孫傳友、李濤編著的《測控系統(tǒng)原理與設計(第3 版普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材)》為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《測控系統(tǒng)原理與設計》的第3版。全書系統(tǒng)地闡述了基于單片機測控系統(tǒng)的整機原理和總體設計。內容包括：緒論、測控通道、主機及接口、測控總線技術、測量數據處理、PID控制算法、監(jiān)控程序設計、抗干擾技術、微機化測控系統(tǒng)設計及實例、測控系統(tǒng)新技術。書中給出了大量的實用硬件電路和軟件程序。本書各章的習題解答和輔助的教學資源都可在網上瀏覽和下載。
本書可作為各類工科院校測控技術與儀器、自動化、機電一體化等專業(yè)的教材或教學參考書，也可供從事測控領域工作的工程技術人員參考或作為自學讀物。
第1章 緒論
1.1 測控系統(tǒng)的地位與作用
1.2 測控系統(tǒng)微機化的重要意義
1.3 微機化測控系統(tǒng)的類型
和組成
1.3.1 微機化檢測系統(tǒng)
1.3.2 微機化控制系統(tǒng)
1.3.3 微機化測控系統(tǒng)
1.4 本課程的內容與性質
思考題與習題
第2章 測控通道(輸入／輸出通道)
2.1 模擬輸入通道
2.1.1 模擬輸入通道的基本類型與組
成結構
2.1.2 傳感器的選用 第1章 緒論
1.1 測控系統(tǒng)的地位與作用
1.2 測控系統(tǒng)微機化的重要意義
1.3 微機化測控系統(tǒng)的類型
和組成
1.3.1 微機化檢測系統(tǒng)
1.3.2 微機化控制系統(tǒng)
1.3.3 微機化測控系統(tǒng)
1.4 本課程的內容與性質
思考題與習題
第2章 測控通道(輸入／輸出通道)
2.1 模擬輸入通道
2.1.1 模擬輸入通道的基本類型與組
成結構
2.1.2 傳感器的選用
2.1.3 信號調理電路的參數設計和選
擇
2.1.4 采集電路的參數
設計和選擇
2.1.5 模擬輸入通道的誤差
分配與綜合
2.2 模擬輸出通道
2.2.1 模擬輸出通道的
基本理論
2.2.2 模擬輸出通道的
基本結構
2.2.3 模擬輸出通道組成
電路的選用
2.3 開關量輸入／輸出通道
2.3.1 開關量輸入通道
2.3.2 開關量輸出通道
2.3.3 開關量輸入／輸出通道
設計舉例
2.4 單元電路的級聯設計
2.4.1 電氣性能的相互匹配
2.4.2 信號耦合與時序配合
2.4.3 電平轉換接口
思考題與習題
第3章 主機及al-接口
3.1 主機電路
3.1.1 基于.PC機的主機電路
3.1.2 基于單片機的主機電路
3.2 輸入通道接口
3.2.1 并行A／D接口
3.2.2 串行A／D接口
3.2.3 VFC接口
3.3 輸出通道接口
3.3.1 并行D／A接口
3.3.2 串行D／A接口
3.3.3 功率接口
3.4 人一機接口
3.4.1 顯示器接口
3.4.2 鍵盤接口
3.4.3 鍵盤／顯示器接口
3.4.4 打印機接口
3.4.5 報警器接口
3.5 通信接口
3.5.1 RS一232C標準
3.5.2 串行通信接口電路
3.5.3 MCs一51單片機與
IBM—PC計算機的
數據通信
3.5.4 RS一422、RS一423
標準
思考題與習題
第4章 測控總線技術
4.1 測控總線概述
4.1.1 總線的基本概念
4.1.2 總線的性能和標準
4.1.3 常用的測控總線
4.2 測控機箱底板總線
4.2.1 VXI總線
4.2.2 PCI和CPCI總線
4.2.3 PXI總線
4.3 測控機箱與計算機
互聯總線
4.3.1 GFIB總線
4.3.2 USB總線
4.3.3 IEEE 1394總線
思考題與習題
第5章 測量數據處理
5.1 測量數據的產生過程
和影響因素
5.1.1 測量數據的產生過程
5.1.2 測量數據的影響因素
