機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第2版）

第1章 概論 （1）
1．1 機(jī)電一體化概念 （1）
1．2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成 （1）
1．3 機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù) （2）
復(fù)習(xí)思考題 （3）
第2章 機(jī)械系統(tǒng)部件及其設(shè)計(jì) （4）
2．1 概述 （4）
2．1．1 機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)機(jī)械系統(tǒng)部件的基本要求 （4）
2．1．2 機(jī)電一體化產(chǎn)品機(jī)械系統(tǒng)的基本組成及其功能 （5）
2．2 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu) （5）
2．2．1 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) （6）
2．2．2 絲杠螺母機(jī)構(gòu)及其選用 （15）
2．2．3 同步帶傳動(dòng) （30）
2．3 導(dǎo)向與支承機(jī)構(gòu) （37）
2．3．1 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)支承 （37）
2．3．2 直線運(yùn)動(dòng)支承 （42）
2．3．3 框架類支承構(gòu)件 （55）
2．4 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu) （60）
2．4．1 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能 （60）
2．4．2 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類 （62）
2．4．3 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 （63）
2．4．4 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟 （64）
復(fù)習(xí)思考題 （65）
第3章 檢測(cè)傳感器及其接口電路 （66）
3．1 溫度傳感器 （66）
3．2 力傳感器 （69）
3．2．1 金屬電阻應(yīng)變片式力傳感器 （69）
3．2．2 半導(dǎo)體應(yīng)變式力傳感器 （71）
3．3 位移測(cè)量傳感器 （71）
3．3．1 電容位移傳感器 （71）
3．3．2 氣隙電感位移傳感器 （72）
3．3．3 差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)電感式位移傳感器 （73）
3．3．4 渦流電感式位移傳感器 （75）
3．4 光電傳感器 （75）
3．5 光電編碼器 （79）
3．5．1 增量式光電編碼器構(gòu)成及原理 （79）
3．5．2 絕對(duì)式光電編碼器構(gòu)成及原理 （81）
3．5．3 增量式光電編碼器計(jì)數(shù)電路 （81）
3．6 差分信號(hào)傳輸 （83）
3．7 電流環(huán)信號(hào)傳輸 （85）
3．8 運(yùn)算放大器的基本電路 （86）
復(fù)習(xí)思考題 （87）
第4章 執(zhí)行元件及控制 （89）
4．1 執(zhí)行元件的分類 （90）
4．1．1 電動(dòng)執(zhí)行元件 （90）
4．1．2 氣動(dòng)執(zhí)行元件 （91）
4．1．3 液壓執(zhí)行元件 （91）
4．2 直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 （92）
4．3 三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) （93）
4．4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) （94）
4．5 直線電動(dòng)機(jī) （96）
4．5．1 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī) （97）
4．5．2 直線直流電動(dòng)機(jī) （99）
4．5．3 直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī) （100）
4．6 直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制 （102）
4．6．1 開關(guān)型功率接口電路 （102）
4．6．2 直流電動(dòng)機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)方式 （106）
4．6．3 IR2130三相驅(qū)動(dòng)控制集成芯片 （109）
4．7 交流伺服電動(dòng)機(jī)控制 （111）
4．8 電-氣比例閥、伺服閥 （113）
4．8．1 比例電磁鐵 （113）
4．8．2 滑閥式電氣方向比例閥 （115）
4．8．3 動(dòng)圈式二級(jí)方向伺服閥 （116）
4．8．4 動(dòng)圈式壓力伺服閥 （117）
4．8．5 脈寬調(diào)制伺服閥 （118）
4．8．6 電-氣比例伺服系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例（柔性定位伺服汽缸） （120）
4．9 電-液比例閥、伺服閥 （121）
4．9．1 電-液伺服閥 （121）
4．9．2 電-液比例閥 （124）
復(fù)習(xí)思考題 （125）
第5章 單片機(jī)及接口電路設(shè)計(jì) （127）
5．1 MCS-51單片機(jī) （127）
5．1．1 MCS-51單片機(jī)的引腳描述及片外總線結(jié)構(gòu) （127）
5．1．2 MCS-51單片機(jī)片內(nèi)總體結(jié)構(gòu) （129）
5．1．3 MCS-51單片機(jī)基本外圍電路 （130）
5．1．4 MCS-51單片機(jī)看門狗電路（MAX6814） （132）
5．2 A/D轉(zhuǎn)換及與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì) （133）
5．3 多路模擬開關(guān) （135）
5．4 AVR單片機(jī)簡介 （137）
