Báo cáo thực tập tốt nghiệp labview

Bảng 2.1: Nội dung thực hiện Khoá học sáng tạo trẻ em GCES Ngày Số giờ học 30 tiết Buổi 1 2h - Làm quen với chương trình đào tạo - Cho các bé xem một số hoạt động, sản phẩm công nghệ

Mục lục

I CHƯƠNG 1: 2

GIỚI THIỆU CƠ QUAN THỰC TẬP VÀ NỘI DUNG ĐƯỢC GIAO 2

1.1 Giới thiệu 2

1.2 Nhiệm vụ được giao 2

II CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC TẬP VÀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 4

2.1 Nội dung thực hiện, nghiên cứu 4

2.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 8

2.2.1 Phần cứng 8

2.2.2 Phần mềm 10

2.2.3 Giao thức TCP/IP 14

2.2.4 Cơ sở dữ liệu MySQL 19

III KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 24

IV KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN 25

Hình 1: Card HDL 9090 8

Hình 2Sơ đồ chân và mô tả tính năng các chân của HDL 9090 10

Hình 3: Tạo VI 11

Hình 4: Panel và Block Diagram 12

Hình 5: Cấu trúc của TCP/IP 15

Hình 6.: Gói dữ liệu trong lớp Transport 16

Hình 7: Datagram trong lớp Internet 17

Hình 8: Sự phân mảnh của Datagram 18

Hình 9: Cấu trúc Ethernet 19

Hình 10: Frame trong lớp Network Interface 19

I CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CƠ QUAN THỰC TẬP VÀ NỘI DUNG ĐƯỢC GIAO

1.1 Giới thiệu

Công ty TNHH GIẢI PHÁP GIÁO DỤC SÁNG TẠO TOÀN CẦU GCES

- Địa chỉ: Số 6, đường Bác Ái, phường Bình Thọ, quận Thủ Đức, Tp.HCM

- Giám đốc/Đại diện pháp luật: Nguyễn Minh Triết

- Giấy phép kinh doa nh: 0312607738 | Ngày cấp: 04-01-2014

2 Tổ chức giới thiệu và xúc tiến thương mại N82300 N

3 Hoạt động hỗ trợ dịch vụ tài chính chưa được phân vào

4 Nghiên cứu và phát triển thực nghiệm khoa học tự nhiên

5 Nghiên cứu thị trường và thăm dò dư luận M73200 N

6 Hoạt động chuyên môn, khoa học và công nghệ khác

7 Bán buôn máy móc, thiết bị và phụ tùng máy khác G4659 N

1.2 Nhiệm vụ được giao

- Hỗ trợ kỹ thuật cho dự án “ Lớp học Sáng tạo Kỹ thuật dành cho trẻ

em” thực hiện vào mỗi sáng thứ 7 hàng tuần tại GCES

- Viết bài PR cho lớp Thực hành sáng tạo Kỹ thuật ICEP của dự án Hocdelam dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Bá Hải – GV trường ĐH

Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM

- Nghiên cứu và cùng hỗ trợ dự án Hệ thống giám sát và hỗ trợ bệnh

nhân thông qua mạng 3G dùng LABVIEW giao tiếp CARD HDL

9090 ( đang tiếp tục nghiên cứu)

II CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC TẬP VÀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN

2.1 Nội dung thực hiện, nghiên cứu

2.1.1 Hỗ trợ kỹ thuật cho dự án “ Lớp học Sáng tạo Kỹ thuật dành

cho trẻ em” thực hiện vào mỗi sáng thứ 7 hàng tuần tại GCES

Bảng 2.1: Nội dung thực hiện Khoá học sáng tạo trẻ em GCES

Ngày

Số giờ học (30 tiết)

Buổi 1 2h

- Làm quen với chương trình đào tạo

- Cho các bé xem một số hoạt động, sản phẩm công nghệ như pin mặt trời, gợi nhớ kiến thức cơ bản của lớp 4, tạo các đoạn hội thoại tiếng Anh ngắn với các em…

- Xây dựng mối quan

hệ thân thiện giữa giáo viên và học viên

- Giáo viên hiểu được

sở thích của bé

- Thích thú với các hoạt động trong buổi học

Buổi 2

2h

- Vẽ hình Robot các bé yêu thích

- Cấu tạo của robot

- Trò chơi: đua ô tô mô hình giúp: rèn

luyện khả năng vận động, quan sát, tinh thần tranh đua tích cực trong học tập và vui chơi của các bé

