AVR单片机原理及测控工程应用——基于ATmega48/ATmega16 - 中国高校教材图书网
|
|
|
书名： |
AVR单片机原理及测控工程应用——基于ATmega48/ATmega16
|
| ISBN： | 978-7-81124-216-4 |
条码： | |
| 作者： |
刘海成
相关图书
|
装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥39.00
折扣价：￥37.05
折扣：0.95
节省了1.95元
|
字数： |
634千字
|
| 出版社： |
北京航空航天大学出版社 |
页数： |
|
| 发行编号： | |
每包册数： |
|
| 出版日期： |
2008-03-01 |
|
|
| 内容简介： |
本书以AVR系列中的ATmega48/ATmega16单片机作为讲述对象，同时介绍具有同样结构、存储器容量稍大的ATmega88、ATmega168/ATmega32单片机。以计算机测控技术和单片机为核心的计算机测控系统设计为重点讲述内容，重点讲述设计原理、方法和设计步骤，给出常用传感器及仪器仪表的设计实例和典型控制系统设计实例。还重点讲述广泛应用的模糊PID控制及PWM应用技术，将课程体系深度融合，抓住共性问题，试图在讲述ATmega48/ATmega16单片机原理的同时，通过单片机的应用来讲述单片机的相关应用技术及应用领域，使读者建立起嵌入式系统的概念，从而架起电气信息和仪器仪表类工程领域与计算机应用的桥梁。
本书适合作为大专院校电子、电气、通信及自动化等专业的“单片机及接口”、“计算机控制及智能测控仪表”等课程的教材，也适合作为电子设计竞赛自学或培训教材，同时，也可以作为工程技术人员的参考书。
|
| 作者简介： |
|
|
| 章节目录： |
第1章 ATmega48/ATmega16单片机概述
1.1 AVR系列单片机概述1
1.1.1 单片机知识问答1
1.1.2 单片机与嵌入式系统2
1.1.3 当代单片机内核结构的发展趋势3
1.1.4 AVR单片机概述4
1.1.5 AVR系列单片机选型5
1.2 ATmega48/ATmega16单片机及其存储器结构7
1.2.1 ATmega48/88/168和ATmega16/32单片机性能概况8
1.2.2 ATmega48/ATmega16内核结构9
1.2.3 ATmega48/ATmega16存储器结构9
1.3 ATmega48/ATmega16最小系统与系统初始配置11
1.3.1 ATmega48/ATmega16的引脚排列11
1.3.2 ATmega48/ATmega16最小系统设计16
1.3.3 ATmega48/ATmega16的系统时钟源及单片机熔丝配置19
1.3.4 AVR单片机ISP全攻略及熔丝补救方法20
1.3.5 ATmega48/ATmega16的掉电检测电路21
1.4 嵌入式C编程与AVR22
1.4.1 AVR的C语言开发环境22
1.4.2 C语言环境访问MCU寄存器23
1.4.3 GCC编译器下EEPROM和Flash存储器的访问24
1.4.4 C语言下EEPROM存储器的通用访问方法27
1.4.5 AVR C编译器的在线汇编30
1.4.6 标准C下位操作实现综述31
1.4.7 如何优化单片机系统设计的C代码33
1.4.8 C语言宏定义技巧及常用宏定义总结37
1.4.9 从Keil C到AVR的C编程38
1.4.10 前后台式嵌入式软件结构39
1.5 AVR的开发工具与开发技巧39
1.5.1 AVR单片机嵌入式系统的软件开发平台AVR Studio40
1.5.2 AVR的JTAG仿真调试与ISP40
1.5.3 基于AVR Studio和GCCAVR的AVR的单片机
仿真调试步骤42
1.5.4 只具备ISP调试条件下的AVR单片机调试技巧48
1.6 如何成为单片机开发高手50
1.6.1 充分了解设计需求，确定合适的解决方案51
1.6.2 原理图设计中要注意的问题51
