《工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)“十二五”規(guī)劃教材 全國高等職業(yè)教育工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)系列規(guī)劃教材：智能儀器基礎(chǔ)（第2版）》按照智能儀器的構(gòu)成進(jìn)行介紹，內(nèi)容包括智能儀器中的微機(jī)系統(tǒng)，信號的輸入與處理，信號的輸出與處理，智能儀器的人機(jī)界面，智能測控技術(shù)，智能儀器中的通信技術(shù)以及智能儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)例。教材設(shè)計(jì)了填空題、選擇題和簡答題，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和掌握主要的內(nèi)容，并給出了大部分參考答案供廣大師生參考。
《工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)“十二五”規(guī)劃教材：智能儀器基礎(chǔ)（第2版）》可作為高職高專院校、成人學(xué)校及本科院校開辦的二級職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化、儀器儀表、應(yīng)用電子技術(shù)、機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供在企業(yè)生產(chǎn)一線從事技術(shù)、管理和運(yùn)行等工作的相關(guān)技術(shù)人員參考使用。
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能儀器在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越普及。本教材自2006年出版以來，受到很多讀者的歡迎，同時(shí)也給編者提出了很多好的意見和建議，因此在第1版的基礎(chǔ)上做了修訂，重點(diǎn)放在提高教材的實(shí)用性上。
本教材的主要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，力求從基本概念上加強(qiáng)學(xué)生對智能儀器的工作原理、基本構(gòu)成、使用及維護(hù)方法的理解，并結(jié)合實(shí)際的智能儀器，簡要介紹了智能儀器的初步設(shè)計(jì)方法，并對智能儀器的各個(gè)部分都給出了設(shè)計(jì)實(shí)例，便于學(xué)生練習(xí)，加深理解。為了幫助學(xué)生理解，本教材盡可能地采用圖文并茂的方法編寫。
本教材的建議課時(shí)為48～64學(xué)時(shí)，包括8～24學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐。考慮到目前MCS-51系列單片機(jī)在我國的應(yīng)用比較廣，且目前很多高校所開設(shè)的單片機(jī)課程都選用MCS-51系列單片機(jī)作為微處理器，本教材在應(yīng)用舉例中選用了基于MCS-51系列單片機(jī)開發(fā)的智能儀器。為了拓寬學(xué)生的思路，還對各種新器件、新技術(shù)做了簡單的介紹。
本教材按照智能儀器的構(gòu)成進(jìn)行介紹，內(nèi)容包括概述、智能儀器中的微機(jī)系統(tǒng)、信號的輸入與處理、信號的輸出與處理、智能儀器的人機(jī)界面、智能測控技術(shù)、智能儀器中的通信技術(shù)及智能儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)例。本教材設(shè)計(jì)了填空題、選擇題和簡答題，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和掌握主要的內(nèi)容，并給出了大部分參考答案供廣大師生參考。
本教材的主要特點(diǎn)是：
（1）難度較低，盡可能地用通俗易懂的方法去說明各種概念，讓學(xué)生對智能儀器有一個(gè)全面的了解。
（2）知識(shí)面較廣，對各種新器件、新技術(shù)做了簡單的介紹，為學(xué)生掌握智能儀器的原理及設(shè)計(jì)方法打開一道門。
（3）第2版中新增了較多的應(yīng)用實(shí)例，便于學(xué)生練習(xí)，加深理解，且所有的例子均經(jīng)過調(diào)試、仿真并給出完整的硬件構(gòu)成和軟件程序。
本教材由南京金陵科技學(xué)院的朱一綸教授擔(dān)任主編，南京金陵科技學(xué)院的吳彪擔(dān)任副主編，吳岱曦參加了資料整理、文字錄入和電子教案的制作工作，最后由朱一綸統(tǒng)稿。另外，在本書的編寫、實(shí)驗(yàn)過程中，曾受到南京金陵科技學(xué)院校科研基金項(xiàng)目《基于虛擬技術(shù)的遠(yuǎn)程多路溫度測控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)》的資助，還在網(wǎng)上查閱了很多器件的相關(guān)資料，得到過很多人的幫助，在此一并表示感謝。
限于編者的學(xué)識(shí)水平與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，書中不足之外在所難免，懇請讀者和同行們批評指正。
編者
2012年5月
第1章 概述
1.1 傳統(tǒng)儀器、儀表與智能儀器
1.1.1 傳統(tǒng)儀器、儀表
1.1.2 智能儀器
1.2 智能儀器的分類與特點(diǎn)
1.2.1 智能儀器的分類
1.2.2 智能儀器的特點(diǎn)
1.3 智能儀器的發(fā)展概況
小結(jié)
習(xí)題1
第2章 智能儀器中的微機(jī)系統(tǒng)
2.1 MCS-51系列單片機(jī)
2.1.1 MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
2.1.2 MCS-51系列單片機(jī)的引腳及功能
2.1.3 CHMOS增強(qiáng)型單片機(jī)8XC51FA的主要特點(diǎn)
2.1.4 MCS-51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)
2.2 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用舉例
2.2.1 8051/8751/8951的最小系統(tǒng)
2.2.2 單片機(jī)系統(tǒng)的并行擴(kuò)展
2.2.3 單片機(jī)系統(tǒng)的串行擴(kuò)展
2.2.4 應(yīng)用舉例
2.3 單片機(jī)的仿真與應(yīng)用
2.3.1 8951單片機(jī)最小系統(tǒng)的建立
2.3.2 8951單片機(jī)最小系統(tǒng)的仿真過程
2.3.3 利用中斷實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警的仿真
2.3.4 利用中斷實(shí)現(xiàn)定時(shí)采集數(shù)據(jù)的仿真
2.4 其他嵌入式單片機(jī)簡介
2.4.1 MC9S12系列單片機(jī)
2.4.2 數(shù)字信號處理器
2.4.3 ARM嵌入式系統(tǒng)微處理器
