微型计算机控制技术(第2版)电子书

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前言

第1章 微型计算机控制系统概述

1.1 微型计算机控制系统的组成

1.1.1 微型机控制系统的硬件结构

1.1.2 微型机控制系统的软件

1.2 微型机控制系统的分类

1.2.1 操作指导控制系统

1.2.2 直接数字控制系统（DDC）

1.2.3 计算机监督系统（SCC）

1.2.4 嵌入式系统（EMS）

1.2.5 物联网系统（ITS）

1.2.6 现场总线控制系统（FCS）

1.3 微型计算机控制系统的发展概况及趋势

1.3.1 单片微型计算机

1.3.2 可编程逻辑控制器

1.3.3 现场可编程门阵列（FPGA）

1.3.4 工业PC机

1.3.5 微型计算机控制系统的发展趋势

习题一

第2章 模拟量输入/输出通道的接口技术

2.1 多路开关及采样-保持器

2.1.1 多路开关

2.1.2 采样-保持器

2.2 模拟量输出通道的接口技术

2.2.1 8位D/A转换器及其接口技术

2.2.2 高于8位的D/A转换器及其接口技术

2.3 模拟量输入通道的接口技术

2.3.1 8位A/D转换器

2.3.2 8位A/D转换器的接口技术

2.3.3 8位A/D转换器的程序设计

2.3.4 高于8位的A/D转换器及其接口技术

2.3.5 串行A/D转换器及其接口技术

习题二

第3章 人机交互接口技术

3.1 键盘接口技术

3.1.1 键盘设计需解决的几个问题

3.1.2 少量功能键的接口技术

3.1.3 矩阵键盘的接口技术

3.1.4 电子薄膜开关的应用

3.1.5 键盘特殊功能的处理

3.2 红外遥控键盘接口技术

3.2.1 红外发射电路（NB9148）

3.2.2 红外接收电路（NB 9149/NB9150）

3.2.3 红外遥控键盘系统的设计

3.2.4 简单红外遥控键盘系统的设计

3.3 LED显示接口技术

3.3.1 LED数码管的结构及显示原理

3.3.2 LED动态显示接口技术

3.3.3 LED静态显示接口技术

3.3.4 硬件译码显示电路

3.4 LED电子显示屏技术

3.4.1 LED显示屏的分类

3.4.2 LED显示屏的结构

3.4.3 LED显示屏的设计

3.5 LCD的显示接口技术

3.5.1 LCD的基本结构及工作原理

3.5.2 LCD的驱动方式

3.5.3 4位LCD静态驱动芯片ICM7211

3.5.4 点阵式LCD的接口技术

习题三

第4章 常用控制程序的设计

4.1 报警程序的设计

4.1.1 常用的报警方式

4.1.2 简单报警程序的设计

4.1.3 越限报警程序的设计

4.1.4 远程自动报警系统的设计

4.2 开关量输出接口技术

4.2.1 光电隔离技术

4.2.2 继电器输出接口技术

4.2.3 固态继电器输出接口技术

4.2.4 大功率场效应管开关接口技术

4.2.5 可控硅接口技术

4.2.6 电磁阀接口技术

4.3 电机控制接口技术

4.3.1 小功率直流电机调速原理

4.3.2 开环脉冲宽度调速系统

4.3.3 PWM调速系统设计

4.3.4 闭环脉冲宽度调速系统

4.3.5 交流电机控制接口技术

4.4 步进电机控制接口技术

4.4.1 步进电机的工作原理

4.4.2 步进电机控制系统的原理

4.4.3 步进电机与微型机的接口及程序设计

4.4.4 步进电机步数及速度的确定方法

4.4.5 步进电机的变速控制

习题四

第5章 IC卡技术

5.1 IC卡

5.1.1 IC卡分类

5.1.2 接触式IC卡的物理特性

5.2 IC卡系统硬件结构

5.2.1 IC卡读写器

5.2.2 IC卡的供电电路

5.3 IC卡接口软件设计

5.3.1 IC卡的操作系统

5.3.2 IC卡的应用软件

5.4 射频识别（RFID）技术

5.4.1 RFID卡的结构与原理

5.4.2 RFID技术的分类

5.4.3 RFID技术标准

5.4.4 125 kHz RFID技术

5.4.5 13.56 MHz RFID技术

习题五

第6章 总线接口技术

6.1 串行通信基本概念

6.1.1 数据传送方式

6.1.2 异步通信和同步通信

6.2 串行通信标准总线

6.2.1 RS-232-C

6.2.2 RS-485

6.2.3 多机通信

6.3 SPI总线

6.3.1 SPI的内部结构

6.3.2 SPI的工作原理

6.3.3 多机SPI系统

6.3.4 串行时钟的极性和相位

6.3.5 SPI中断

6.3.6 直接采用SPI总线接口芯片的应用

