微型计算机控制技术:网络资源版

第1章微型计算机控制系统概述1
1.1微型计算机控制系统的组成1
1.1.1微型机控制系统的硬件结构2
1.1.2微型机控制系统的软件3
1.2微型机控制系统的分类4
1.2.1操作指导控制系统4
1.2.2直接数字控制系统（DDC）4
1.2.3计算机监督系统（SCC）5
1.2.4嵌入式系统（EMS）6
1.2.5物联网系统（ITS）8
1.2.6现场总线控制系统（FCS）10
1.3微型计算机控制系统的发展概况及趋势11
1.3.1单片微型计算机11
1.3.2可编程逻辑控制器13
1.3.3现场可编程门阵列（FPGA）14
1.3.4工业PC机18
1.3.5微型计算机控制系统的发展趋势19
习题一20
第2章模拟量输入／输出通道的接口技术22
2.1多路开关及采样—保持器22
2.1.1多路开关22
2.1.2采样—保持器27
2.2模拟量输出通道的接口技术29
2.2.18位D/A转换器及其接口技术29
2.2.2高于8位的D/A转换器及其接口技术33
2.3模拟量输入通道的接口技术35
2.3.18位A/D转换器36
2.3.28位A/D转换器的接口技术38
2.3.38位A/D转换器的程序设计41
2.3.4高于8位的A/D转换器及其接口技术44
2.3.5串行A/D转换器及其接口技术48
习题二52
第3章人机交互接口技术55
3.1键盘接口技术55
3.1.1键盘设计需解决的几个问题55
3.1.2少量功能键的接口技术57
3.1.3矩阵键盘的接口技术58
3.1.4电子薄膜开关的应用63
3.1.5键盘特殊功能的处理67
3.2红外遥控键盘接口技术69
3.2.1红外发射电路（NB9148）69
3.2.2红外接收电路（NB9149/NB9150）72
3.2.3红外遥控键盘系统的设计75
3.2.4简单红外遥控键盘系统的设计77
3.3LED显示接口技术79
3.3.1LED数码管的结构及显示原理80
3.3.2LED动态显示接口技术82
3.3.3LED静态显示接口技术85
3.3.4硬件译码显示电路88
3.4LED电子显示屏技术89
3.4.1LED显示屏的分类89
3.4.2LED显示屏的结构90
3.4.3LED显示屏的设计91
3.5LCD的显示接口技术103
3.5.1LCD的基本结构及工作原理103
3.5.2LCD的驱动方式104
3.5.34位LCD静态驱动芯片ICM7211106
3.5.4点阵式LCD的接口技术108
习题三117
第4章常用控制程序的设计120
4.1报警程序的设计120
4.1.1常用的报警方式120
4.1.2简单报警程序的设计122
4.1.3越限报警程序的设计126
4.1.4远程自动报警系统的设计129
4.2开关量输出接口技术133
4.2.1光电隔离技术133
4.2.2继电器输出接口技术134
4.2.3固态继电器输出接口技术134
4.2.4大功率场效应管开关接口技术137
4.2.5可控硅接口技术138
4.2.6电磁阀接口技术139
4.3电机控制接口技术140
4.3.1小功率直流电机调速原理141
4.3.2开环脉冲宽度调速系统142
4.3.3PWM调速系统设计143
4.3.4闭环脉冲宽度调速系统147
4.3.5交流电机控制接口技术150
4.4步进电机控制接口技术151
4.4.1步进电机的工作原理152
4.4.2步进电机控制系统的原理152
4.4.3步进电机与微型机的接口及程序设计155
4.4.4步进电机步数及速度的确定方法159
4.4.5步进电机的变速控制160
习题四161
第5章IC卡技术166
5.1IC卡166
5.1.1IC卡分类167
5.1.2接触式IC卡的物理特性168
5.2IC卡系统硬件结构169
5.2.1IC卡读写器169
5.2.2IC卡的供电电路170
5.3IC卡接口软件设计171
5.3.1IC卡的操作系统171
5.3.2IC卡的应用软件172
5.4射频识别（RFID）技术173
5.4.1RFID卡的结构与原理175
5.4.2RFID技术的分类177
5.4.3RFID技术标准178
5.4.4125kHzRFID技术179
5.4.513.56MHzRFID技术191
习题五199
第6章总线接口技术201
6.1串行通信基本概念201
6.1.1数据传送方式201
6.1.2异步通信和同步通信202
6.2串行通信标准总线204
6.2.1RS—232—C204
6.2.2RS—485208
6.2.3多机通信211
6.3SPI总线214
6.3.1SPI的内部结构215
6.3.2SPI的工作原理217
6.3.3多机SPI系统218
6.3.4串行时钟的极性和相位219
6.3.5SPI中断220
6.3.6直接采用SPI总线接口芯片的应用220
6.3.7SPI总线模拟程序设计220
6.4I2C总线222
6.4.1I2C总线概述222
6.4.2I2C总线的数据传送223
