智能化测量控制仪表原理与设计

章节摘录

　　智能化测量控制仪表内含单片机，可以充分利用单片机对于数据的处理能力，最大限度地消除仪表的随机误差和系统误差。随机误差存在于每一次测量过程之中，而且其大小、符号都是不确定和不可预知的。但是N个测量数据中所包含的随机误差具有统计规律。概率统计理论证明，随机误差服从正态分布。N个测量值中包含的随机误差具有对称性或相消性，因此可以用统计平均的方法来消除随机误差。概率统计理论还证明，对于N个带有随机误差的测量数据，当N逐步增大时，其平均值是真值的无偏估计值。因此，在智能化测量控制仪表完成一次测量，实际上是对被测量进行了N次采样之后，取这N次采样值的平均值。对于仪表系统误差的消除可以采用前面介绍的自动校准方法。利用单片机对于测量数据的计算处理能力，是智能化测量控制仪表提高测量和控制准确度的一个重要方法。此外，还可以用这种方法来进行仪表的非线性特性校正。根据仪表功能的不同，数据处理的方法也多种多样，详细内容将在本书第七章和第八章讨论。智能化测量控制仪表除了具有上述功能之外，还可以带有串行或并行通信接口，从而使之具有数据远传和远地程控的能力。利用若干台带有GPIB接口的智能化测量控制仪表，可以方便地组成一个自动测控系统。　　智能化测量控制仪表是科学技术发展到今天的最新产物，尽管目前这类仪表的智能化程度还不是很高，但是可以预计随着微电子技术、信息技术、计算技术以及人工智能技术的不断发展和完善，这种新一代的智能化测量控制仪表的智能程度必将越来越高。

书籍目录

第一章 绪论1.1 智能化测量控制仪表的基本组成及其发展1.2 智能化测量控制仪表的功能特点1.3 智能化测量控制仪表的设计方法复习思考题第二章 智能化测量控制仪表中的专用微处理器2.1 80C51系列单片机的特点2.2 80C51单片机的结构2.2.1 基本组成与内部结构2.2.2 引脚功能2.3 80C51单片机的存储器结构2.4 80C51单片机的CPU时序2.5 80C51单片机的复位信号与复位电路2.6 80C51单片机的并行I／O口2.7 80C51单片机的指令系统2.7.1 指令和助记符2.7.2 指令的字节数2.7.3 寻址方式2.7.4 指令分类详解2.8 80C51单片机的汇编语言程序设计与实用子程序2.8.1 汇编语言格式与伪指令2.8.2 应用程序设计2.8.3 定点数运算子程序2.9 80C51单片机的定时器／计数器2.9.1 定时器／计数器的控制寄存器与逻辑结构2.9.2 定时器／计数器应用举例2.10 80C51单片机的串行口2.10.1 串行通信方式与串行口控制寄存器2.10.2 串行口应用举例2.11 80C51单片机的中断系统2.11.1 中断的概念2.11.2 中断申请与控制2.11.3 中断响应2.11.4 中断系统应用举例2.12 80C51单片机的节电工作方式2.12.1 空闲方式和掉电方式2.12.2 节电方式的应用2.13 80C51单片机的系统扩展2.13.1 程序存储器扩展2.13.2 数据存储器扩展2.13.3 并行I／O端口扩展2.13.4 利用I／O总线进行系统扩展2.14 新型FLASt_I单片机简介2.14.1 Atmel公司的AiF89x512.14.2 PHILIPS公司的89C51RD22.14.3 SST公司的89E564RD复习思考题第三章 智能化测量控制仪表的I)AC和ADC接口3.1 A／D及D／A转换器的主要技术指标3.1.1 A／D转换器的主要技术指标3.1.2 D／A转换器的主要技术指标3.2 DAC接口技术3.2.1 常用DAC芯片的接口方法3.2.2 DAC接口的应用3.3 ADC接口技术3.3.1 比较式ADC接口3.3.2 积分式ADC接口3.3.3 压一频转换式ADC接口3.4 数据采集系统3.4.1 前置放大器3.4.2 采样保持器3.4.3 新型单片数据采集系统ADuC8xx简介复习思考题第四章 智能化测量控制仪表的键盘、显示器及打印输出接口4.1 键盘接口技术4.1.1 非编码键盘4.1.2 键值分析4.1.3 编码键盘4.2 LED显示器接口技术4.2.1 7段LED数码显示器4.2.2 串行接口8位共阴极LED驱动器MAX72194.3 8279可编程键盘／显示器芯片接口技术4.3.1 8279的工作原理4.3.2 8279的数据输入、显示输出及命令格式4.3.3 8279的接口方法4.4 LCD液晶显示器接口技术4.4.1 LCD显示器的工作原理和驱动方式4.4.2 段式LCD显示器的驱动接口4.4.3 点阵式液晶显示模块4.5 打印输出接口技术4.5.1 TPuP-40A的性能和接口信号4.5.2 TPuP-40A的字符代码和打印命令4.5.TPuP-40A的接口方法及打印程序设计复习思考题第五章 智能化测量控制仪表的抗干扰技术5.1 干扰源5.1.1 串模干扰、共模干扰及电源干扰5.1.2 数字电路的干扰5.2 硬件抗干扰措施5.2.1 串模干扰的抑制5.2.2 共模干扰的抑制5.2.3 输入／输出通道干扰的抑制5.2.4 电源与电网干扰的抑制5.2.5 地线系统干扰的抑制5.3 软件抗干扰措施5.3.1 数字量输入／输出中的软件抗干扰5.3.2 程序执行过程中的软件抗干扰5.3.3 系统的恢复复习思考题第六章 智能化测量控制仪表的通信接口6.1 串行通信接口6.1.1 RS-232C标准6.1.2 串行通信方式6.2 串行通信的实现6.2.1 仪表相互之间的通信6.2.2 仪表与上位机之间的通信6.2.3 RS-422和RS-423标准复习思考题第七章 智能化测量控制仪表中的数据处理技术7.1 浮点数运算程序7.2 数制转换程序7.2.1 十进制整数转换为二进制数7.2.2 十进制小数转换为二进制数7.2.3 二进制整数转换成十进制数7.2.4 二进制小数转换为十进制数7.3 数据的非数值处理7.3.1 排序7.3.2 查表7.3.3 链表7.3.4 队列复习思考题第八章 智能化测量控制仪表中的常用测量与控制算法8.1 数字滤波算法8.1.1 一阶惯性滤波……第九章 智能化测量控制仪表的设计方法与实例分析附录

作者简介

《智能化测量控制仪表原理与设计》在第一版的基础上作了修订，全面系统地阐述了基于80C51单片机的智能化测量控制仪表基本原理与设计方法。介绍了新一代增强型80C51单片机的基础知识与应用方法。详细论述了智能化测量控制仪表的人机接口、过程通道接口、串行通信接口、硬件和软件抗干扰技术、数据处理技术、仪表硬件及软件的设计方法。给出了大量实用硬件电路和软件程序。还介绍了一种基于SST89系列新型FLASH单片机与Keil μVision2集成开发环境相配合，进行单片机应用系统自我开发的方法。

《智能化测量控制仪表原理与设计》可作为高等学校工业自动化与仪表测量仪器、计算机应用等相关专业的教学用书，也可供从事开发研制智能化测量控制仪表的工程技术人员阅读参考。

图书封面

---

 智能化测量控制仪表原理与设计下载

---