6.3.7 SPI总线模拟程序设计

6.4 I2C总线

6.4.1 I2C总线概述

6.4.2 I2C总线的数据传送

6.4.3 寻址

6.4.4 仲裁和时钟同步化

6.4.5 I2C总线的电气特性

6.4.6 I2C时序规范

6.4.7 直接采用I2C总线接口芯片的应用

6.4.8 I2C总线模拟实用程序

6.5 现场总线技术

6.5.1 现场总线技术的发展概况

6.5.2 现场总线控制系统的特点

6.5.3 5种典型的现场总线

6.5.4 现场总线的应用

习题六

第7章 过程控制数据处理的方法

7.1 数字滤波技术

7.1.1 程序判断滤波

7.1.2 算术平均值滤波

7.1.3 加权平均值滤波

7.1.4 滑动平均值滤波

7.1.5 RC低通数字滤波

7.1.6 复合数字滤波

7.1.7 各种数字滤波性能的比较

7.2 量程自动转换和标度变换

7.2.1 量程自动转换

7.2.2 线性参数标度变换

7.2.3 非线性参数标度变换

7.3 测量数据预处理技术

7.3.1 线性插值算法

7.3.2 分段插值算法程序的设计方法

7.3.3 插值法在流量测量中的应用

7.3.4 系统误差的自动校正

7.4 DSP在数据处理中的应用

7.4.1 DSP简介

7.4.2 DSPS芯片

7.4.3 DSP在数据处理中的应用

习题七

第8章 数字PID及其算法

8.1 PID调节算法

8.1.1 比例（P）调节器

8.1.2 比例-积分调节器（PI）

8.1.3 比例-微分调节器

8.1.4 比例-积分-微分作用调节器（PID）

8.2 PID算法的数字实现

8.2.1 PID算法的数字化

8.2.2 PID算法的程序设计

8.3 数字PID调节中的几个实际问题

8.3.1 正、反作用问题

8.3.2 饱和作用的抑制

8.3.3 手动/自动跟踪及手动后援问题

8.4 PID算法的发展

8.4.1 不完全微分的PID算式

8.4.2 积分分离的PID算式

8.4.3 变速积分的PID算式

8.4.4 带死区的PID算式

8.4.5 PID比率控制

8.5 PID参数的整定方法

8.5.1 采样周期T的确定

8.5.2 归一参数整定法

8.5.3 优选法

习题八

第9章 模糊控制技术

9.1 模糊控制概述

9.1.1 模糊控制的发展概况

9.1.2 模糊控制的特点

9.1.3 模糊控制的应用

9.1.4 模糊控制的发展

9.2 模糊控制算法的设计

9.2.1 常见的模糊控制规则

9.2.2 反映控制规则的模糊关系

9.3 基本模糊控制器

9.3.1 查询表的建立

9.3.2 基本模糊控制器实例

9.4 模糊数模型的建立

9.4.1 模糊控制器语言变量值的选取

9.4.2 双输入单输出模糊控制器的模糊控制规则

9.4.3 建立模糊数模型

9.5 模糊-PID复合控制器

9.5.1 比例-模糊-PI控制器

9.5.2 参数模糊自整定PID控制器

习题九

第10章 微型机控制系统的设计

10.1 微型机控制系统的设计方法及步骤

10.1.1 控制系统总体方案的确定

10.1.2 微型计算机及接口的选择

10.1.3 控制算法的选择

10.1.4 控制系统的硬件设计

10.1.5 控制系统软件设计

10.1.6 Proteus仿真软件简介

10.2 微型计算机控制的自动装箱系统

10.2.1 自动装箱控制系统的原理

10.2.2 控制系统硬件设计

10.2.3 控制系统软件设计

10.3 智能型FR1151压力变送器

10.3.1 FR1151压力变送器的组成原理

10.3.2 FR1151系统的硬件设计

10.3.3 FR1151系统的软件设计

10.4 加热炉温度控制系统

10.4.1 温度控制系统的组成

10.4.2 温度控制系统的硬件设计

10.4.3 数字控制器的设计

10.4.4 温度控制系统软件设计

10.4.5 手动后援问题

习题十

第11章 微型机控制系统抗干扰技术

11.1 电源、地线、传输干扰及其对策

11.1.1 电源干扰及其对策

11.1.2 地线干扰及其对策

11.1.3 传输线的干扰及其对策

11.2 微型机控制系统硬件抗干扰措施

11.2.1 模拟量输入通道的干扰及其对策

11.2.2 μP监控电路

11.3 微型机控制系统软件抗干扰措施

11.3.1 提高数据采集可靠性的方法

11.3.2 输入/输出软件抗干扰措施

11.3.3 防止“死机”的对策

习题十一

附录A 微型计算机控制技术课程设计任务书

附录B 选择题参考答案

附录C 微型计算机控制技术光盘资料索引

参考文献