6.4.3寻址226
6.4.4仲裁和时钟同步化229
6.4.5I2C总线的电气特性230
6.4.6I2C时序规范232
6.4.7直接采用I2C总线接口芯片的应用232
6.4.8I2C总线模拟实用程序234
6.5现场总线技术238
6.5.1现场总线技术的发展概况238
6.5.2现场总线控制系统的特点239
6.5.35种典型的现场总线240
6.5.4现场总线的应用242
习题六243
第7章过程控制数据处理的方法245
7.1数字滤波技术246
7.1.1程序判断滤波246
7.1.2算术平均值滤波248
7.1.3加权平均值滤波250
7.1.4滑动平均值滤波251
7.1.5RC低通数字滤波251
7.1.6复合数字滤波252
7.1.7各种数字滤波性能的比较253
7.2量程自动转换和标度变换253
7.2.1量程自动转换254
7.2.2线性参数标度变换258
7.2.3非线性参数标度变换259
7.3测量数据预处理技术260
7.3.1线性插值算法261
7.3.2分段插值算法程序的设计方法261
7.3.3插值法在流量测量中的应用262
7.3.4系统误差的自动校正266
7.4DSP在数据处理中的应用267
7.4.1DSP简介267
7.4.2DSPS芯片268
7.4.3DSP在数据处理中的应用270
习题七271
第8章数字PID及其算法274
8.1PID调节算法275
8.1.1比例（P）调节器276
8.1.2比例—积分调节器（PI）276
8.1.3比例—微分调节器277
8.1.4比例—积分—微分作用调节器（PID）278
8.2PID算法的数字实现278
8.2.1PID算法的数字化278
8.2.2PID算法的程序设计280
8.3数字PID调节中的几个实际问题282
8.3.1正、反作用问题282
8.3.2饱和作用的抑制282
8.3.3手动／自动跟踪及手动后援问题285
8.4PID算法的发展286
8.4.1不完全微分的PID算式286
8.4.2积分分离的PID算式288
8.4.3变速积分的PID算式289
8.4.4带死区的PID算式290
8.4.5PID比率控制290
8.5PID参数的整定方法292
8.5.1采样周期T的确定293
8.5.2归一参数整定法293
8.5.3优选法294
习题八294
第9章模糊控制技术297
9.1模糊控制概述297
9.1.1模糊控制的发展概况297
9.1.2模糊控制的特点298
9.1.3模糊控制的应用298
9.1.4模糊控制的发展299
9.2模糊控制算法的设计300
9.2.1常见的模糊控制规则300
9.2.2反映控制规则的模糊关系302
9.3基本模糊控制器302
9.3.1查询表的建立302
9.3.2基本模糊控制器实例303
9.4模糊数模型的建立307
9.4.1模糊控制器语言变量值的选取307
9.4.2双输入单输出模糊控制器的模糊控制规则307
9.4.3建立模糊数模型308
9.5模糊—PID复合控制器311
9.5.1比例—模糊—PI控制器311
9.5.2参数模糊自整定PID控制器312
习题九315
第10章微型机控制系统的设计316
10.1微型机控制系统的设计方法及步骤316
10.1.1控制系统总体方案的确定317
10.1.2微型计算机及接口的选择319
10.1.3控制算法的选择320
10.1.4控制系统的硬件设计321
10.1.5控制系统软件设计324
10.1.6Proteus仿真软件简介325
10.2微型计算机控制的自动装箱系统328
10.2.1自动装箱控制系统的原理328
10.2.2控制系统硬件设计329
10.2.3控制系统软件设计331
10.3智能型FR1151压力变送器337
10.3.1FR1151压力变送器的组成原理337
10.3.2FR1151系统的硬件设计338
10.3.3FR1151系统的软件设计343
10.4加热炉温度控制系统346
10.4.1温度控制系统的组成347
10.4.2温度控制系统的硬件设计347
10.4.3数字控制器的设计350
10.4.4温度控制系统软件设计351
10.4.5手动后援问题357
习题十358
第11章微型机控制系统抗干扰技术359
11.1电源、地线、传输干扰及其对策359
11.1.1电源干扰及其对策360
11.1.2地线干扰及其对策363
11.1.3传输线的干扰及其对策365
11.2微型机控制系统硬件抗干扰措施367
11.2.1模拟量输入通道的干扰及其对策367
11.2.2μP监控电路369
11.3微型机控制系统软件抗干扰措施373
11.3.1提高数据采集可靠性的方法374
11.3.2输入／输出软件抗干扰措施374
11.3.3防止“死机”的对策375
习题十一378
附录A微型计算机控制技术课程设计任务书379
附录B选择题参考答案385
附录C微型计算机控制技术网络资源资料索引386
参考文献388