- Nhận diện đam mê Robot, tạo hứng thú muốn tới lớp học

Buổi 3

2h

- Tìm hiểu tác dụng của điện cơ bản

- Tìm hiểu về lực ma sát, độ dẻo của nhựa từ việc chế robot lau nhà

Trờ chơi:

- Thi robot lau nhà

- Chơi đua ô tô phá kỉ lục

- Trẻ hiểu được tác dụng của điện cơ bản, hiểu biết thêm về lực

ma sát, độ dẻo của nhựa

từ việc chế tạo robot lau nhà

Buổi 4

2h

- Tìm hiểu lịch sử, nguyên lý và chức năng của bóng đèn và công tắc

- Trả lời các câu hỏi tại sao bóng đèn lại sáng? Tại sao công tắc lại ngắt được điện thông qua việc gắn công tắc và bóng đèn cho Robot lau nhà?

Biết cách đấu nối tiếp và song song 2 bóng đèn Led với nhau và với công tắc

Trò chơi:

- Trang trí lên Robot của mình 1 số đèn Led làm robot phát sáng các màu sắc khác nhau khi bật công tắc

Trẻ biết được lịch sử, hiểu được nguyên lý và chức năng của bóng đèn + công tắc

- Trả lời được các câu hỏi tại sao bóng đèn lại sáng, tại sao công tắc lại ngắt được điện thông qua việc gắp công tắc và bóng đèn cho Robot lau nhà

Trò chơi: Thi xem tên lửa của đội nào phóng cao nhất

- Trẻ hiểu được tác dụng của lực đẩy, lực hút của trái đất, áp suất bằng các thí nghiệm

vui: tên lửa nước, trứng chui vào chai, nước tự dâng cao trong cốc khi

áp suất trong cốc giảm đột ngột… từ đó khiến

bé yêu khoa học hơn

Buổi 7 2h

- Tìm hiểu tầm quan trọng của 1 quả PIN và cách tạo ra 1 quả pin đơn giản để thắp sáng bằng CỦ KHOAI TÂY

Trò chơi: Thi xem đèn của ai sáng nhất

- Giúp trẻ hiểu được tầm quan trọng của 1 quả PIN và cách tạo ra

1 quả pin đơn giản để thắp sáng bằng CỦ KHOAI TÂY

Buổi 9 2h

Chiếu phim và kể các câu chuyện vui

về các nhà khoa học làm các bé cảm thấy sự hạnh phúc khi các bé phát minh ra 1 cái gì đó

- Xác định ứng dụng mà bé muốn thực hiển sau đó gợi ý bé cần làm những gì

để hoàn thành được ứng dụng đó tại nhà hoặc tại trung tâm (trong vòng 1 tuần) và buổi sau mang đến lớp học để

- Khơi nguồn sáng tạo trong các pé để tạo ra các sản phẩm ứng dụng vào trong cuộc sống

- Giúp trẻ hoàn thành sản phẩm đầu tiên

tham gia cuộc thi sản phẩm nào thú vị nhất

Buổi 10 2h

- Tổ chức cuộc thi SẢN PHẨM THÚ

VỊ NHẤT cho các bé theo các tiêu chí: ứng dụng thực tế tốt nhất, ngộ nghĩnh nhất, đẹp nhất, sáng tạo nhất

- Trao giải cho các đạt giải thưởng

Cấp chứng chỉ hoàn thành khóa học

- Định hướng nghiên cứu tiếp tục cho các bé

Trẻ hoàn thành khóa học

- Hiểu và ứng dụng được kiến thức đã học

2.1.2 Viết bài PR cho lớp Thực hành sáng tạo Kỹ thuật ICEP của

dự án Hocdelam dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Bá Hải – GV trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM

Nội dung công việc mang tính chất sở thích, không nằm trong nội dung chính của thực tập

2.1.3 Project: Hệ thống giám sát và hỗ trợ bệnh nhân thông qua

mạng 3G dùng LABVIEW giao tiếp CARD HDL 9090

1 Giao diện sử dụng được thiết kế Phần mềm: LabVIEW

2 Chuẩn truyền dữ liệu: TCP

3 Giao thức mạng: WAP, Ethenet

4 Card giao tiếp: HDL 9090

 Thực hiện nghiên cứu:

