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第1章 單片機(jī)機(jī)械控制原理1.1 控制系統(tǒng)概述1.2 控制系統(tǒng)的分類1.2.1 按控制的時間形式分類1.2.2 按給定值特征分類1.2.3 按系統(tǒng)的變量分類1.2.4 按系統(tǒng)的動態(tài)特性分類1.2.5 按被控對象穩(wěn)態(tài)輸出分類1.2.6 按控制信息的方式分類1.2.7 按控制系統(tǒng)應(yīng)用分類1.3 控制系統(tǒng)的基本要求1.4 單片機(jī)技術(shù)控制系統(tǒng)1.4.1 計算機(jī)控制技術(shù)概念1.4.2 單片機(jī)的發(fā)展概況1.4.3 單片機(jī)的分類1.4.4 單片機(jī)的發(fā)展趨勢1.5 單片機(jī)在典型機(jī)械控制上的應(yīng)用第2章 單片機(jī)控制的電子電路基礎(chǔ)2.1 開關(guān)、電阻器、電容和電感2.1.1 開關(guān)2.1.2 電阻器2.1.3 電容器2.1.4 電感器2.2 二極管及三極管2.2.1 二極管2.2.2 三極管2.3 集成運算放大器2.3.1 集成運算放大器的電路組成與符號2.3.2 集成運算放大器的應(yīng)用電路2.4 數(shù)制和碼制2.4.1 二進(jìn)制2.4.2 十六進(jìn)制數(shù)2.5 組合邏輯2.6 時序邏輯2.6.1 觸發(fā)器2.6.2 觸發(fā)器的典型應(yīng)用2.7 元器件的封裝第3章 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)3.1 單片機(jī)的基本組成3.2 單片機(jī)的中央處理器3.3 單片機(jī)的封裝形式與引腳介紹3.4 單片機(jī)的并行端口3.4.1 I/O接口的作用3.4.2 并行I/O接口3.5 單片機(jī)的存儲器3.6 單片機(jī)的時鐘與時序3.7 單片機(jī)的復(fù)位3.8 單片機(jī)的標(biāo)識3.9 單片機(jī)控制系統(tǒng)的外圍部件3.9.1 TIA/EIA-232(RS-232)驅(qū)動器和接收器3.9.2 TIA/EIA-422 23線路驅(qū)動器和接收器3.9.3 TIA/EIA-485線路驅(qū)動器、接收器、中繼器和收發(fā)器3.9.4 I2C總線接口器件3.9.5 SPI串行總線接口器件3.9.6 CAN總線接口器件第4章 單片機(jī)基礎(chǔ)C語言4.1 C語言概述4.1.1 C語言的特點4.1.2 簡單C語言程序的構(gòu)成4.1.3 C語言用于單片機(jī)的優(yōu)勢4.2 標(biāo)識符和關(guān)鍵字4.2.1 標(biāo)識符4.2.2 關(guān)鍵字4.3 數(shù)據(jù)類型4.3.1 常量4.3.2 變量4.4 運算符和表達(dá)式4.4.1 賦值運算符和表達(dá)式4.4.2 類型轉(zhuǎn)換4.4.3 復(fù)合的賦值運算符4.4.4 算術(shù)運算符和表達(dá)式4.4.5 關(guān)系運算符和表達(dá)式4.4.6 邏輯運算符和表達(dá)式4.4.7 位運算符和表達(dá)式第5章 C51基本語句與函數(shù)講解5.1 基本語句5.1.1 表達(dá)式語句和復(fù)合語句5.1.2 條件語句5.1.3 循環(huán)語句5.2 基礎(chǔ)函數(shù)5.2.1 函數(shù)定義5.2.2 函數(shù)的調(diào)用5.2.3 中斷函數(shù)5.2.4 函數(shù)的參數(shù)和返回值5.3 數(shù)組與指針5.3.1 數(shù)組5.3.2 指針第6章 單片機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)的常用工具6.1 Proteus集成開發(fā)環(huán)境6.1.1 Proteus的主要功能特點6.1.2 Proteus軟件的界面與操作介紹6.1.3 Proteus仿真設(shè)計快速入門6.2 Keil C51集成開發(fā)環(huán)境6.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)6.2.2 一個發(fā)光二極管的程序第7章 單片機(jī)控制的輸入系統(tǒng)7.1 并行輸入通道與信號處理7.1.1 鍵盤的工作原理7.1.2 獨立式按鍵7.1.3 行列式鍵盤7.2 串行輸入通道與信號處理7.3 A/D輸入通道與信號處理7.3.1 A/D轉(zhuǎn)換原理7.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)7.3.3 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口電路7.3.4 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計7.4 信號檢測和傳感器7.4.1 信號檢測7.4.2 傳感器7.5 信號采樣及處理7.5.1 信號的采樣7.5.2 量化和量化誤差7.5.3 采樣保持器第8章 單片機(jī)控制的輸出系統(tǒng)8.1 并行輸出通道及信號處理8.1.1 并行輸出通道8.1.2 I/O接口的擴(kuò)展方法8.1.3 LED顯示器接口8.1.4 液晶顯示器LCD接口8.2 串行輸出通道及信號處理8.2.1 單片機(jī)串行接口通信8.2.2 PC與單片機(jī)通信8.2.3 單片機(jī)串行接口的擴(kuò)展8.3 D/A輸出通道及信號處理8.