智能儀器原理與設計

內(nèi)容概要

　　智能儀器是一門集電子技術、微機應用技術、測控技術、儀器與測量技術等于一體的跨學科的專業(yè)技術課程。本書介紹了以80C51單片機為核心構(gòu)成的智能儀器的工作原理與設計方法。書中詳細介紹了智能儀器的各個部分包括信號預處理電路A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的接口設計，人機接口包括鍵盤、LED顯示器、LCD顯示器、CRT顯示器、微型打印機與單片機的接口設計。書中還深入討論了常用標準接口總線、監(jiān)控主程序和接口管理程序的設計，常用的測量算法及優(yōu)化系統(tǒng)性能的高精確度、高抗干擾和低功耗設計方法，這些方法也適用于一般的單片機應系統(tǒng)設計?！　”緯鴥?nèi)容豐富、新穎、實用，文字精煉、深入淺出、通俗易懂、邏輯性和系統(tǒng)性強，可作為高等工科院校的電子信息工程、通信工程、電氣工程、機電一體化、儀器儀表、檢測控制等專業(yè)的教科書或參考書，也可供從事智能儀器或單片應用的研究人員或工程技術人員閱讀。

作者簡介

劉大茂，福州大學物理信息工程學院電子信息工程系教授，原信息與通信工程系主任，為信息與通信系統(tǒng)及信號與信息處理兩個專業(yè)碩士生導師。長期工作在教學、科研、教學管理工作的第一線，曾主持和參與過多項福建省和國家自然科學基金及其它科研項目。承擔本科生和研究生的主要課程有：單片機原理及應用、智能儀器、電子系統(tǒng)設計、智能接口技術、DSP原理及應用、嵌入式系統(tǒng)等。目前主要研究方向為：單片機應用與嵌入式系統(tǒng)、機電儀一體化、通信、信號與信息處理。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 概述1.1.1 智能儀器及其特點1.1.2 智能儀器的組成1.1.3 智能儀器的工作原理1.1.4 智能儀器的新發(fā)展1.2 智能儀器設計簡介1.2.1 設計要點1.2.2 監(jiān)控程序的結(jié)構(gòu)1.2.3 程序設計技術1.2.4 智能儀器的研制步驟1.2.5 智能儀器設計中應注意的問題習題與思考題第2章 智能儀器的標準數(shù)據(jù)通信接口2.1 RS-232標準串行接口總線2.2 SPI總線標準2.2.1 SPU總線標準介紹2.2.2 利用模擬SPI擴展串行E2PROM2.3 I2C標準總線2.3.1 I2C標準總線介紹2.3.2 80C51單片機模擬I2C總線應用實例2.4 USB總線標準2.4.1 USB總線標準介紹2.4.2 應用實例2.5 CAN總線2.5.1 CAN通信總線原理2.5.2 常用的CAN通信總線芯片2.5.3 CAN通信總線硬件設計2.6 GP-IB接口總線2.6.1 接口功能要素2.6.2 接口的基本特性2.6.3 總線結(jié)構(gòu)2.6.4 消息及其編碼2.6.5 三線掛鉤過程2.6.6 接口功能設置2.7 PTR2000無線數(shù)據(jù)傳輸2.7.1 調(diào)制解調(diào)器技術簡介2.7.2 RTP2000無線收發(fā)MODEM的應用習題與思考題第3章 預處理電路及數(shù)據(jù)采集3.1 概述3.2 傳感器及其應用3.2.1 傳感器簡介3.2.2 傳感器應用實例3.3 模擬信號放大電路3.3.1 模擬信號放大及集成運放簡介3.3.2 放大電路實例3.4 DAC接口3.4.1 DAC芯片與微機接口的一般方法3.4.2 DAC芯片與80C51單片機接口舉例3.5 ADC接口3.5.1 ADC芯片與微機接口的一般方法3.5.2 常用的ADC芯片與80C51單片機接口舉例3.6 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3.6.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.6.2 模擬開關3.6.3 采樣保持電路3.6.4 單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)習題與思考題第4章 人機接口技術4.1 鍵盤接口4.1.1 鍵盤簡介4.1.2 非編碼鍵盤4.1.3 編碼鍵盤第5章 測量算法與系統(tǒng)優(yōu)化設計第6章 監(jiān)控主程序的設計第7章 接口管理程序的設計第8章 智能儀器設計實例參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1 概述1.1.1 智能儀器及其特點什么是智能儀器智能儀器是一類新型的電子儀器，它由傳統(tǒng)儀器發(fā)展而來，但又跟傳統(tǒng)儀器有很大區(qū)別。電子儀器已有好幾十年的歷史了，今天的電子測量儀器與幾十年前的相比，有著天淵之別。特別是微處理器的應用，使電子儀器發(fā)生了重大的變革?；仡欕娮觾x器的發(fā)展過程，從使用的器件來看，它經(jīng)歷了從真空管時代晶體管時代集成電路時代3個階段。若從儀器的工作原理來看，它經(jīng)歷了三代：第一代是模擬式電子儀器，大量指針式的電壓表、電流表、功率表及一些通用的測試儀器均是典型的模擬式儀器。這一代儀器功能簡單、精度低、響應速度慢。第二代是數(shù)字式電子儀器，它的基本工作原理是將待測的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并進行測量，結(jié)果以數(shù)字形式輸出顯示。它的精度高，速度快，讀數(shù)清晰、直觀，結(jié)果可打印輸出，也容易與計算機技術相結(jié)合。同時因數(shù)字信號便于遠距離傳輸，所以數(shù)字式電子儀器適用于遙測、遙控。第三代就是智能儀器，它是在數(shù)字化的基礎上用微機裝備起來的，能根據(jù)被測參數(shù)的變化自選量程，可自動校正、自動補償、自尋故障等，可以做一些需要人類的智慧才能完成的工作，即具備了一琮的智能，幫稱為智能儀器。具體地說，本書討論的智能儀器是指含有微機和自動測試系統(tǒng)通用接口GP-IB的電子測量儀器。

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《智能儀器原理與設計》內(nèi)容豐富、新穎、實用，文字精煉、深入淺出、通俗易懂、邏輯性和系統(tǒng)性強，可作為高等工科院校的電子信息工程、通信工程、電氣工程、機電一體化、儀器儀表、檢測控制等專業(yè)的教科書或參考書，也可供從事智能儀器或單片應用的研究人員或工程技術人員閱讀。

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