1.6.3 PCB设计中要注意的问题52
1.6.4 TQFP和LQFP器件的焊接方法52
1.6.5 单片机与嵌入式技术的3层境界54
第2章 ATmega48/ATmega16单片机I/O接口与人机接口技术
2.1 AVR单片机通用I/O端口56
2.1.1 AVR的通用I/O端口56
2.1.2 通用I/O上下拉电阻的应用总结58
2.2 人机接口——按键59
2.2.1 机械触点按键常识60
2.2.2 矩阵式键盘接口技术及编程62
2.2.3 智能查询键盘程序设计与单片机测控系统的人机操作界面64
2.3 LED显示技术原理与实现66
2.3.1 数码管的译码显示67
2.3.2 LED数码管的静态驱动显示和动态驱动显示67
2.4 AVR的SPI通信接口及其应用70
2.4.1 AVR单片机的硬件SPI通信接口71
2.4.2 AVR单片机SPI通信的相关寄存器结构72
2.4.3 AVR单片机SPI通信驱动程序设计75
2.4.4 SPI总线接口8位共阴数码管驱动芯片MAX721976
2.4.5 两个AVR实现硬件SPI双机通信78
2.4.6 软件模拟SPI主机程序设计80
2.4.7 用SPI与74HC595接口驱动多共阳数码管静态显示实例81
2.5 AVR两线串行通信接口TWI（兼容I2C）及其应用82
2.5.1 I2C总线概述83
2.5.2 AVR兼容I2C的两线通信接口TWI及其相关寄存器84
2.5.3 TWI的使用方法87
2.5.4 通过TWI （I2C）主机接口操作AT24C0288
2.5.5 ATmega48通过I2C从机模式模拟AT24C0289
2.5.6 软件模拟I2C主机读/写AT24C0291
2.6 128×64 SPLC501液晶控制器及应用95
2.6.1 128×64点阵图形液晶驱动芯片——SPLC50196
2.6.2 SPLC501程序设计举例99
2.7 SMC1602A液晶屏及其接口应用101
2.7.1 SMC1602A总线方式驱动接口及读/写时序101
2.7.2 操作SMC1602A的11条指令102
2.7.3 AVR与SMC1602A液晶接口C代码104
2.8 ATmega48/ATmega16片上A/D及其应用107
2.8.1 片内基准电压107
2.8.2 ATmega48/ATmega16与A/D有关的寄存器108
2.8.3 AVR的A/D使用和应用方法总结113
2.8.4 A/D键盘114
第3章 ATmega48/ATmega16单片机中断系统与定时控制
3.1 ATmega48/ATmega16的中断系统116
3.1.1 中断的功能116
3.1.2 ATmega48/ATmega16中断源和中断向量117
3.1.3 AVR单片机中断响应过程119
3.1.4 AVR单片机的中断优先级119
3.1.5 AVR中断响应的时间120
3.1.6 高级语言开发环境中中断服务程序的编写120
3.2 ATmega48/ATmega16的外中断及应用实例121
3.2.1 INT0、INT1和INT2中断控制的相关寄存器122
3.2.2 ATmega48引脚电平变化中断寄存器124
3.2.3 外中断实例125
3.3 ATmega48/ATmega 16的定时器/计数器0——T/C0127
3.3.1 ATmega48/ATmega16的定时器/计数器127
3.3.2 T/C0概述128
3.3.3 T/C0的输出比较功能及PWM输出模式129
3.3.4 ATmega48/ATmega16的T/C0相关寄存器131
3.3.5 ATmega48/ATmega16中T/C0的定时应用举例136
3.4 ATmega48/ATmega 16的定时器/计数器1——T/C1137
3.4.1 T/C1的输入捕捉单元139
3.4.2 T/C1的输出比较单元140
3.4.3 T/C1的输出比较功能及PWM输出模式141
3.4.4 T/C1的相关寄存器146
