本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材《测控系统原理与设计》的第4版。本书全面系统地阐述了基于单片机的测控系统的整机原理和总体设计。内容包括:绪论、测控通道(输入/输出通道)、主机及其接口、测控总线技术、测量数据处理、PID控制算法、监控程序设计、抗干扰技术、微机化测控系统设计及实例、测控系统新技术。书中给出了大量的实用硬件电路和C51软件程序。与本书配套的教学资源有课件、讲稿笔记、习题解答等资料。读者用手机扫描书上的二维码,就可免费下载。
本书可作为各类工科院校测控技术与仪器、自动化、机电一体化等专业的教材或教学参考书,也可供在测控领域工作的工程技术人员参考或作为自学读物。
测控系统是以测量和控制为目的系统。测控系统在国民经济各领域、军事国防和现代生活各方面的应用越来越广泛。
《测控系统原理与设计》全面系统地阐述了基于单片机的测控系统的整机原理和总体设计,是作者根据教育部有关文件和自己多年的教学经验,对教学内容和课程体系进行改革的尝试,与同类教材相比,具有以下三个特点:
① 定位明确。本教材的定位是培养应用型(或技术型)专业人才。因此,本教材主要内容是计算机测控技术的应用研究,而不是单纯的理论研究。
② 注重对各类测控系统共性的研究。不同应用领域的测控系统虽然存在个性,但也存在很多共性,而且个性和共性相比,共性是主要的,其共同的理论基础和技术基础实质就是计算机测控技术。各种不同的测控系统产品只不过是其“共同基础”(即计算机测控技术)与各应用领域的“特殊要求”相结合的产物。因此,注重对各类测控系统共性的研究,有利于增强学生的适应能力。
③ 加强课程内容间的联系与综合。本教材从总体设计角度出发,研究各模块设置的必要性,以及整机对该模块的技术要求;把硬件与软件结合起来,研究与硬件相关的接口软件、测控算法、监控程序和抗干扰技术;加强与先修课程(测控电路、单片机原理与C51程序设计等)内容间的联系与综合,使学生进而学习掌握测控系统的整机原理与总体设计。
《测控系统原理与设计》被教育部评选为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本教材前三版累计印刷15次,已经被许多高校选作教材,有些大学还指定本教材为硕士生或博士生入学考试参考书。
为了尽可能跟上测控技术的发展,更好地适应高等学校测控类专业的教学需要,长江大学李涛教授和孙传友教授在北京航空航天大学出版社的支持下,对第3版内容进行了修订。本版教材仍保持第3版教材的体系和特色,但删除了一些章节的内容,增加了“无线电测控与5G技术”,更正了原书中的错误和不妥之处,并将原来用MCS 51汇编语言编写的程序全部改为用C51语言编写的程序等。原MCS-51汇编语言编写的程序可发邮件至goodtextbook@126.com索取。
本书为《测控系统原理与设计》的第4版。全书共分十章:绪论、测控通道(输入/输出通道)、主机及其接口、测控总线技术、测量数据处理、PID控制算法、监控程序设计、抗干扰技术、微机化测控系统设计及实例、测控系统新技术。为了使本书能适应当今兴起的“互联网+教育”,方便教师教学和学生自学,作者制作了与本书配套的课件、讲稿笔记(教师讲稿学生笔记)、习题解答等资料。读者用手机扫描每章末的二维码,即可免费下载。本教材的课外实验可参考文献[26]、[27]。
在本书出版之际,作者特向本书参考文献的作者、选用本教材的高校教师、北京航空航天大学出版社的编辑以及所有支持本书的读者,表示衷心的感谢!
由于作者水平有限,书中存在的缺点和错误恳请各位专家和广大读者批评指正。
作 者
2020年4月