基于单片机的智能系统设计与实现 (2009 年度畅销榜NO.5609 )

本书按照“完整性、公开性、实践性、典型性”原则，主要讨论了远程监测系统、数字化调节器、汽车组合仪表指针压装控制器等5个智能系统的设计，其中4个来自生产实践。所有系统均以51系列单片机为基础，主要涉及ATMEL 89系列和Philips 89LPC两个主流系列。介绍的实例，从单片机结构来说，既有单CPU系统，又有双CPU系统；从通信总线来说，既有RS-232串行总线，又有CAN现场总线；从开发语言来说，所有系统均以ASM 51和C51两种语言分别实现，并提供了完整的源程序。本书内容既有典型A/D、D/A、显示等功能部件的设计与应用问题，又有许多作者的实践经验的体现及对可靠性等普遍性问题的理解。
本书内容丰富、取材典型，具有很好的实用价值，适合于从事基于单片机的智能仪器仪表系统开发的科技人员及高校师生阅读。

第1章 基于AT89C2051的电子闹钟
1.1 电子闹钟的功能与设计方案
1.1.1 电子闹钟的功能与设计要求
1.1.2 设计方案的确定
1.2 电子闹钟的硬件系统设计
1.2.1 电子闹钟的硬件系统框架
1.2.2 电子闹钟的主机电路设计
1.2.3 电子闹钟的显示电路设计
1.2.4 电源设计
1.2.5 硬件电原理图
1.3 电子闹钟的软件系统设计
1.3.1 软件系统中的主模块设计
1.3.2 基本显示模块设计1
1.3.3 当前编辑位闪烁功能的实现3
1.3.4 时间设定模块设计5
1.3.5 秒脉冲发生器原理与走时处理1
1.3.6 12小时制与24小时制的实现7
1.3.7 闹铃功能的实现9
1.3.8 基于ASM51汇编的源程序0
1.3.9 基于C51的源程序0
1.4 系统的组装与调试1
1.4.1 硬件系统的组装与调试1
1.4.2 软件调试2
1.4.3 系统实物5
1.5 电子闹钟系统中可以进一步探讨的问题6
1.5.1 温度计功能的实现7
1.5.2 基于TC77的温度计的硬件设计7
1.5.3 温度计的软件设计8
1.6 低功耗问题及其解决思路1
第2章 基于AT89S8252的远程监测系统4
2.1 远程监测系统的设计要求4
2.1.1 概述4
2.1.2 远程监测系统的功能与设计要求4
2.2 远程监测系统下位机的硬件设计5
2.2.1 下位机的硬件框架5
2.2.2 CPU模块设计6
2.2.3 人机界面设计6
2.2.4 模拟量输入通道和开关量输入通道设计7
2.2.5 MODEM通信接口设计8
2.2.6 硬件系统电原理图9
2.3 远程监测系统下位机的软件设计1
2.3.1 下位机的软件框架1
2.3.2 软件主模块设计1
2.3.3 采用字符点阵液晶模块的显示模块设计6
2.3.4 基于AD7705的A/D转换模块设计7
2.3.5 MODEM通信模块设计9
2.3.6 基于软硬件看门狗的容错性设计1
2.3.7 源程序清单1
2.4 远程监测系统的下位机样机实物
2.5 远程监测系统的上位机软件设计
2.5.1 上位机软件的设计要求
2.5.2 基于VB6.0的上位机软件的设计
2.6 串口调试软件及其应用
第3章 数字化调节器
3.1 数字化调节器的应用与设计要求
3.1.1 数字化调节器的应用
3.1.2 数字化调节器的设计要求
3.2 数字化调节器控制系统设计
3.2.1 数字化调节器控制系统硬件设计
3.2.2 数字化调节器控制系统软件设计
3.3 数字化调节器显示系统设计
3.3.1 数字化调节器显示系统的设计要求
3.3.2 数字化调节器显示系统的硬件设计
3.3.3 数字化调节器显示系统的软件设计
3.3.4 数字化调节器显示系统源程序
3.4 数字化调节器实物
3.5 值得进一步探讨的问题
第4章 基于CAN总线的汽车组合仪表指针压装控制器
4.1 概述
4.2 汽车组合仪表指针压装控制器的设计要求
4.2.1 功能与性能设计要求
4.2.2 界面设计要求
4.2.3 压装系统的原理示意图
4.3 汽车组合仪表指针压装控制器的设计方案
4.3.1 控制器总体框架
4.3.2 人机子系统和控制子系统的通信方式
4.4 汽车组合仪表指针压装控制器的人机子系统设计
4.4.1 人机子系统的硬件设计
4.4.2 人机子系统的软件设计
4.5 基于89C52的控制子系统设计
4.5.1 控制子系统的硬件设计
4.5.2 控制子系统的软件设计
4.6 系统调试
4.6.1 分系统和分模块调试技术
4.6.2 CAN通信调试
4.7 汽车组合仪表指针压装控制器的样机
第5章 基于89LPC932的超声波测距仪
5.1 概述
5.2 超声波测距仪的设计要求
5.2.1 设计要求
5.2.2 设计方案的确定
5.3 超声波测距仪的硬件设计
5.3.1 超声波发送器的设计
5.3.2 超声波接收器的设计
5.3.3 基于DS18B20的温度测量电路
5.3.4 基于P89LPC932的主机电路设计
5.4 超声波测距仪的软件设计
5.4.1 超声波测距仪的软件规划
5.4.2 DS18B20的接口程序设计
5.4.3 显示程序设计
5.4.4 距离计算及其程序实现
5.4.5 主程序与P89LPC932的初始化程序
5.4.6 源程序
5.5 超声波测距仪的样机
参考资料