3.4.5 利用ICP测量方波的周期150
3.5 ATmega48/ATmega16片上模拟比较器与ICP捕获应用151
3.5.1 模拟比较器的相关寄存器151
3.5.2 模拟比较器应用——超限监测153
3.5.3 模拟比较器及ICP1综合应用——正弦波周期测量154
3.6 ATmega48/ATmega16的定时器/计数器2——T/C2155
3.6.1 T/C2的输出比较功能及PWM输出模式156
3.6.2 T/C2的相关寄存器158
3.6.3 基于T/C2的RTC系统设计166
3.7 PWM技术应用举例170
3.7.1 基于PWM调制的红外线遥控器的设计170
3.7.2 基于PWM实现DAC173
3.8 AVR单片机看门狗定时器176
3.8.1 抗干扰与看门狗技术176
3.8.2 AVR的看门狗及应用技巧178
第4章 单片机测控系统与智能仪器
4.1 单片机测控系统与智能仪器概述183
4.1.1 单片机测控系统及构成184
4.1.2 电子测量与单片机检测技术185
4.1.3 智能化测量仪表186
4.1.4 智能传感器与自动检测技术189
4.1.5 小 结195
4.2 信号检测的数字滤波技术195
4.2.1 限幅滤波法195
4.2.2 中值滤波法196
4.2.3 算术平均滤波法196
4.2.4 递推平均滤波法197
4.2.5 加权递推平均滤波法197
4.2.6 一阶滞后滤波法198
4.2.7 高通滤波器和带通滤波器198
4.3 系统误差校正技术199
4.3.1 系统误差的模型校正法199
4.3.2 利用校准曲线通过查表法修正系统误差201
4.3.3 非线性校正203
4.4 智能仪表量程自动转换与标度变换技术208
4.4.1 量程自动转换技术208
4.4.2 标度变换209
4.5 单片机测控系统的抗干扰设计210
4.5.1 单片机应用系统抗干扰设计的基本原则210
4.5.2 电子线路中的屏蔽技术211
4.5.3 单片机应用系统中PCB布线的基本原则212
4.5.4 单片机软件抗干扰技术214
4.6 便携式设备的低功耗设计215
4.6.1 延长单片机系统电池供电时间的几点措施215
4.6.2 利用单片机的休眠与唤醒功能降低单片机系统功耗217
第5章 智能传感器与智能仪器设计
5.1 基于恒流源的铂电阻智能测温仪表的设计221
5.1.1 铂电阻温度传感器222
5.1.2 铂电阻测温的基本电路222
5.1.3 基于双恒流源的3线式铂电阻测温探头设计224
5.1.4 基于ICL7135的Pt100测温系统设计225
5.1.5 基于恒流源的铂电阻智能测温仪表的设计231
5.1.6 关于精密基准源TL431232
5.2 真有效值仪表的设计234
5.2.1 真有效值测量的4种途径235
5.2.2 单片真有效值/直流变换器——AD736236
5.2.3 真有效值仪表的智能仪表设计238
5.3 晶体管β参数测试仪的设计241
5.3.1 根据晶体三极管共射极放大电路测试β242
5.3.2 晶体管β参数测试仪的工作状态设定242
5.3.3 基于TLC2543的高精度电压测量电路及软件设计244
5.3.4 关于液晶显示单元的说明249
5.3.5 系统软件总体设计流程249
5.4 精密压控恒流源的设计249
5.4.1 几种V/I转换和恒流源电路图的比较249
5.4.2 数控宽范围调整、大电流输出恒流源核心电路方案250
5.4.3 系统软件设计252
5.5 精密数控对称双极性输出直流稳压电源的设计
252
5.5.1 对称双极性数控电压源及功率驱动电路设计253
5.5.2 过流保护单元电路的设计255
5.5.3 系统供电电源设计256
5.5.4 总 结256
5.6 线性网络频率响应测试仪的设计258
5.6.1 频域测量仪器仪表概述258
5.6.2 正弦扫频信号源259
5.6.3 正弦信号的幅度测量267
5.6.4 正弦信号的相位测量268
5.6.5 频响特性测试仪的软件设计269