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器8.3.2 D/A電路原理8.3.3 D/A轉(zhuǎn)換芯片—DAC08328.4 PWM輸出通道及信號處理8.4.1 PWM工作原理8.4.2 PWM的應(yīng)用8.5 輸出系統(tǒng)的功率驅(qū)動部件和執(zhí)行部件8.5.1 功率晶體管8.5.2 繼電器8.5.3 電磁閥第9章 單片機(jī)的控制方法9.1 伺服控制與過程控制9.2 性能指標(biāo)9.3 開關(guān)控制器9.4 比例控制9.5 積分控制9.6 微分控制9.7 PID控制9.7.1 模擬PID控制器9.7.2 數(shù)字PID控制器9.7.3 PID控制器整定9.7.4 采樣率9.7.5 自整定9.8 串級控制9.9 PIP控制器9.10 模糊邏輯控制器9.10.1 模糊邏輯基本概念9.10.2 模糊控制方法9.10.3 模糊控制舉例第10章 單片機(jī)對電機(jī)的控制10.1 單片機(jī)控制直流電機(jī)10.1.1 直流電動機(jī)的PWM調(diào)壓調(diào)速原理10.1.2 直流電動機(jī)的不可逆PWM控制10.1.3 直流電動機(jī)雙極性驅(qū)動可逆PWM控制10.1.4 直流電動機(jī)單極性驅(qū)動可逆PWM控制10.1.5 直流電機(jī)的驅(qū)動模塊10.1.6 大型電動機(jī)的直流電機(jī)控制10.1.7 單片機(jī)控制無刷電機(jī)10.2 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)10.2.1 步進(jìn)電機(jī)分類10.2.2 步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)10.2.3 步進(jìn)電動機(jī)的工作原理10.2.4 步進(jìn)電動機(jī)的工作方式10.2.5 步進(jìn)電動機(jī)的特性10.2.6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)10.2.7 步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制10.3 單片機(jī)控制交流電動機(jī)10.3.1 變頻調(diào)速原理10.3.2 變頻器的作用10.3.3 單片機(jī)控制變頻調(diào)速原理10.3.4 單片機(jī)控制變頻調(diào)速系統(tǒng)10.3.5 變頻器的選用和主要參數(shù)10.3.6 變頻器的單片機(jī)控制10.4 單片機(jī)控制伺服電動機(jī)10.4.1 伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特性10.4.2 伺服電動機(jī)的控制10.4.3 單片機(jī)控制工作原理10.4.4 單片機(jī)控制伺服電機(jī)實例第11章 單片機(jī)機(jī)械控制的典型應(yīng)用11.1 電噴汽車噴油嘴清洗機(jī)11.1.1 系統(tǒng)功能描述及工作原理11.1.2 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計11.1.3 程序設(shè)計11.2 室內(nèi)全自動攀巖機(jī)11.2.1 系統(tǒng)功能描述11.2.2 攀巖機(jī)的工作原理11.2.3 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計11.2.4 程序設(shè)計11.3 餐廳服務(wù)機(jī)器人11.3.1 系統(tǒng)功能描述11.3.2 餐廳服務(wù)機(jī)器人的工作原理11.3.3 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計第12章 單片機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計方法12.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成的基本方法12.2 典型的單片機(jī)產(chǎn)品及選用12.2.1 1系列單片機(jī)12.2.2 PIC單片機(jī)12.2.3 AVR單片機(jī)12.2.4 單片機(jī)的選擇12.2.5 單片機(jī)廠商12.3 控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計方法12.4 單片機(jī)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計方法12.4.1 編程語言的選擇12.4.2 軟件設(shè)計12.4.3 軟件抗干擾原理與方法12.5 控制系統(tǒng)的調(diào)試方法12.5.1 開發(fā)系統(tǒng)選擇12.5.2 控制系統(tǒng)硬件的調(diào)試方法12.5.3 控制系統(tǒng)軟件的調(diào)試方法參考文獻(xiàn) 第1章 單片機(jī)機(jī)械控制原理 1.1 控制系統(tǒng)概述 1.2 控制系統(tǒng)的分類 1.2.1 按控制的時間形式分類 1.2.2 