機電一體化系統(tǒng)設(shè)計（第2版）

第1章 概論 （1）
1．1 機電一體化概念 （1）
1．2 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成 （1）
1．3 機電一體化關(guān)鍵技術(shù) （2）
復習思考題 （3）
第2章 機械系統(tǒng)部件及其設(shè)計 （4）
2．1 概述 （4）
2．1．1 機電一體化產(chǎn)品對機械系統(tǒng)部件的基本要求 （4）
2．1．2 機電一體化產(chǎn)品機械系統(tǒng)的基本組成及其功能 （5）
2．2 機械傳動機構(gòu) （5）
2．2．1 齒輪傳動機構(gòu)及其設(shè)計 （6）
2．2．2 絲杠螺母機構(gòu)及其選用 （15）
2．2．3 同步帶傳動 （30）
2．3 導向與支承機構(gòu) （37）
2．3．1 回轉(zhuǎn)運動支承 （37）
2．3．2 直線運動支承 （42）
2．3．3 框架類支承構(gòu)件 （55）
2．4 機械執(zhí)行機構(gòu) （60）
2．4．1 機械執(zhí)行機構(gòu)的功能 （60）
2．4．2 機械執(zhí)行機構(gòu)的分類 （62）
2．4．3 機械執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計的要求 （63）
2．4．4 機械執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計的步驟 （64）
復習思考題 （65）
第3章 檢測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 半導體應(yīng)變式力傳感器 （71）
3．3 位移測量傳感器 （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數(shù)電路 （81）
3．6 差分信號傳輸 （83）
3．7 電流環(huán)信號傳輸 （85）
3．8 運算放大器的基本電路 （86）
復習思考題 （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 電動執(zhí)行元件 （90）
4．1．2 氣動執(zhí)行元件 （91）
4．1．3 液壓執(zhí)行元件 （91）
4．2 直流電動機的基本工作原理 （92）
4．3 三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場 （93）
4．4 步進電動機 （94）
4．5 直線電動機 （96）
4．5．1 直線感應(yīng)電動機 （97）
4．5．2 直線直流電動機 （99）
4．5．3 直線步進電動機 （100）
4．6 直流電動機的驅(qū)動控制 （102）
4．6．1 開關(guān)型功率接口電路 （102）
4．6．2 直流電動機PWM驅(qū)動方式 （106）
4．6．3 IR2130三相驅(qū)動控制集成芯片 （109）
4．7 交流伺服電動機控制 （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 動圈式二級方向伺服閥 （116）
4．8．4 動圈式壓力伺服閥 （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）
復習思考題 （125）
第5章 單片機及接口電路設(shè)計 （127）
5．1 MCS-51單片機 （127）
5．1．1 MCS-51單片機的引腳描述及片外總線結(jié)構(gòu) （127）
5．1．2 MCS-51單片機片內(nèi)總體結(jié)構(gòu) （129）
5．1．3 MCS-51單片機基本外圍電路 （130）
5．1．4 MCS-51單片機看門狗電路（MAX6814） （132）
5．2 A/D轉(zhuǎn)換及與單片機接口電路設(shè)計 （133）
5．3 多路模擬開關(guān) （135）
5．4 AVR單片機簡介 （137）
5．4．1 ATmega128的結(jié)構(gòu)和主要特點 （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的時鐘系統(tǒng) （146）
5．5 AVR單片機開發(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導游 （153）
5．5．4 ICCAVR C庫函數(shù)與啟動文件 （155）
5．5．5 訪問AVR硬件的編程 （156）
5．6 ATmega128基礎(chǔ)實例 （157）
5．6．1 發(fā)光二極管應(yīng)用實驗 （157）
5．6．2 鍵盤電路應(yīng)用實例 （160）
復習思考題 （162）
第6章 機電一體化系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 （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 電場與磁場干擾耦合的抑制 （167）
6．4．1 電場與磁場干擾耦合的特點 （167）
6．4．2 電場與磁場干擾耦合的抑制 （168）
6．5 幾種接地技術(shù) （172）
6．5．1 單點接地 （172）
6．5．2 多點接地 （172）
6．5．3 混合單點接地 （173）
6．5．4 混合多點接地 （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 （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 磁導率對電磁干擾的影響 （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）
復習思考題 （191）
第7章 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計實例 （192）
7．1 RC伺服電動機控制 （192）
7．1．1 RC伺服電動機簡介 （192）
7．1．2 RC伺服電動機的內(nèi)部組成 （192）
7．1．3 RC伺服電動機的控制 （193）
7．1．4 硬件電路圖 （194）
7．1．5 RC伺服電動機的正向旋轉(zhuǎn)和逆向旋轉(zhuǎn)控制實驗 （194）
7．1．6 RC伺服電動機旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度實驗 （195）
7．1．7 RC伺服電動機速度控制實驗 （196）
7．2 步進電動機應(yīng)用軟/硬件設(shè)計實例 （198）
7．2．1 步進電動機概述 （198）
7．2．2 步進電動機的分類與結(jié)構(gòu) （198）
7．2．3 步進電動機的基本參數(shù) （198）
7．2．4 步進電動機的特性 （200）
7．2．5 反應(yīng)式步進電動機的結(jié)構(gòu) （200）
7．2．6 反應(yīng)式步進電動機的工作原理 （202）
7．2．7 步進電動機的失步、振蕩及解決方法 （204）
7．2．8 步進電動機的控制 （206）
7．2．9 步進電動機的應(yīng)用設(shè)計 （208）
7．3 小型打印機系統(tǒng) （210）
7．3．1 硬件電路設(shè)計 （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 （217）
7．3．5 經(jīng)驗總結(jié) （221）
7．4 直流電動機的控制實例 （222）
7．4．1 硬件電路設(shè)計 （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 （229）
復習思考題 （236）