嵌入式控制系統套用設計

《嵌入式控制系統套用設計》是北京郵電大學出版社於2010年8月出版的一本書籍。可作為高等院校自動化、機電一體化、儀器儀表、電子技術和計算機套用等專業的嵌入式控制技術課程的教材，也可供從事嵌入式控制系統設計的技術人員參考。

基本介紹

• 書名：嵌入式控制系統套用設計
• 頁數： 272頁
• 出版社： 北京郵電大學出版社
• 出版時間：2010年8月1日

圖書信息

出版社: 北京郵電大學出版社; 第1版 (2010年8月1日)

叢書名: 信息通信專業教材系列

平裝: 272頁

正文語種: 簡體中文

開本: 16

ISBN: 7563523596, 9787563523597

條形碼: 9787563523597

尺寸: 22.6 x 18.2 x 1.4 cm

重量: 422 g

內容簡介

《嵌入式控制系統套用設計》以avr單片機atmega16為核心數據處理單元，介紹嵌入式控制系統的實用設計技術。書中選擇介紹了一些常用的組成控制系統的套用電路，按照電路的功能分類，以單元電路模組的形式分別介紹系統集成設計所需的各種功能電路和相應的控制程式，並以設計訓練題的形式進行電路模組套用和功能拓展的設計訓練。在控制系統綜合設計章節，選擇便於進行課程實驗的微型加熱器和微型直流電機作為控制對象，分別採用套用最廣泛的數字pid算法和應對複雜控制對象的模糊控制算法作為控制模式，詳細介紹控制系統的設計方法。教學目的是使讀者通過模仿、借鑑，進而改進教材中的設計實例，掌握嵌入式控制系統的設計技術，培養系統集成創新的能力。

書中各章節的應用程式全部使用C語言編寫，便於閱讀和理解。程式採用模組化的結構組成，便於移植到不同的設計項目中。全部程式都在實際電路的運行中得到驗證。

目錄

第1章 嵌入式控制系統的套用與組成

1.1 自動控制的概念與套用

1.2 計算機控制系統的組成

1.3 套用單片機實現嵌入式控制

1.3.1 32位arm單片機

1.3.2 32位dsp單片機

1.3.3 msc-51系列8位單片機

1.3.4 avr8位單片機

第2章 atmegal6單片機的套用

2.1 cpu與片記憶體儲器

2.1.1 通過程式指令的運行實現cpu的功能

2.1.2 片記憶體儲器的套用

2.2 引腳配置與通用i/o口

2.3 i/o口的復用功能

2.3.1 片內ad轉換器的工作方式設定

2.3.2 定時/計數器t/c0的工作方式設定

2.3.3 定時/計數器t/c1的工作方式設定

2.3.4 spi串口的工作方式設定

2.3.5 usart串口的工作方式設定

2.4 單片機基本系統與工作方式的設定

.單元設計訓練

第3章 顯示器件的接口設計

3.1 七段發光數碼管接口設計

3.1.1 共陰極led數碼管的動態顯示並行接口電路

3.1.2 共陽極led數碼管的動態顯示並行接口電路

3.1.3 共陰極數碼管動態顯示串列接口電路

3.1.4 共陰極數碼管靜態顯示並行接口電路

3.2 七段數字顯示液晶屏接口設計

3.2.1 31/2位液晶屏的靜態顯示並行接口電路

3.2.2 31/2位液晶屏的靜態顯示串列接口電路

3.3 點陣液晶顯示器接口設計

單元設計訓練

第4章 按鍵與觸控螢幕的接口設計

4.1 少量按鍵接口設計

4.2 矩陣鍵盤接口設計

4.3 觸控螢幕接口設計

4.3.1 四線電阻式觸控螢幕的結構與工作原理

4.3.2 四線電阻式觸控螢幕的觸點位置檢測方法

4.3.3 四線電阻式觸控螢幕的接口電路

單元設計訓練

第5章 測量信號輸入通道接口設計

5.1 數位訊號的輸入接口

5.1.1 電壓轉換與限幅電路

5.1.2 脈衝整形電路

5.1.3 輸入信號通道的擴展

5.1.4 單片機對輸入脈衝信號的處理

5.2 模擬信號的輸入通道

5.2.1 電阻-電壓轉換電路

5.2.2 電壓放大電路

5.2.3 模擬信號輸入通道的擴展

5.3 ad轉換器的套用與接口設計

5.3.1 ad轉換器的選擇

5.3.2 atmega16片內ad轉換器的套用

5.3.3 擴展並行數據接口的12位ad轉換器

5.3.4 擴展串列數據接口的12位ad轉換器

5.3.5 rs-485通信接口電路

單元設計訓練

第6章 控制信號輸出通道接口設計

6.1 直流用電器的開關控制

6.1.1 功率電晶體與功率達林頓管驅動電路

6.1.2 功率場效應管驅動電路

6.1.3 絕緣柵雙極電晶體與直流固態繼電器

6.1.4 單向可控矽

6.1.5 h橋電路控制直流電流的方向

6.2 直流用電器的脈寬調製控制

6.2.1 套用avr單片機產生pwm輸出

6.2.2 套用專用電路晶片產生pwm輸出

6.2.3 pwm輸出的手動後援

6.3 交流用電器的控制

6.3.1 雙向可控矽的移相觸發電路

6.3.2 雙向可控矽的過零觸發驅動電路

6.3.3 交流固態繼電器的接口電路

6.3.4 繼電器的接口電路

6.4 da轉換器輸出模擬控制信號

6.4.1 擴展並行數據接口的10位da轉換器

6.4.2 擴展spi串列數據接口的da轉換器

單元設計訓練

第7章 採樣數據的數字處理

7.1 利用數字濾波減小隨機誤差

7.1.1 限幅濾波

7.1.2 算術平均值濾波

7.1.3 數字低通濾波

7.2 採樣數據的標度變換

7.2.1 線性標度變換

7.2.2 非線性標度變換

7.3 引入修正量校正系統誤差

7.3.1 線性系統誤差的修正

7.2.2 非線性系統誤差的修正

7.4 測量數據的列印

7.5 使用usart進行數據通信

7.5.1 rs-232c的數據格式和信號傳輸標準

7.5.2 rs-232通信接口電路

7.5.3 制定用戶層通信協定與通信程式

單元設計訓練

第8章 數字pid控制與模糊控制算法

8.1 線性控制系統的數學分析

8.1.1 拉普拉斯變換

8.1.2 控制系統的傳遞函式

8.1.3 線性系統的控制模式

8.2 數字pid算法

8.2.1 從模擬pid算法到數字pid算法

8.2.2 數字pid算法的改進

8.3 模糊控制算法

8.3.1 確定模糊控制規則

8.3.2 模糊數模型的建立

8.3.3 模糊控制器的實現

單元設計訓練

第9章 嵌入式控制系統的系統集成

9.1 確定系統設計方案

9.1.1 系統設計的大致步驟

9.1.2 合理選擇系統的硬體模組

9.1.3 合理組合系統的軟體模組

9.2 自整定pid溫度控制器

9.2.1 控制對象與設計任務

9.2.2 根據設計任務選擇系統的電路模組

9.2.3 組合各電路模組並畫出系統電路原理圖

9.2.4 組合軟體模組

9.3 直流電機模糊調速器

9.3.1 控制對象與設計任務

9.3.2 根據設計任務選擇系統的電路模組

9.3.3 組合各電路模組並畫出系統電路原理圖

9.3.4 組合軟體模組

綜合設計訓練

參考文獻