按給定值特征分類 1.2.3 按系統(tǒng)的變量分類 1.2.4 按系統(tǒng)的動態(tài)特性分類 1.2.5 按被控對象穩(wěn)態(tài)輸出分類 1.2.6 按控制信息的方式分類 1.2.7 按控制系統(tǒng)應(yīng)用分類 1.3 控制系統(tǒng)的基本要求 1.4 單片機(jī)技術(shù)控制系統(tǒng) 1.4.1 計算機(jī)控制技術(shù)概念 1.4.2 單片機(jī)的發(fā)展概況 1.4.3 單片機(jī)的分類 1.4.4 單片機(jī)的發(fā)展趨勢 1.5 單片機(jī)在典型機(jī)械控制上的應(yīng)用 第2章 單片機(jī)控制的電子電路基礎(chǔ) 2.1 開關(guān)、電阻器、電容和電感 2.1.1 開關(guān) 2.1.2 電阻器 2.1.3 電容器 2.1.4 電感器 2.2 二極管及三極管 2.2.1 二極管 2.2.2 三極管 2.3 集成運算放大器 2.3.1 集成運算放大器的電路組成與符號 2.3.2 集成運算放大器的應(yīng)用電路 2.4 數(shù)制和碼制 2.4.1 二進(jìn)制 2.4.2 十六進(jìn)制數(shù) 2.5 組合邏輯 2.6 時序邏輯 2.6.1 觸發(fā)器 2.6.2 觸發(fā)器的典型應(yīng)用 2.7 元器件的封裝 第3章 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 3.1 單片機(jī)的基本組成 3.2 單片機(jī)的中央處理器 3.3 單片機(jī)的封裝形式與引腳介紹 3.4 單片機(jī)的并行端口 3.4.1 I/O接口的作用 3.4.2 并行I/O接口 3.5 單片機(jī)的存儲器 3.6 單片機(jī)的時鐘與時序 3.7 單片機(jī)的復(fù)位 3.8 單片機(jī)的標(biāo)識 3.9 單片機(jī)控制系統(tǒng)的外圍部件 3.9.1 TIA/EIA-232(RS-232)驅(qū)動器和接收器 3.9.2 TIA/EIA-422 & 23線路驅(qū)動器和接收器 3.9.3 TIA/EIA-485線路驅(qū)動器、接收器、中繼器和收發(fā)器 3.9.4 I2C總線接口器件 3.9.5 SPI串行總線接口器件 3.9.6 CAN總線接口器件 第4章 單片機(jī)基礎(chǔ)C語言 4.1 C語言概述 4.1.1 C語言的特點 4.1.2 簡單C語言程序的構(gòu)成 4.1.3 C語言用于單片機(jī)的優(yōu)勢 4.2 標(biāo)識符和關(guān)鍵字 4.2.1 標(biāo)識符 4.2.2 關(guān)鍵字 4.3 數(shù)據(jù)類型 4.3.1 常量 4.3.2 變量 4.4 運算符和表達(dá)式 4.4.1 賦值運算符和表達(dá)式 4.4.2 類型轉(zhuǎn)換 4.4.3 復(fù)合的賦值運算符 4.4.4 算術(shù)運算符和表達(dá)式 4.4.5 關(guān)系運算符和表達(dá)式 4.4.6 邏輯運算符和表達(dá)式 4.4.7 位運算符和表達(dá)式 第5章 C51基本語句與函數(shù)講解 5.1 基本語句 5.1.1 表達(dá)式語句和復(fù)合語句 5.1.2 條件語句 5.1.3 循環(huán)語句 5.2 基礎(chǔ)函數(shù) 5.2.1 函數(shù)定義 5.2.2 函數(shù)的調(diào)用 5.2.3 中斷函數(shù) 5.2.4 函數(shù)的參數(shù)和返回值 5.3 數(shù)組與指針 5.3.1 數(shù)組 5.3.2 指針 第6章 單片機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)的常用工具 6.1 Proteus集成開發(fā)環(huán)境 6.1.1 Proteus的主要功能特點 6.1.2 Proteus軟件的界面與操作介紹 6.1.3 Proteus仿真設(shè)計快速入門 6.2 Keil C51集成開發(fā)環(huán)境 6.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 6.2.2 一個發(fā)光二極管的程序 第7章 單片機(jī)控制的輸入系統(tǒng) 7.1 并行輸入通道與信號處理 7.1.1 鍵盤的工作原理 7.1.2 獨立式按鍵 7.1.3 行列式鍵盤 7.2 串行輸入通道與信號處理 7.3 A/D輸入通道與信號處理 7.3.1 A/D轉(zhuǎn)換原理 7.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 7.3.3 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口電路 7.3.4 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 7.4 信號檢測和傳感器 7.4.1 信號檢測 7.4.2 傳感器 7.5 信號采樣及處理 7.5.1 信號的采樣 7.5.2 量化和量化誤差 7.5.3 采樣保持器 第8章 單片機(jī)控制的輸出系統(tǒng) 8.1 并行輸出通道及信號處理 8.1.1 并行輸出通道 8.1.2 I/O接口的擴(kuò)展方法 8.1.3 LED顯示器接口 8.1.4 液晶顯示器LCD接口 8.2 串行輸出通道及信號處理 8.2.1 單片機(jī)串行接口通信 8.2.2 PC與單片機(jī)通信 8.2.3 單片機(jī)串行接口的擴(kuò)展 8.3 D/A輸出通道及信號處理 8.