduino
Cables Dupont
Servomotor
Protoboard
Cable de comunicación USB
Señal PWM
Una señal de modulación de ancho de pulso (PWM) es un método para generar una
señal analógica utilizando una fuente digital. Una señal PWM consta de dos
componentes principales que definen su comportamiento: un ciclo de trabajo y una
frecuencia. El ciclo de trabajo describe la cantidad de tiempo que la señal está en
un estado alto (encendido) como un porcentaje del tiempo total que se tarda en
completar un ciclo. La frecuencia determina qué tan rápido el PWM completa un
ciclo (es decir, 1000 Hz serían 1000 ciclos por segundo) y, por lo tanto, qué tan
rápido cambia entre los estados alto y bajo. Al apagar y encender una señal digital
a una velocidad suficientemente rápida, y con un cierto ciclo de trabajo, la salida
parecerá comportarse como una señal analógica de voltaje constante cuando se
suministra energía a los dispositivos.
Ejemplo: para crear una señal de 3 V dada una fuente digital que puede ser alta
(encendida) a 5 V o baja (apagada) a 0 V, puede usar PWM con un ciclo de trabajo
del 60% que genera 5V 60% del tiempo. Si la señal digital se cicla lo suficientemente
rápido, entonces el voltaje que se ve en la salida parece ser el voltaje promedio. Si
la baja digital es 0V (que suele ser el caso), entonces el voltaje promedio se puede
calcular tomando la alta tensión digital multiplicada por el ciclo de trabajo, o 5V x 0.6
= 3V. La selección de un ciclo de trabajo del 80% produciría 4 V, el 20% produciría
1 V, y así sucesivamente.
Las señales PWM se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones de control.
Su uso principal es para controlar motores de CC, pero también puede usarse para
controlar válvulas, bombas, sistemas hidráulicos y otras piezas mecánicas. La
frecuencia con la que se debe establecer la señal PWM dependerá de la aplicación
y del tiempo de respuesta del sistema que se está alimentando. A continuación se

60
muestran algunas aplicaciones y algunas frecuencias PWM mínimas típicas
requeridas:
 Elementos de calefacción o sistemas con tiempos de respuesta lentos: 10-
100 Hz o más
 Motores eléctricos DC: 5-10 kHz o superior.
 Fuentes de alimentación o amplificadores de audio: 20-200 kHz o superior
Nota: Ciertos sistemas pueden necesitar frecuencias más rápidas que las que se
enumeran aquí, dependiendo del tipo de respuesta deseada.
A continuación, se muestran algunos gráficos que muestran señales de PWM con
diferentes ciclos de trabajo:
Ciclo de trabajo del 25%

61
50% de ciclo de trabajo
Ciclo de trabajo del 75%

62
PWM Set Duty Cycle.vi

63
PWM CHANNEL Seleccionaremos el pin de nuestra tarjeta
(consultar previamente el Data Sheet ) que
tenga la función de salida PWM,
NOTA: Regularmente en la placa Arduino
Uno o copia los pines 3,5,6,9,10,11
proveen esta función.
Duty Cicle Esta función permite la abertura de nuestra
señal PWM, el numero 1 lo interpretara
como el 100% de abertura.
Entonces si enviamos un 0.5, la función lo
interpretara como un 50% de abertura.
Diagrama de conexión de la práctica.

64
Diagrama de bloques y panel frontal
Nota:
Recordemos que estamos manejando un duty cicle con valor de 1, eso quiere decir
que tomaremos nuestro máximo en grados como 1 o 100%, por lo tanto
necesitamos realizar una división de la siguiente manera:
𝐾 =
1
𝑛° 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠
Donde:
N° máximo de grados: Corresponde al tope máximo de grados de nuestro
servomotor, en este caso se utilizará uno de 180°
K: constante de multiplicacion
Por ende, realizamos la división para encontrar la constante por la que
multiplicaremos nuestro control numérico:
𝐾 =
1
180
= 0.00555

65

66

67
Conclusión.
Los sistemas controlados y monitoreados en tiempo real nos permiten desarrollar
de manera eficaz proyectos eficaces, creando una gama de opciones para el
usuario y abriendo las posibilidades para el control remoto de los mismos, facilitando
la interacción de procesos y haciéndolos amigable con el operario.
Es de relevancia mencionar que la tarjeta Arduino tiene sus limitantes,
permitiéndonos reemplazarla por algunas otras tarjetas de adquisición de datos más
potentes
Bibliografías y cibergrafias.
CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS, Smith, C. A. y Corripio, A. B., Limusa,
Méjico. (1991). (1 ejemplar en biblioteca)
LA AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA QUÍMICA, José Luis Medina y Josep
Guadayol, Universitat Politecnica de Catalunya – Iniciativa Digital Politecnica,
España, 2010. (Disponible en biblioteca como e-book)
A.L. Mcdonough,.“ LabVIEW : data adquisition & analysis for the movement
sciences ”. Ed. Prentice Hall, New Jersey, 2001

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