5.2 零位和靈敏度的誤差校正
5.2.1 零位誤差和靈敏度
誤差
5.2.2 軟件校正方法
5.2.3 硬件校正方法
5.3 量程自動切換
5.3.1 量程切換的依據
5.3.2 量程切換的方法
5.4 超限自動報警
5.4.1 超限報警處理
程序設計
5.4.2 超限報警系統(tǒng)
設計實例
5.5 標度變換
5.5.1 硬件實現方法
5.5.2 軟件實現方法
5.6 非線性校正算法
5.6.1 查表法
5.6.2 插值法
5.6.3 擬合法
5.7 數字濾波
5.7.1 限幅濾波和中位值
濾波
5.7.2 平均濾波
5.7.3 低通濾波
5.7.4 復合濾波
思考題與習題
第6章 PID控制算法
6.1 PID控制原理與程序流程
6.1.1 過程控制的基本概念
6.1.2 模擬PID調節(jié)器
6.1.3 數字PID控制器
6.1.4 PID算法的程序流程
6.2 標準PID算法的改進
6.2.1 微分項的改進
6.2.2 積分項的改進
6.3 數字PID參數的選擇
6.3.1 采樣周期的選擇
6.3.2 數字PID控制的
參數選擇
6.4 數字PID控制的工程實現
6.4.1 給定值和被控量處理
6.4.2 偏差處理
6.4.3 控制算法的實現
6.4.4 控制量處理
6.4.5 自動／手動切換
思考題與習題
第7章 監(jiān)控程序設計
7.1 監(jiān)控程序的功能和組成
7.2 監(jiān)控主程序和初始化管理
7.2.1 監(jiān)控主程序
7.2.2 初始化管理
7.3 鍵盤管理
7.3.1 一鍵一義的鍵盤管理
7.3.2 一鍵多義的鍵盤管理
7.3.3 自動／手動切換
7.4 顯示、中斷與時鐘管理
7.4.1 顯示管理
7.4.2 中斷管理
7.4.3 時鐘管理
7.5 硬件故障的自檢
7.5.1 自檢方式
7.5.2 自檢算法
7.5.3 自檢軟件
思考題與習題
第8章 抗干擾技術
8.1 噪聲干擾的形成
8.1.1 噪聲源
8.1.2 噪聲的耦合方式
8.1.3 噪聲的干擾模式
8.2 硬件抗干擾技術
8.2.1 接地技術
8.2.2 屏蔽技術
8.2.3 長線傳輸的干擾
及抑制
8.2.4 共模干擾的抑制
8.2.5 差模干擾的抑制
8.2.6 供電系統(tǒng)抗干擾
8.2.7 印刷電路板抗干擾
8.3 軟件抗干擾技術
8.3.1 軟件冗余技術
8.3.2 軟件陷阱技術
8.3.3 “看門狗”技術
8.3.4 故障自動恢復
處理程序
思考題與習題
第9章 微機化測控系統(tǒng)設計及實例
9.1 設計要求和研制過程
9.1.1 設計的基本要求
9.1.2 設計的研制過程
9.2 總體設計
9.3 硬件設計
9.3.1 元器件的選擇
9.3.2 電路設計的原則
9.3.3 硬件電路研制過程
9.4 軟件設計
9.4.1 軟件研制過程
9.4.2 軟件設計的依據
系統(tǒng)定義
9.4.3 軟件設計方法
9.4.4 軟件的測試和運行
9.5 設計實例
9.5.1 電冰箱溫度測控
系統(tǒng)設計
9.5.2 防盜報警系統(tǒng)設計
思考題與習題
第10章 測控系統(tǒng)新技術
10.1 現場總線控制系統(tǒng)
10.1.1 計算機測控系統(tǒng)的
發(fā)展歷程
10.1.2 現場總線控制系統(tǒng)
的特點
10.1.3 幾種主要的現場總線
10.2 網絡化測控系統(tǒng)
10.2.1 網絡化測控系統(tǒng)的
發(fā)展
10.2.2 網絡化測控系統(tǒng)的
結構
10.2.3 網絡化測控系統(tǒng)功能
與特點
10.3 虛擬儀器
10.3.1 虛擬儀器的概念
10.3.2 虛擬儀器的組成特點
10.3.3 虛擬儀器的體系結構
10.3.4 典型的虛擬儀器系統(tǒng)
及其總線
10.3.5 虛擬儀器網絡化
思考題與習題
附錄 MCS一51指令表
參考文獻
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