《微机化仪表原理及设计》求取 ⇩

1微机化仪表设计概述1

1.1微机化仪表的功能和组成1

1.1.1 微机化仪表的主要功能1

1.1.2 微机化仪表的基本组成2

1.2微机化仪表的设计思想和研制步骤4

1.2.1 微机化仪表的基本设计思想4

1.2.2 微机化仪表的设计研制步骤5

1.3 微机化仪表器件的选择8

2主机电路——仪表硬件电路设计之一11

2.1由Z80器件构成的主机电路11

2.1.1 Z80CPU11

2.1.2 Z80PI0和CTC16

2.1.3 主机电路20

2.2由单片微机构成的主机电路22

2.2.1 MCS-51单片微型计算机22

2.2.2 主机电路39

3过程输入、输出通道——仪表硬件电路设计之二44

3.1模拟量输入通道44

3.1.1 模拟量输入通道的结构44

3.1.2 A/D转换芯片及其与微处理器(机)的接口45

3.1.3 模拟量输入通道的其它器件61

3.1.4 模拟量输入通道设计举例66

3.2模拟量输出通道69

3.2.1 模拟量输出通道的结构69

3.2.2 D/A转换芯片及其与微处理器(机)的接口69

3.2.3 带手动操作电路的模拟量输出通道76

3.2.4 模拟量输出通道设计举例77

3.3开关量输入输出通道78

3.3.1 开关量输入输出通道的结构79

3.3.2 开关量输入输出通道设计举例79

4人-机接口电路——仪表硬件电路设计之三82

4.1LED显示器接口82

4.1.1 7段LED显示器82

4.1.2 点阵式LED显示器86

4.2键盘接口86

4.2.1 键盘结构和类型86

4.2.2 抖动与串键87

4.2.3 非编码键盘接口电路88

4.2.4 编码式键盘接口电路91

4.3打印机接口100

4.3.1 打印原理100

4.3.2 GP-16微型打印机接口100

4.3.3 PP-40彩色描绘器接口103

5通信接口电路——仪表硬件电路设计之四109

5.1串行通信接口109

5.1.1 RS-232C标准109

5.1.2 串行通信接口电路113

5.1.3 MCS-51单片机与IBM-PC计算机的数据通信119

5.1.4 RS-422、RS-423标准123

5.2并行通信接口123

5.2.1 IEEE-488标准123

5.2.2 并行通信接口器件129

6微机化仪表硬件电路的抗干扰132

6.1干扰与噪声源132

6.1.1 外部干扰132

6.1.2 数字电路的干扰134

6.2抗干扰措施136

6.2.1 串模干扰的抑制136

6.2.2 共模干扰的抑制138

6.2.3 过程通道的抗干扰139

6.2.4 电源与电网干扰的抑制148

6.2.5 地线系统干扰的抑制149

7监控程序——仪表功能的软件实现之一151

7.1软件设计概述151

7.1.1 软件设计的特点与一般方法151

7.1.2 结构化设计与编程151

7.1.3 软件功能测试154

7.1.4 软件的运行、维护和改进155

7.2监控程序设计155

7.2.1 概述155

7.2.2 监控主程序157

7.2.3 初始化管理158

7.2.4 键盘管理158

7.2.5 显示管理163

7.2.6 中断管理164

7.2.7 时钟管理166

7.2.8 手-自动控制167

7.2.9 自诊断处理167

8测量算法——仪表功能的软件实现之二169

8.1克服随机误差的软件算法(数字滤波)169

8.1.1 程序判断法169

8.1.2 中位值滤波法171

8.1.3 算术平均滤波法172

8.1.4 递推平均滤波法174

8.1.5 加权递推平均滤波法175

8.1.6 一阶惯性滤波法176

8.1.7 复合滤波法178

8.2克服系统误差的软件算法179

8.2.1 系统误差的模型校正法(非线性校正)179

8.2.2 系统误差的标准数据校正法195

8.2.3 仪表零位误差和增益误差的校正方法196

8.2.4 传感器温度误差的校正方法197

8.3量程自动切换与工程量变换198

8.3.1 量程自动切换198

8.3.2 工程量变换(标度变换)200

9控制算法——仪表功能的软件实现之三202

9.1PID控制算法202

9.1.1 概述202

9.1.2 完全微分型PID控制算法204

9.1.3 不完全微分型PID控制算法208

9.1.4 PID算法的改进209

9.1.5 PID调节器参数的整定及采样周期的选择211

9.2复杂控制算法214

9.2.1 前馈控制算法214

9.2.2 纯滞后补偿算法(Smith预估)216

9.2.3 差拍控制与Dahlin算法217

9.2.4 解耦算法219

9.3智能控制算法221

9.3.1 PID参数自整定222

9.3.2 模糊控制算法223

10微机化仪表设计实例231

10.1 设计准则231

10.2设计实例233

10.2.1 温度程序控制仪233

10.2.2 色谱分析数据处理仪245

10.3仪表调试255

10.3.1 常见故障255

10.3.2 调试方法256

附录1思考题与习题260

附录2Z80指令表263

附录3MCS-51指令表271

附录4常用集成芯片引脚图276