5.7 基于MCU和光栅的高精度位移、速度传感器的原理及设计269
5.7.1 光栅传感器270
5.7.2 基于MCU和光栅的高精度位移、速度传感器的原理270
5.8 等精度数字频率计的设计273
5.8.1 仪器仪表中的频率测量技术273
5.8.2 等精度频率计的实现276
第6章 基于模糊PID控制的计算机控制系统设计与应用
6.1 计算机控制技术及算法概述279
6.1.1 传统的PID控制280
6.1.2 自适应控制280
6.1.3 鲁棒控制280
6.1.4 预测控制280
6.1.5 最优控制281
6.1.6 智能控制281
6.2 数字PID控制技术282
6.2.1 PID控制技术282
6.2.2 复合式数字PID控制技术284
6.2.3 PID参数的整定287
6.3 基于增量式数字PID的热水器恒温控制系统设计289
6.3.1 恒温控制系统的构成290
6.3.2 传感器的选择290
6.3.3 温控器功率输出器件——过零式固态继电器291
6.3.4 水温特性及其传递函数分析291
6.3.5 温控器系统软件设计292
6.4 模糊控制技术与模糊控制系统设计300
6.4.1 模糊控制概述300
6.4.2 模糊集合与隶属函数301
6.4.3 模糊推理303
6.4.4 采用增量式模糊控制器的水温控制系统304
6.5 基于模糊PID控制的计算机控制系统设计305
6.5.1 模糊PID控制器306
6.5.2 智能PID控制器参数的智能调整306
6.5.3 模糊自整定PID控制器原理307
6.6 步进电动机的单片机控制308
6.6.1 步进电动机的工作方式308
6.6.2 步进电动机的控制方法309
6.6.3 步进电动机的运行控制及程序设计309
6.6.4 步进电动机的选用312
第7章 分布式智能测控系统及其应用
7.1 AVR的串行通信接口USART314
7.1.1 AVR的通用同步和异步串行接口USART314
7.1.2 USART寄存器描述315
7.1.3 自适应波特率技术321
7.1.4 USART基本应用程序模块设计及说明321
7.1.5 ATmega48 SPI模式下的USART——MSPIM328
7.2 基于RS232的通信系统设计333
7.2.1 RS232C介绍与PC硬件333
7.2.2 UART电平协议转换芯片MAX232和MAX3232334
7.2.3 单片机点对点UART通信设计举例335
7.2.4 PC端Windows操作系统下RS232通信程序设计341
7.3 基于RS485的现场总线监控系统设计342
7.3.1 RS485驱动芯片及接口应用343
7.3.2 RS485现场总线测控系统组成结构343
7.3.3 PC与RS485通信接口设计344
7.3.4 RS485网络节点的软件设计346
7.3.5 RS485总线通信系统的可靠性分析及措施352
7.4 基于DS18B20的多点温度巡回检测仪的设计355
7.4.1 DS18B20概貌356
7.4.2 DS18B20的内部构成及测温原理357
7.4.3 DS18B20的访问协议358
7.4.4 DS18B20的自动识别技术360
7.4.5 DS18B20的单总线读/写时序361
7.4.6 DS18B20使用中的注意事项362
7.4.7 ATmega48读取单片DS18B20转换温度数据程序362
7.5 nRF401短距离无线通信系统设计364
7.5.1 短距离无线电通信技术简介365
7.5.2 nRF401短距离无线通信系统介绍367
7.5.3 nRF401无线通信模块设计368
7.5.4 AVR单片机和nFR401接口设计373
7.5.5 PC机和nRF401接口电路设计373
7.5.6 AVR单片机控制nRF401通信软件设计374
附录 ASCII表380
参考文献381
|
| 精彩片段： |
|
|
| 书 评： |
|
|
| 其 它： |
|
|
|
