自动化系统设计与能力创新案例教程

案例1 基于51单片机的出租车计价器

1.1 出租车计价器功能描述

1.2 出租车计价器的系统方案设计和硬件电路设计

1.2.1 单片机最小系统设计

1.2.2 里程检测电路

1.2.3 显示驱动与键盘控制模块（CH451）设计

1.2.4 时钟电路

1.2.5 数据存储电路

1.2.6 语音提示电路

1.2.7 打印机驱动电路

1.2.8 串口通信电路

1.2.9 系统硬件电路原理图

1.3 计价器固件程序设计

1.3.1 程序设计思路和程序结构

1.3.2 各模块程序设计

1.3.3 程序调试

1.4 计价器系统模拟仿真

1.4.1 硬件电路图的绘制

1.4.2 系统仿真运行

1.5 整机制作与调试

1.6 结论

参考文献

案例2 基于nRF24E1的无线数字乒乓球拍

2.1 无线数字乒乓球拍功能描述

2.2 数字乒乓球拍硬件设计

2.2.1 三轴加速度传感器MMA7331L

2.2.2 角速度检测陀螺仪ADXR300

2.2.3 nRF24E1

2.2.4 数字乒乓球拍电路原理图

2.2.5 电源电路设计

2.2.6 数据采集器电路设计

2.3 无线数字乒乓球拍单片机固件设计

2.3.1 对nRF24E1中A/D单元的配置及应用

2.3.2 对nRF24El中RF的配置及应用

2.3.3 串口的配置

2.3.4 通信协议设计

2.3.5 程序流程图

2.4 无线数字乒乓球拍单片机程序

2.4.1 下位机工程所包含的文件

2.4.2 数字球拍（下位机）单片机固件程序清单

2.4.3 上位机工程所包含的文件

2.4.4 数据采集器（上位机）单片机固件程序清单

2.5 无线数字乒乓球拍单片机固件调试

2.5.1 单片机程序开发环境

2.5.2 程序烧写

2.5.3 利用串口助手软件调试通信协议

2.6 上位机软件设计

2.7 分析与改进

参考文献

案例3 基于AVR单片机的云台控制解码器

3.1 云台控制解码器功能描述

3.2 云台控制解码器硬件设计

3.2.1 AVR单片机最小系统

3.2.2 拨码开关设置模块

3.2.3 高速光耦和RS-485通信模块

3.2.4 光耦电路模块

3.2.5 电机驱动模块

3.2.6 译码器电路

3.2.7 镜头驱动电路

3.2.8 雨刷控制模块设计

3.2.9 电源电路设计

3.3 系统软件设计

3.3.1 概述

3.3.2 RS-485标准

3.3.3 云台协议

3.3.4 开发工具和编程环境介绍

3.3.5 软件程序设计

3.4 抗干扰设计

3.5 系统调试与结果

参考文献

案例4 基于ATmega64的多量程温度／电压记录仪

4.1 多量程温度／电压记录仪功能概述

4.2 系统硬件设计

4.2.1 ATmega64单片机

4.2.2 模拟量信号采集模块

4.2.3 电源模块设计

4.2.4 通信模块设计

4.2.5 人机接口电路设计

4.2.6 实时时钟模块设计

4.2.7 数据存储模块设计

4.3 固件设计

4.3.1 单片机及外围模块初始化

4.3.2 人机接口程序设计

4.3.3 定时采样及秒标志闪烁子程序

4.3.4 信号处理子程序

4.3.5 存储器操作程序

4.3.6 通信程序设计

4.4 系统调试

4.4.1 电压测量信号校准

4.4.2 温度测量精度测试

4.5 上位机软件设计

参考文献

案例5 基于TMS320F2812DSP的数字式逆变电源

案例6 基于ARM7的仿真电能表综合检定系统

案例7 基于PLC的四轴数控加工中心控制系统设计

《普通高等学校“十二五”规划教材：自动化系统设计与能力创新案例教程》从理论联系实际与工程应用的角度出发，全面系统地介绍了7个有代表性的现代自动化系统的典型应用案例，内容包括基于单片机、DSP、ARM、PLC与计算机等组成的自动化系统。每个案例首先介绍相关的硬件技术，然后给出具体的设计方案及详细的程序设计步骤。本书内容丰富，涵盖各种典型的自动化控制应用系统，有较强的先进性、实用性和可操作性。本书以工程实践为特色，突出硬件设计和程序设计，重在功能实现。
本书可供各类自动化、计算机应用、机电一体化、测控仪器等专业的大学生、研究生学习现代测控系统使用，也可供从事自动化系统研发的工程技术人员参考。