內容簡介
本書是在作者多年教學實踐與科研設計的基礎上編寫的。全書共分為9章，通過3個實例，詳細介紹了電子系統設計過程中各種常見模組的設計方法與技巧。其中第1～2章為基礎知識，簡要介紹了電子系統設計的步驟，常用設計軟體；第3～8章介紹了各種常見模組的設計使用方法，這些模組的實例典型實用、易學易懂，幾乎涵蓋了單片機類的所有開發技術和部分DSP、FPGA的使用方法；第9章通過三個完整產品開發案例，詳細介紹了系統的開發步驟及各個模組具體套用到實例設計的方法。
本書可作為高等院校電子類專業本科生的教學用書，也可作為從事電子系統套用研究的工程技術人員的參考書，還可作為大學生電子設計競賽的培訓教材。
目錄
第1章 概述 1
1.1 電子系統的設計步驟 1
1.2 電子系統設計方法 5
1.3 電子系統具體開發流程 6
1.3.1 項目啟動 7
1.3.2 項目計畫 7
1.3.3 項目研發 8
1.3.4 項目結束 8
1.4 電子系統規劃案例 8
1.4.1 車用超載限制系統 9
1.4.2 超音波流量計、熱量計系統 9
1.4.3 智慧型小車系統 10
第2章 開發工具 12
2.1 電路板設計軟體 12
2.1.1 Altium Designer 12
2.1.2 Allegro SPB 13
2.1.3 PowerPCB 15
2.2 編程軟體 18
2.2.1 單片機C語言編程技巧 18
2.2.2 IAR Workbench For MSP430 22
2.3 模擬電路設計軟體 23
2.3.1 FilterPro 23
2.3.2 Tina TI 23
2.4 FPGA、CPLD常用軟體 23
2.4.1 Quartus Ⅱ 23
2.4.2 ISE 26
2.4.3 ModelSim 27
2.5 MATLAB 27
第3章 人機界面 30
3.1 鍵盤 30
3.1.1 鍵盤概述 30
3.1.2 獨立式按鍵鍵盤 32
3.1.3 矩陣鍵盤 34
3.2 觸控螢幕 42
3.2.1 觸控螢幕的工作原理 42
3.2.2 觸控螢幕控制的程式設計 44
3.2.3 ADS7843觸控螢幕控制晶片 49
3.2.4 ADS7843觸控螢幕控制晶片程式設計 53
3.3 LED顯示 58
3.3.1 LED數碼管概述 58
3.3.2 單個LED數碼管驅動接口 60
3.3.3 多個LED數碼管驅動接口 63
3.3.4 LED點陣驅動接口 72
3.4 字元LCD 73
3.4.1 LCD概述 73
3.4.2 單片機直接驅動LCD字元液晶 75
3.4.3 字元液晶驅動晶片HT1621 82
3.5 LCM液晶顯示 95
3.5.1 點陣LCM 95
3.5.2 KYDZ320240D液晶顯示器操作程式設計 103
第4章 信號採集 109
4.1 溫度測量 109
4.1.1 鉑電阻溫度感測器 109
4.1.2 單匯流排溫度感測器DS18S20 111
4.2 壓力測量 121
4.2.1 壓力測量原理 122
4.2.2 壓力測量示例 122
4.3 電壓檢測 123
4.3.1 壓頻轉換法 123
4.3.2 霍爾感測器測量法 124
4.4 電流檢測 125
4.4.1 直接測量法 125
4.4.2 間接測量法 125
4.5 速度檢測 127
4.6 霍爾積體電路的原理和套用 128
4.6.1 霍爾感測器的分類 128
4.6.2 霍爾積體電路的套用原理 129
4.6.3 霍爾積體電路的使用注意事項 131
第5章 信號處理 134
5.1 運算放大器 134
5.1.1 比例放大器 134
5.1.2 加減放大器 135
5.1.3 儀用放大器 136
5.1.4 運放的選擇 136
5.1.5 運放電路的最壞情況設計 137
5.2 無源濾波器 142
5.2.1 無源低通濾波器 142
5.2.2 無源高通濾波器 145
5.2.3 無源帶通濾波器 148
5.2.4 無源帶阻濾波器 150
5.3 有源濾波器 153
5.3.1 有源低通濾波器 153
5.3.2 有源高通濾波器 157
5.3.3 有源帶通濾波器 159