- Quản trị cơ cở dữ liệu online với MySQL

- Điều khiển hệ thống dùng Smartphone thông qua mạng 3G

2.2.1 Phần cứng

2.2.1.1 CARD HDL 9090

Card USB HDL 9090 là card thu thập dữ liệu và xuất tín hiệu điều khiển

đa năng thế hệ tiếp theo của HDL 9001 Ngoài các chức năng đã có trên HDL 9001 như thu thập dữ liệu từ các cảm biến, điều khiển ON/OFF, điều chế xung PWM v.v HDL 9090 còn có chức năng Digital Input giúp bạn ứng dụng linh hoạt hơn Với tính năng vươt trội như tốc độ cao ADC cao hơn 5 lần và chính xác hơn 4 lần so với HDL 9001, card USB 9090

là lựa chọn tối ưu cho ứng dụng thu thập dữ liệu và điều khiển của bạn

Hình 1: Card HDL 9090

Hình 2Sơ đồ chân và mô tả tính năng các chân của HDL 9090

2.2.2 Phần mềm

2.2.2.1 Giới thiệu về Labview

LabVIEW (viết tắt của nhóm từ Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) là một phần mềm máy tính được phát triển bởi công ty National Instruments,

Hoa kỳ LabVIEW còn được biết đến như là một ngôn ngữ lập trình với khái niệm hoàn toàn khác so với các ngôn ngữ lập trình truyền thống như ngôn ngữ C, Pascal Bằng cách diễn đạt cú pháp thông qua các hình ảnh trực quan trong môi trường soạn thảo, LabVIEW

đã được gọi với tên khác là lập trình G (viết tắt của Graphical, nghĩa là đồ họa)

Các khả năng chính của Labview

LabVIEW được dùng nhiều trong các phòng thí nghiệm, lĩnh vực khoa học kỹ thuật như tự động hóa, điều khiển, điện tử, cơ điện tử, hàng không, hóa sinh, điện tử y sinh, Hiện tại ngoài phiên bản LabVIEW cho các hệ điều hành Windows, Linux, Hãng NI đã phát triển các mô-đun LabVIEW cho máy hỗ trợ cá nhân (PDA) Các chức năng chính của LabVIEW có thể tóm tắt như sau:

 Thu thập tín hiệu từ các thiết bị bên ngoài như cảm biến nhiệt độ, hình ảnh từ webcam, vận tốc của động cơ,

 Giao tiếp với các thiết bị ngoại vi thông qua nhiều chuẩn giao tiếp thông qua các cổng giao tiếp: RS232, RS485, USB, PCI,Ethernet

 Mô phỏng và xử lý các tín hiệu thu nhận được để phục vụ các mục đích nghiên cứu hay mục đích của hệ thống mà người lập trình mong muốn

 Xây dựng các giao diện người dùng một cách nhanh chóng và thẩm mỹ hơn nhiều so với các ngôn ngữ khác như Visual Basic, Matlab,

 Cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển như PID, Logic mờ (Fuzzy Logic), một

cách nhanh chóng thông qua các chức năng tích hợp sẵn trong LabVIEW

 Cho phép kết hợp với nhiều ngôn ngữ lập trình truyền thống như C, C++,

Môi trường Labview

Trong LabVIEW, một chương trình hoặc một hàm có thể được tạo và lưu trữ trong một file được gọi là VI Để tạo một VI, thực hiện mở chương trình LabVIEW sau khi cài đặt bằng cách Start\All Programs\National Instruments\LabVIEW 2010\ LabVIEW.exe, từ màn hình click chọn Blank VI hoặc File\New VI hay cũng có thể sử dụng phím tắt Ctrl +N như hình

Hình 3: Tạo VI

Trong VI, môi trường làm việc được chia làm hai phần

1 Giao diện (Panel): được sử dụng để thiết kế giao diện người dùng

2 Soạn thảo code (Block diagram): được sử dụng để viết code cho chương trình Trên phần giao diện (panel), các đối tượng được gọi là các control hoặc indicator tùy vào thuộc tính, chức năng của chúng Các control được dành chứa thông tin đầu vào trong khi các indicator được dành chứa thông tin đầu ra của VI Như hình 2 ở dưới là một chương trình nhỏ dùng tính tổng của 2 số A và B, tổng số sẽ cập nhật cho C Như vậy, trong chương trình ta sẽ có 2 control là A,B và 1 indicator là

