微型計算機控制技術

第1章 微型計算機控制系統(tǒng)的概述 
1.1 微型計算機控制系統(tǒng)的組成 
1.1.1 微型機控制系統(tǒng)的硬件結構 
1.1.2 微型機控制系統(tǒng)的軟件 
1.2 微型機控制系統(tǒng)的分類 
1.2.1 操作指導控制系統(tǒng) 
1.2.2 直接數字控制系統(tǒng)（DDC） 
1.2.3 計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC） 
1.2.4 分布控制系統(tǒng)（DCS） 
1.2.5 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS） 
1.2.6 現場總線控制系統(tǒng)（FCS） 
1.3 微型計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢 
1.3.1 單片微型計算機 
1.3.2 可編程邏輯控制器 
1.3.3 STD總線工業(yè)控制機 
1.3.4 工業(yè)PC 
1.3.5 微型計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 
習題一 
第2章 模擬量輸入/輸出通道的接口技術 
2.1 多路開關及采樣-保持器 
2.1.1 采樣定理 
2.1.2 多路開關 
2.1.3 采樣-保持器 
2.2 模擬量輸出通道的接口技術 
2.2.1 D/A轉換原理 
2.2.2 8位D/A轉換器及其接口技術 
2.2.3 高于8位的D/A轉換器及其接口技術
2.3 模擬量輸入通道接口技術 
2.3.1 A/D轉換原理 
2.3.2 8位A/D轉換器 
2.3.3 8位A/D轉換器的接口技術
2.3.4 8位A/D轉換器的程序設計 
2.3.5 高于8位的A/D轉換器及其接口技術 
習題二 
第3章 人機交互接口技術 
3.1 鍵盤接口技術 
3.1.1 鍵盤設計需解決的幾個問題 
3.1.2 少量功能鍵的接口技術 
3.1.3 矩陣鍵盤的接口技術
3.1.4 鍵盤特殊功能的處理 
3.2 LED顯示接口技術
3.2.1 LED數碼管的結構及顯示原理
3.2.2 LED動態(tài)顯示接口技術 
3.2.3 LED靜態(tài)顯示接口技術 
3.2.4 硬件譯碼顯示電路
3.2.5 LED的光柱模擬顯示器件
3.3 LCD的顯示接口技術 
3.3.1 LCD的基本結構及工作原理 
3.3.2 LCD的驅動方式 
3.3.3 4位LCD靜態(tài)驅動芯片ICM7211
3.3.4 點陣式LCD的接口技術
習題三 
第4章 常用控制程序的設計
4.1 報警程序的設計
4.1.1 常用的報警方式
4.1.2 簡單報警程序的設計
4.1.3 越限報警程序的設計 
4.2 開關量的輸出接口技術 
4.2.1 光電隔離技術 
4.2.2 繼電器輸出接口技術 
4.2.3 固態(tài)繼電器輸出接口技術 
4.2.4 大功率場效應管開關接口技術 
4.2.5 可控硅接口技術 
4.2.6 電磁閥接口技術 
4.3 電機的控制接口技術 
4.3.1 小功率直流電機調速原理 
4.3.2 開環(huán)脈沖寬度調速系統(tǒng) 
4.3.3 PWM調速系統(tǒng)設計 
4.3.4 閉環(huán)脈沖寬度調速系統(tǒng) 
4.3.5 交流電機的控制接口技術 
4.4 步進電機的控制接口技術 
4.4.1 步進電機的工作原理 
4.4.2 步進電機控制系統(tǒng)的原理 
4.4.3 步進電機與微型機的接口及程序設計 
4.4.4 步進電機步數及速度的確定方法 
4.4.5 步進電機的變速控制 
習題四 
第5章 總線接口技術
5.1 串行通信基本概念
5.1.1 數據傳送方式
5.1.2 波特率和接收/發(fā)送時鐘 
5.1.3 異步通信和同步通信 
5.1.4 信號的調制和解調 
5.1.5 差錯控制技術 
5.2 串行通信標準總線（RS-232-C）
5.2.1 RS-232-C
5.2.2 RS-423/RS-422/RS-485 
5.3 SPI總線
5.3.1 SPI的工作原理
5.3.2 多機SPI系統(tǒng)
5.3.3 串行時鐘的極性和相位 
5.3.4 SPI錯誤條件 
5.3.5 SPI中斷 
5.3.6 SPI I/O寄存器 
5.3.7 SPI的應用 
5.4 I2C總線
5.4.1 I2C總線概述
5.4.2 I2C總線的數據傳送
5.4.3 尋址
5.4.4 仲裁和時鐘同步化 
5.4.5 I2C總線的電氣特性
5.4.6 I2C時序規(guī)范
5.4.7 I2C總線的應用
5.5 SMBus
5.5.1 SMBus的特點
5.5.2 位傳送
5.5.3 數據在SMBus上的傳送
