I/O-modulin ohjelmointi ja sen liittäminen LabVIEW-ohjelmaan

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli ohjelmoida ATmega32U4-mikrokontrolleriin pohjautuva I/O-moduli ja saada se toimimaan LabVIEW:n kanssa. Toimivuus testattiin toteuttamalla esimerkkisovellus.

I/O-modulin ohjelmointiin käytettiin pohjana Atmelin USB CDC -ohjelmapakettia, jonka avulla I/O-moduli näkyy tietokoneelle virtuaalisarjaporttina. I/O-moduli ohjel-moitiin käyttäen C-ohjelmointikieltä.

I/O-modulia varten oli suunniteltava viestintäprotokolla, jonka avulla mikrokontrol-leri ja LabVIEW pystyisivät siirtämään tietoa keskenään. Mikrokontrollerin koodin sujuvan toiminnan kannalta oli järkevää suunnitella tilakone. I/O-modulia varten suunniteltiin ja ohjelmoitiin digitaaliset sisääntulot ja uloslähdöt, analogiset sisääntulot ja uloslähdöt sekä keskeytykset.

LabVIEW:llä tehtiin subVI-aliohjelmat, joiden avulla on yksinkertaista tehdä sovel-luksia. Opinnäytetyötä varten tehdyn esimerkkisovelluksen on tarkoitus esitellä I/O-modulin ominaisuuksia. Esimerkkisovellus oli myös tärkeä osa työn testausta.

Työlle asetetut tavoitteet saavutettiin. I/O-moduli saatiin ohjelmoitua ja esimerkki-sovellusta käyttäen todettiin sen toimivuus LabVIEW:n kanssa.

The purpose of this thesis was to program an I/O module based on the AT-mega32U4 microchip and to make it work with the LabVIEW program. An example program was made for testing purposes.

Atmel USB CDC software was used as base on which the programming of the I/O module was built on. The USB CDC software makes the I/O module show up as a virtual serial port when connected to a PC. C programming language was used to program the I/O module.

A communications protocol needed to be designed for the I/O module. The proto-col allows the data exchange between the microcontroller and LabVIEW. It was also necessary to design a finite-state machine to ensure the smooth operation of the microcontroller code. Digital inputs and outputs, analog inputs and outputs as well as the needed interrupts were developed and programmed for the I/O module.

LabVIEW was used to create subVI subroutines, which make it simple to develop applications. The intention of the example program presented in the thesis is to demonstrate the features of the I/O module. The example program also had an important role in the testing phase of the thesis.

The objectives of this work were accomplished. The I/O module was programmed successfully and its correct functionality was determined using the example pro-gram in LabVIEW.