5．4．1 ATmega128的結(jié)構(gòu)和主要特點(diǎn) （137）
5．4．2 ATmega128的封裝和引腳 （138）
5．4．3 ATmega128的I/O端口描述 （140）
5．4．4 ATmega128端口的第2功能 （141）
5．4．5 ATmega128的時(shí)鐘系統(tǒng) （146）
5．5 AVR單片機(jī)開發(fā)工具（ATmega128） （147）
5．5．1 ICCAVR集成開發(fā)環(huán)境 （147）
5．5．2 ICCAVR介紹 （148）
5．5．3 ICCAVR導(dǎo)游 （153）
5．5．4 ICCAVR C庫函數(shù)與啟動(dòng)文件 （155）
5．5．5 訪問AVR硬件的編程 （156）
5．6 ATmega128基礎(chǔ)實(shí)例 （157）
5．6．1 發(fā)光二極管應(yīng)用實(shí)驗(yàn) （157）
5．6．2 鍵盤電路應(yīng)用實(shí)例 （160）
復(fù)習(xí)思考題 （162）
第6章 機(jī)電一體化系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) （163）
6．1 電磁干擾形成的條件 （163）
6．2 干擾源 （164）
6．2．1 供電干擾 （164）
6．2．2 過程通道干擾 （164）
6．2．3 場(chǎng)干擾 （165）
6．3 提高系統(tǒng)抗電源干擾能力的方法 （165）
6．3．1 配電方案中的抗干擾措施 （165）
6．3．2 利用電源監(jiān)視電路抗電源干擾 （166）
6．3．3 用Watchdog抗電源干擾 （166）
6．4 電場(chǎng)與磁場(chǎng)干擾耦合的抑制 （167）
6．4．1 電場(chǎng)與磁場(chǎng)干擾耦合的特點(diǎn) （167）
6．4．2 電場(chǎng)與磁場(chǎng)干擾耦合的抑制 （168）
6．5 幾種接地技術(shù) （172）
6．5．1 單點(diǎn)接地 （172）
6．5．2 多點(diǎn)接地 （172）
6．5．3 混合單點(diǎn)接地 （173）
6．5．4 混合多點(diǎn)接地 （173）
6．5．5 接地的一般性原則 （174）
6．6 過程通道抗干擾措施 （175）
6．7 模擬信號(hào)的線性光耦隔離 （177）
6．7．1 HCNR200基本工作原理 （178）
6．7．2 HCNR200的基本工作電路 （178）
6．7．3 HCNR200應(yīng)用電路設(shè)計(jì) （179）
6．8 空間干擾的抑制 （180）
6．9 軟件抗干擾技術(shù) （180）
6．9．1 實(shí)施軟件抗干擾的必要條件 （181）
6．9．2 數(shù)據(jù)采樣的干擾抑制 （181）
6．9．3 程序運(yùn)行失常的軟件抗干擾措施 （182）
6．10 鐵氧體插損器 （182）
6．10．1 鐵磁性材料（鐵氧體）特性 （182）
6．10．2 磁導(dǎo)率對(duì)電磁干擾的影響 （183）
6．10．3 鐵氧體的特性阻抗 （184）
6．10．4 鐵氧體插損器件及應(yīng)用 （186）
復(fù)習(xí)思考題 （191）
第7章 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 （192）
7．1 RC伺服電動(dòng)機(jī)控制 （192）
7．1．1 RC伺服電動(dòng)機(jī)簡介 （192）
7．1．2 RC伺服電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部組成 （192）
7．1．3 RC伺服電動(dòng)機(jī)的控制 （193）
7．1．4 硬件電路圖 （194）
7．1．5 RC伺服電動(dòng)機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)和逆向旋轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn) （194）
7．1．6 RC伺服電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度實(shí)驗(yàn) （195）
7．1．7 RC伺服電動(dòng)機(jī)速度控制實(shí)驗(yàn) （196）
7．2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用軟/硬件設(shè)計(jì)實(shí)例 （198）
7．2．1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)概述 （198）
7．2．2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類與結(jié)構(gòu) （198）
7．2．3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù) （198）
7．2．4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特性 （200）
7．2．5 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) （200）
7．2．6 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 （202）
7．2．7 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步、振蕩及解決方法 （204）
7．2．8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制 （206）
7．2．9 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用設(shè)計(jì) （208）
7．3 小型打印機(jī)系統(tǒng) （210）
7．3．1 硬件電路設(shè)計(jì) （210）
7．3．2 典型器件選型及介紹 （214）
7．3．3 硬件電路 （215）
7．3．4 軟件設(shè)計(jì) （217）
7．3．5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) （221）
7．4 直流電動(dòng)機(jī)的控制實(shí)例 （222）
7．4．1 硬件電路設(shè)計(jì) （222）
7．4．2 典型器件選型及介紹 （223）
7．4．3 硬件電路 （226）
7．4．4 軟件設(shè)計(jì) （229）
復(fù)習(xí)思考題 （236）