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器 8.3.2 D/A電路原理 8.3.3 D/A轉(zhuǎn)換芯片—DAC0832 8.4 PWM輸出通道及信號處理 8.4.1 PWM工作原理 8.4.2 PWM的應(yīng)用 8.5 輸出系統(tǒng)的功率驅(qū)動部件和執(zhí)行部件 8.5.1 功率晶體管 8.5.2 繼電器 8.5.3 電磁閥 第9章 單片機(jī)的控制方法 9.1 伺服控制與過程控制 9.2 性能指標(biāo) 9.3 開關(guān)控制器 9.4 比例控制 9.5 積分控制 9.6 微分控制 9.7 PID控制 9.7.1 模擬PID控制器 9.7.2 數(shù)字PID控制器 9.7.3 PID控制器整定 9.7.4 采樣率 9.7.5 自整定 9.8 串級控制 9.9 PIP控制器 9.10 模糊邏輯控制器 9.10.1 模糊邏輯基本概念 9.10.2 模糊控制方法 9.10.3 模糊控制舉例 第10章 單片機(jī)對電機(jī)的控制 10.1 單片機(jī)控制直流電機(jī) 10.1.1 直流電動機(jī)的PWM調(diào)壓調(diào)速原理 10.1.2 直流電動機(jī)的不可逆PWM控制 10.1.3 直流電動機(jī)雙極性驅(qū)動可逆PWM控制 10.1.4 直流電動機(jī)單極性驅(qū)動可逆PWM控制 10.1.5 直流電機(jī)的驅(qū)動模塊 10.1.6 大型電動機(jī)的直流電機(jī)控制 10.1.7 單片機(jī)控制無刷電機(jī) 10.2 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī) 10.2.1 步進(jìn)電機(jī)分類 10.2.2 步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 10.2.3 步進(jìn)電動機(jī)的工作原理 10.2.4 步進(jìn)電動機(jī)的工作方式 10.2.5 步進(jìn)電動機(jī)的特性 10.2.6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng) 10.2.7 步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制 10.3 單片機(jī)控制交流電動機(jī) 10.3.1 變頻調(diào)速原理 10.3.2 變頻器的作用 10.3.3 單片機(jī)控制變頻調(diào)速原理 10.3.4 單片機(jī)控制變頻調(diào)速系統(tǒng) 10.3.5 變頻器的選用和主要參數(shù) 10.3.6 變頻器的單片機(jī)控制 10.4 單片機(jī)控制伺服電動機(jī) 10.4.1 伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特性 10.4.2 伺服電動機(jī)的控制 10.4.3 單片機(jī)控制工作原理 10.4.4 單片機(jī)控制伺服電機(jī)實例 第11章 單片機(jī)機(jī)械控制的典型應(yīng)用 11.1 電噴汽車噴油嘴清洗機(jī) 11.1.1 系統(tǒng)功能描述及工作原理 11.1.2 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計 11.1.3 程序設(shè)計 11.2 室內(nèi)全自動攀巖機(jī) 11.2.1 系統(tǒng)功能描述 11.2.2 攀巖機(jī)的工作原理 11.2.3 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計 11.2.4 程序設(shè)計 11.3 餐廳服務(wù)機(jī)器人 11.3.1 系統(tǒng)功能描述 11.3.2 餐廳服務(wù)機(jī)器人的工作原理 11.3.3 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計 第12章 單片機(jī)機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計方法 12.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成的基本方法 12.2 典型的單片機(jī)產(chǎn)品及選用 12.2.1 1系列單片機(jī) 12.2.2 PIC單片機(jī) 12.2.3 AVR單片機(jī) 12.2.4 單片機(jī)的選擇 12.2.5 單片機(jī)廠商 12.3 控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計方法 12.4 單片機(jī)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計方法 12.4.1 編程語言的選擇 12.4.2 軟件設(shè)計 12.4.3 軟件抗干擾原理與方法 12.5 控制系統(tǒng)的調(diào)試方法 12.5.1 開發(fā)系統(tǒng)選擇 12.5.2 控制系統(tǒng)硬件的調(diào)試方法 12.5.3 控制系統(tǒng)軟件的調(diào)試方法 參考文獻(xiàn)