5.3.4 有源帶阻濾波器 164
5.4 ADC 168
5.4.1 ADC概述 168
5.4.2 串列ADC 174
5.4.3 並行ADC 177
5.4.4 單片機內部ADC 181
5.5 PID 183
5.5.1 PID算法原理 183
5.5.2 PID算法MATLAB語言仿真 184
5.5.3 PID算法程式設計 186
5.6 FIR 187
5.6.1 FIR算法原理 187
5.6.2 FIR算法MATLAB語言仿真 188
5.6.3 FIR算法程式設計 189
5.7 常用算法 190
5.7.1 均值濾波 190
5.7.2 中值濾波 190
5.7.3 3σ置信區間處理 192
5.7.4 CRC校驗 193
5.7.5 LRC校驗 194
第6章 數據通信 196
6.1 RS-232通信 196
6.1.1 RS-232通信晶片 196
6.1.2 RS-232通信實例 198
6.2 RS-485通信 199
6.2.1 RS-485通信原理 200
6.2.2 RS-485通信晶片 200
6.3 紅外通信 201
6.3.1 IrDA及其通信協定 202
6.3.2 HDSL7001晶片概述 203
6.3.3 HDSL3201晶片概述 204
6.3.4 紅外通信實例 205
6.4 無線通信 206
6.4.1 無線通信概述 206
6.4.2 CC1100無線晶片控制子程式 212
第7章 控制輸出 221
7.1 DAC 221
7.1.1 D/A轉換概述 221
7.1.2 串列D/A轉換器 223
7.1.3 並行D/A轉換器 228
7.1.4 單片機內部DAC 232
7.2 微型印表機 233
7.2.1 印表機概述 233
7.2.2 印表機操作子程式 237
7.3 直流電機 239
7.3.1 直流電機概述 239
7.3.2 直流電機的工作原理 239
7.3.3 直流電機的驅動 241
7.3.4 直流電機的驅動實例 244
7.4 步進電機 246
7.4.1 步進電機概述 246
7.4.2 步進電機的工作原理 246
7.4.3 步進電機的驅動 251
7.4.4 步進電機的驅動實例 253
7.5 實時時鐘 255
7.5.1 實時時鐘晶片DS1302概述 255
7.5.2 實時時鐘晶片DS1302命令位元組 256
7.5.3 實時時鐘晶片DS1302數據格式 257
7.5.4 實時時鐘晶片DS1302數據傳輸方式 259
7.5.5 實時時鐘晶片DS1302操作子程式 260
7.6 EEPROM 264
7.6.1 I2C匯流排概述 264
7.6.2 24CXX系列概述 267
7.6.3 24CXX系列操作子程式 272
7.7 NAND 277
7.7.1 K9F1G08U0A概述 278
7.7.2 K9F1G08U0A操作實例 283
第8章 系統供電 291
8.1 穩壓器 291
8.1.1 線性穩壓器 291
8.1.2 開關模式升壓降壓器件 294
8.2 鋰電池充電管理 296
8.2.1 鋰電池及其充電概述 296
8.2.2 智慧型充電管理晶片BQ24025 297
8.2.3 BQ24025的單片機控制 301
8.3 電源監控 301
8.3.1 電源監控概述 301
8.3.2 常用電源監控晶片 301
8.3.3 單片機內部電源監控模組 304
8.4 開關電源 305
8.4.1 開關電源概述 305
8.4.2 小功率開關電源 305
8.4.3 中功率開關電源 311
8.4.4 變壓器 324
第9章 系統設計 329
9.1 車用超載限制系統 329
9.1.1 方案及其論證 329
9.1.2 電路原理 330
9.1.3 程式設計 335
9.2 超音波流量計、熱量計系統 336
9.2.1 電路原理 337
9.2.2 程式設計 347
9.3 智慧型小車控制系統 352
9.3.1 方案及其論證 353
9.3.2 電路原理 354
9.3.3 程式設計 357
參考文獻 358