微处理器早已广泛应用于多种领域，尤其是在智能仪器仪表中的应用更是如此，不仅引起了产品本身的变革，也深深地影响了设计理念的变革。智能仪器仪表作为一种智能系统，其核心在于微处理器。基于微处理器的智能系统设计，已经成为广大电子设计工程师或相关领域设计者关注的热点。由于智能系统面向不同的应用领域，采用不同的实现途径，使用不同的开发技术，涉及不同的学科背景，因此其设计调试过程往往是复杂而且痛苦的。尽管智能系统的设计没有普遍的规律可以遵循，但还是具有某些共性的问题值得探讨，还具有某些共性的实现理念值得相互借鉴，这正是作者写作此书的动因所在。 智能系统是一个复杂系统，一般包含微处理器、按键与显示人机界面、A/D转换、D/A转换等基本功能部件，同时也可能包含与应用领域相关的其他特殊部件。由于具体的系统对每一种部件有不同的要求，决定了其实现形式的多样性。智能系统一般需要在恶劣工况下长期连续运行，因此在满足功能的基础上，其可靠性也成为一个需要重点关注的问题。在多年的设计实践中，作者积累了许多可以引以为鉴的经验，摸索出了许多在智能系统设计中的共性问题，按照“完整性、公开性、实践性、典型性”的成稿原则，力图将这些毫无保留地体现在著作中。作者相信，书中涉及的许多设计理念、实现方法以及具体方案必将对阅读者产生重要影响。 全书共为5章，分别讨论了5个智能系统的设计问题，完全是作者近年来的开发实践总结和提升。由于所使用的微处理器均为目前最流行的应用最广泛的51系列及其兼容系列，主要是ATMEL 89系列和Philips的89LPC932系列。每一章按照“设计要求→方案确定→硬件设计→软件设计→系统调试→可靠性或值得进一步探讨的问题→系统样机”等环节进行阐述。其中，软件设计部分分别基于ASM51汇编语言和C51语言讨论实现方法。第1章讨论了电子闹钟的设计问题，尽管所讨论的系统的实际意义不大，但其阐发的设计思想和实现途径，具有重要参考意义。书中讨论的其他4个智能系统，均来自生产实践，具有很强的应用价值。全书给出了5个智能系统的所有硬件资料，以及全部程序代码。 作者在撰写过程中得到了电子工业出版社领导，尤其是赵丽松女士的大力支持与帮助，谨此致以深深的谢意！ 本书由绍兴文理学院出版基金资助。 沈红卫 于绍兴文理学院风则江畔