小結(jié)
習(xí)題2
第3章 信號的輸入與處理
3.1 數(shù)字信號的輸入與處理
3.1.1 開關(guān)量的預(yù)處理電路
3.1.2 脈沖信號的輸入與處理
3.2 模擬信號的輸入與處理
3.2.1 模擬信號的檢測
3.2.2 信號濾波及檢測
3.2.3 多路模擬開關(guān)
3.3 信號的放大
3.3.1 微弱信號的放大電路
3.3.2 集成放大器
3.4 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器
3.4.1 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)
3.4.2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器與CPU的接口技術(shù)
3.4.3 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器與CPU接口應(yīng)用舉例
3.4.4 采樣/保持
3.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.6 輸入接口電路仿真舉例
3.6.1 數(shù)字溫度傳感器與單片機(jī)的接口仿真
3.6.2 A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的接口電路
3.6.3 A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832的接口電路
小結(jié)
習(xí)題3
第4章 信號的輸出與處理
4.1 數(shù)字信號的輸出與處理
4.1.1 開關(guān)量的驅(qū)動(dòng)接口
4.1.2 繼電器簡介
4.2 脈沖寬度調(diào)制技術(shù)
4.3 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器
4.3.1 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的工作原理與性能指標(biāo)
4.3.2 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)
4.4 DAC0832與單片機(jī)的接口
4.4.1 DAC0832的結(jié)構(gòu)及引腳功能
4.4.2 DAC0832單緩沖方式及其與8051的接口
4.4.3 DAC0832雙緩沖方式及其與8051的接口
4.5 DAC708系列接口電路
4.6 輸出接口電路仿真舉例
4.6.1 發(fā)光二極管輸出仿真
4.6.2 電磁繼電器輸出仿真
4.6.3 DAC0832與單片機(jī)的接口仿真
小結(jié)
習(xí)題4
第5章 智能儀器的人機(jī)界面
5.1 鍵盤
5.1.1 識(shí)鍵
5.1.2 譯鍵、鍵義分析
5.2 LED顯示器
5.2.1 七段LED數(shù)碼顯示器
5.2.2 點(diǎn)陣LED顯示器
5.3 LCD顯示器
5.3.1 LCD工作原理簡述
5.3.2 LCD應(yīng)用舉例
5.4 其他外設(shè)
5.4.1 微型打印機(jī)
5.4.2 語音提示
5.4.3 觸摸屏
5.5 人機(jī)界面仿真舉例
5.5.1 矩陣鍵盤與單片機(jī)的直接連接
5.5.2 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示電路
5.5.3 LCD顯示的實(shí)時(shí)電子鐘仿真
小結(jié)
習(xí)題5
第6章 智能測控技術(shù)
6.1 測量誤差簡述
6.1.1 誤差分類
6.1.2 誤差的性質(zhì)和原因
6.2 系統(tǒng)誤差的自動(dòng)校正
6.2.1 自校零技術(shù)
6.2.2 變化系統(tǒng)誤差的校正
6.3 隨機(jī)誤差的自動(dòng)校正
6.4 粗大誤差的自動(dòng)校正
6.5 標(biāo)度變換
6.6 非線性校正
6.7 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換
6.8 PID控制
6.9 多傳感器信息融合技術(shù)簡介
6.10 數(shù)據(jù)處理仿真舉例
6.10.1 標(biāo)度變換仿真舉例
6.10.2 帶自校零技術(shù)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換
小結(jié)
習(xí)題6
第7章 智能儀器中的通信技術(shù)
7.1 串行通信接口
7.1.1 RS-232標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用
7.1.2 RS-422/RS-485標(biāo)準(zhǔn)
7.1.3 USB通用串行總線
7.2 并行通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE-488
7.3 現(xiàn)場總線技術(shù)簡介
7.3.1 集散控制系統(tǒng)
7.3.2 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
7.3.3 常用現(xiàn)場總線
7.3.4 現(xiàn)場總線智能儀器
7.4 單片機(jī)通信仿真舉例
7.4.1 單片機(jī)點(diǎn)對點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)
7.4.2 單片機(jī)雙向通信仿真
小結(jié)
習(xí)題7
第8章 智能儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)例
8.1 智能儀器的設(shè)計(jì)
8.1.1 智能儀器的設(shè)計(jì)步驟
8.1.2 硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試
8.1.3 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試
8.2 智能儀器的自診斷
8.2.1 智能儀器自診斷方式
8.2.2 智能儀器的自診斷項(xiàng)目
8.3 實(shí)例1 智能化真有效值數(shù)字電壓表
8.3.1 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成
8.3.2 系統(tǒng)監(jiān)控程序
8.3.3 擴(kuò)展討論
8.4 實(shí)例2 智能電子計(jì)數(shù)器
8.4.1 硬件構(gòu)成
8.4.2 軟件構(gòu)成
8.5 實(shí)例3 多路電壓測控電路仿真
8.5.1 多路電壓測控電路的硬件設(shè)計(jì)
8.5.2 多路電壓測控電路的軟件設(shè)計(jì)
8.5.3 多路電壓測控電路程序
8.5.4 擴(kuò)展討論
小結(jié)
習(xí)題8
附錄A MCS-51系列單片機(jī)指令表
附錄B 部分習(xí)題參考答案
習(xí)題1
習(xí)題2
習(xí)題3
習(xí)題4
習(xí)題5
習(xí)題6
習(xí)題7
習(xí)題8
參考文獻(xiàn)
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