C

Hình 4: Panel và Block Diagram

Lưu ý: để chuyển đổi qua lại giữa front panel và block diagram, có thể sử dụng phím tắt Ctrl + E; sử dụng Ctrl + T khi muốn xem cả front panel và block diagram như trên hình

2

2 Làm việc với Front Panel

Front panel là nơi dùng đặt các control và indicator khi thiết kế giao diện cho chương trình Các đối tượng này được đặt trên 1 bảng (pallete) và sắp xếp thành từng nhóm theo chức năng

Click chuột phải hoặc từ thanh menu chọn View\Controls Palette, bảng các đối tượng sẽ xuất hiện như hình bên Mỗi đối tượng được biểu thị bằng một icon nhằm gợi nhớ cho

người dùng chức năng của nó Nếu các nhóm không hiển thị như hình bên, bạn click vào dấu mũi tên ở phía dưới của bảng điều khiển sau đó chọn nhóm Modern Với ví dụ tính tổng trên, ta cần 2 control và 1 indicator có dữ liệu dạng số; một pallete khác xuất hiện khi click chuột vào mục Numeric Bảng này liệt kê tất cả các đối tượng

có dữ liệu dạng số được LabVIEW hỗ trợ (hình 4) Click chọn đối tượng Numeric Control để tạo đối tượng cho A và B, Numeric Indicator cho C

Để đổi tên cho đối tượng, double click lên tên của đối tượng và tiến hành đặt tên mới Sau khi đặt hết các đối tượng cần thiết lên front panel, tiến hành sắp xếp lại chúng cho hợp lý

3 Làm việc với Block Diagram

Tương tự với các thao tác trên front panel, chọn Programming\Numeric\Add để đưa khối thực hiện phép cộng vào block diagram

Hình 5: Cấu trúc của TCP/IP

Như bạn đã thấy, TCP/IP có bốn lớp Những chương trình nói chuyện với lớp Application Trong lớp Application bạn sẽ tìm thấy những giao thức Application như: SMTP (cho Email), FTP (để truyền file) và HTTP (cho duyệt Web) Mỗi loại chương trình nói chuyện tới những giao thức Application khác nhau vì nó sẽ phụ thuộc vào mục đích của chương trình

2 Lớp Application

Lớp này làm nhiệm vụ truyền đạt giữa những chương trình và những giao thức Transport

Có một vài kiểu Giao thức khác nhau làm việc trong lớp Application Hầu hết mọi người

đã biết các Giao thức như: HTTP (HyperText Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), DNS (Domain Name System) và Telnet Bạn cũng có thể đã từng nghe hoặc nhìn thấy những tên này trước đó

Hình dưới minh hoạ xem lớp Application làm việc như thế nào

3 Lớp Transport

Khi truyền dữ liệu, lớp Transport lấy dữ liệu từ lớp Application và chia chúng ra thành nhiều gói (Packet) dữ liệu TCP (Transmission Control Protocol) là giao thức hầu như được dùng trong lớp Transport Khi dữ liệu nhận, giao thức TCP lấy những gói được gửi

từ lớp Internet và đặt chúng theo thứ tự của nó, bởi vì những gói có thể đến vị trí đích theo phương thức Out-of-Order không theo một thứ tự, và kiểm tra nếu nội dung của gói nhận có nguyên vẹn hay không và gửi tín hiệu Acknowledge - chấp nhận - tới máy truyền, cho biết gói dữ liệu đã đến đích được an toàn Nếu không có tín hiệu Acknowledge của bên nhận (có nghĩa là dữ liệu chưa đến đích hoặc dữ liệu bị lỗi), bên truyền sẽ truyền lại gói dữ liệu bị mất

Trong khi TCP sắp xếp lại những gói và cũng dùng hệ thống Acknowledge mà chúng ta

đã đề cập, khi sử dụng để truyền dữ liệu, nhưng lại là một giao thức khác mà làm việc trong lớp này mà không có hai đặc điểm đó Giao thức đó gọi là UDP (User Datagram Protocol)