5.5.4 裁決和時鐘的產生
5.5.5 SMBus與I2C的主要區(qū)別 
5.5.6 SMBus的應用
5.6 現場總線技術
5.6.1 現場總線技術的發(fā)展概況
5.6.2 現場總線控制系統(tǒng)的特點
5.6.3 5種典型的現場總線
5.6.4 LonWorks 技術
5.6.5 現場總線的應用
習題五 
第6章 過程控制數據處理的方法 
6.1 查表技術 
6.1.1 順序查表法 
6.1.2 計算查表法 
6.1.3 對分查表法 
6.2 數字濾波技術 
6.2.1 程序判斷濾波 
6.2.2 中值濾波
6.2.3 算術平均值濾波 
6.2.4 加權平均值濾波 
6.2.5 滑動平均值濾波 
6.2.6 RC低通數字濾波 
6.2.7 復合數字濾波 
6.2.8 各種數字濾波性能的比較 
6.3 量程自動轉換和標度變換 
6.3.1 量程自動轉換 
6.3.2 線性參數標度變換 
6.3.3 非線性參數標度變換 
6.4 測量數據預處理技術 
6.4.1 線性插值算法 
6.4.2 分段插值算法程序的設計方法 
6.4.3 插值法在流量測量中的應用 
6.4.4 系統(tǒng)誤差的自動校正 
6.5 DSP在數據處理中的應用 
6.5.1 DSP簡介 
6.5.2 DSPS芯片 
6.5.3 DSP在數據處理中的應用 
習題六 
第7章 數字PID及其算法
7.1 PID算法的數字實現 
7.1.1 PID算法的數字化 
7.1.2 PID算法的程序設計 
7.2 數字PID調節(jié)中的幾個實際問題 
7.2.1 正、反作用問題 
7.2.2 飽和作用的抑制 
7.2.3 手動/自動跟蹤及手動后援問題
7.3 PID算法的發(fā)展
7.3.1 不完全微分的PID算式
7.3.2 積分分離的PID算式 
7.3.3 變速積分的PID算式 
7.3.4 帶死區(qū)的PID算式 
7.3.5 PID比率控制 
7.4 PID參數的整定方法
7.4.1 采樣周期T的確定
7.4.2 擴充臨界比例度法
7.4.3 擴充響應曲線法
7.4.4 歸一參數整定法
7.4.5 優(yōu)選法
習題七
第8章 直接數字控制及其算法 
8.1 最少拍隨動系統(tǒng)的設計 
8.1.1 最少拍隨動系統(tǒng)的脈沖傳遞函數 
8.1.2 最少拍隨動系統(tǒng)數字控制器的設計 
8.2 最少拍無波紋隨動系統(tǒng)的設計
8.2.1 單位階躍輸入最少拍無波紋隨動系統(tǒng)的設計
8.2.2 單位速度輸入最少拍無波紋隨動系統(tǒng)的設計
8.2.3 最少拍無波紋隨動系統(tǒng)設計舉例
8.3 大林（Dahlin）算法 
8.3.1 大林算法的D(z)基本形式 
8.3.2 振鈴現象及其消除方法
8.4 數字控制器D(z)在微型機系統(tǒng)中的實現方法
8.4.1 直接程序設計法
8.4.2 串行程序設計法
8.4.3 并行程序設計法
8.4.4 數字控制器的設計
習題八 
第9章 模糊控制技術
9.1 模糊控制概述
9.1.1 模糊控制的發(fā)展概況
9.1.2 模糊控制的特點
9.1.3 模糊控制的應用
9.1.4 模糊控制的發(fā)展
9.2 模糊控制算法的設計
9.2.1 常見的模糊控制規(guī)則
9.2.2 反映控制規(guī)則的模糊關系
9.3 基本模糊控制器
9.3.1 查詢表的建立
9.3.2 基本模糊控制器實例
9.4 模糊數模型的建立
9.4.1 模糊控制器語言變量值的選取
9.4.2 雙輸入單輸出模糊控制器的模糊控制規(guī)則
9.4.3 建立模糊數模型
9.5 模糊 - PID復合控制器 
9.5.1 比例 - 模糊 - PI控制器 
9.5.2 參數模糊自整定PID控制器 
習題九 
第10章 微型機控制系統(tǒng)的設計 
10.1 微型機控制系統(tǒng)的設計方法及步驟 
10.1.1 控制系統(tǒng)總體方案的確定 
10.1.2 微型計算機及接口的選擇 
10.1.3 控制算法的選擇 
10.1.4 控制系統(tǒng)的硬件設計 
10.1.5 控制系統(tǒng)軟件設計 
10.1.6 微型計算機控制系統(tǒng)的調試 
10.2 微型計算機控制的自動裝箱系統(tǒng) 
10.2.1 自動裝箱控制系統(tǒng)的原理 
10.2.2 控制系統(tǒng)硬件設計 
10.2.3 控制系統(tǒng)軟件設計
10.3 加熱爐溫度控制系統(tǒng) 
10.3.1 溫度控制系統(tǒng)的組成 
10.3.2 溫度控制系統(tǒng)的硬件設計 
10.3.3 數字控制器的數學模型
10.3.4 溫度控制系統(tǒng)軟件設計 
10.3.5 手動后援問題 
習題十 
附錄 MCS-51系列單片機指令及位地址速查表 
參考文獻