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nRF2,4EI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MMA73311 2.2.2 角速度检测陀螺仪ADXR300 2.2.3 nRF24EI 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nRF24El中A／D单元的配置及应用 2.3.2 对nRF24E1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一485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一485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TMS320F2812 DSP的数字式逆变电源 5.1 数字式逆变电源功能描述 5.2 单相电压型逆变电路 5.2.1 逆变电路工作原理 5.2.2 SPWM控制原理及其应用 5.2.3 绝缘栅双极晶体管IGBT 5.2.4 硬件驱动电路设计 5.2.5 光耦隔离、过流保护系统设计 5.3 DSP控制器设计 5.3.1 控制模块设计 5.3.2 TMS320F2812系统 5.3.3 显示、按键功能设计 5.4 SPWM波形的实现算法 5.4.1 HPWM控制方式 5.4.2 改进的SPWM波生成 5.4.3 关于输出波形对称性的分析 5.4.4 关于输出波形死区补偿的讨论 5.5 软件设计及实验结果 5.5.1 程序实现功能 5.5.2 主程序框架设计 5.5.3 状态迁移键盘设计 5.5.4 定时中断程序流程 5.5.5 调试结果 5.6 完整程序清单 参考文献案例6 基于ARM7的仿真电能表综合检定系统 6.1 仿真电能表综合检定系统功能描述 6.2 仿真电能表硬件设计 6.2.1 核心板设计 6.2.2 三相电能表底板设计 6.2.3 单相电能表底板设计 6.2.4 接线检测装置底板设计 6.2.5 ZigBee无线通信系列模块设计 6.3 软件功能设计 6.3.1 下位机软件功能设计 6.3.2 上位机校验软件设计 6.4 系统调试与结果 参考文献案例7基于PLC的四轴数控加工中心控制系统设计 7.1 数控加工中心的功能描述 7.1.1 总体结构概述 7.1.2 主要技术参数 7.2 交流变频调速系统 7.2.1 主要元器件选型 7.2.2 转向控制原理 7.2.3 变频调速控制原理 7.3 步进电机控制系统 7.3.1 主要元器件选型 7.3.2 步进电机单轴定位控制 7.3.3 步进电动机两轴联动控制 7.4 交流伺服电机控制系统 7.4.1 主要元器件选型 7.4.2 交流伺服电机定位控制 7.5 综合控制实验 7.5.1 硬件部分设计 7.5.2 软件部分设计 7.5.3 综合实验 参考文献