Trong hình dưới, chúng ta minh hoạ gói dữ liệu phát ra từ lớp Transport Dữ liệu này sẽ được gửi tới lớp Internet (nếu chúng ta truyền dữ liệu) hoặc được gửi từ lớp Internet tới (nếu chúng ta nhận dữ liệu)

Hình 6.: Gói dữ liệu trong lớp Transport

4 Lớp Internet

Card mạng của mỗi máy tính được gán bằng một địa chỉ vật lí Địa chỉ này được ghi trong ROM của Card mạng và nó được gọi là địa chỉ MAC Do đó trong mạng cục bộ (LAN ) bất kì khi nào máy tính A muốn gửi dữ liệu tới máy tính B, nó sẽ phải biết địa chỉ MAC của máy tính B Trong khi đối với một mạng cục bộ nhỏ có thể dễ dàng tìm ra mỗi địa chỉ MAC khác, điều này thực không dễ dàng đối với mạng toàn cầu như Internet Nếu không sử dụng có địa chỉ ảo, bạn sẽ phải biết địa chỉ MAC của máy tính đích, đó không những là một việc khó khăn mà còn không trợ giúp dẫn đường cho gói dữ liệu, bởi vì nó không sử dụng cấu trúc cây

Lộ trình là con đường mà gói dữ liệu phải dùng để đến đích Ví dụ: Khi dữ liệu yêu cầu

từ máy chủ Internet, thì dữ liệu này sẽ đi qua vài vị trí khác nhau (gọi là những Router) trước khi đến máy tính của bạn

Giao thức IP lấy gói dữ liệu nhận từ lớp Transport (từ giao thức TCP nếu bạn đang truyền

dữ liệu thực như Email hoặc File ) và chia chúng thành những Datagram Datagram là gói không có bất kì hệ thống Acknowledge, có nghĩa là IP không thực hiện bất kì hệ thống Acknowledge và như vậy nó là giao thức không tin cậy

Trong hình dưới, chúng ta minh hoạ Datagram được tạo ra từ lớp Internet bằng giao thức

IP Như chúng ta đã đề cập Header được giao thức IP thêm vào bao gồm địa chỉ IP nguồn, địa chỉ IP đích và một vài thông tin điều khiển

Bạn có thể bị lẫn lộn về việc mạng có thể phân loại TCP/IP và Ethernet như thế nào TCP/IP là một tập hợp của giao thức có nhiệm vụ thực hiện những công việc từ lớp 3 tới lớp 7, Ethernet cũng là tập hợp giao thức có nhiệm vụ thực hiện công việc từ lớp 1 tới lớp 2 trong mô hình OSI Ethernet với công việc thuộc khía cạnh vật lí của truyền dữ liệu Như vậy chúng ta vẫn cần mô hình OSI 7 lớp ( hoặc một kiểu gì đó tương đương )

để thiết lập kết nối mạng Chúng ta sẽ giải thích mối liên quan này trong trang sau Hiển nhiên Header IP có trường để điều khiển sự phân mảnh này

Hình 8: Sự phân mảnh của Datagram

5 Lớp Network Interface

Datagram được tạo từ lớp Internet sẽ được gửi xuống tới lớp Network Interface, nếu chúng ta đang truyền dữ liệu, hoặc lớp Network Interface sẽ lấy dữ liệu từ mạng và gửi

nó tới lớp Internet, nếu chúng ta đang nhận dữ liệu

Lớp này vạch rõ mạng vật lí kiểu nào mà máy tính của bạn kết nối tới Hiện nay hầu hết máy tính của chúng ta dùng kết nối mạng Ethernet (mạng không dây cũng là mạng Ethernet)

Như chúng ta đã nói trong phần trước, TCP/IP là một tập hợp giao thức có nhiệm vụ thực hiện công việc từ lớp thứ 3 tới lớp thứ 7, Ethernet cũng là tập hợp giao thức sử dụng công việc từ lớp thứ nhất tới lớp thứ 2 trong mô hình OSI

Ethernet có ba lớp Logic Link Control (LLC), Media Access Control (MAC) và Physical Lớp LLC và MAC tương ứng với lớp thứ hai trong mô hình OSI Bạn có thể xem cấu trúc Ethernet trong hình 6