图解自动化技术丛书 图解单片机功能与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电力出版社

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页数:333

译者:

出版时间:2008-2

价格:35.00元

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isbn号码:9787508363844

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图解自动化技术丛书：智能控制的基石与实践 在当今科技飞速发展的时代，自动化技术已经渗透到工业生产、智能家居、科学研究乃至日常生活的方方面面。从工厂流水线上精确执行指令的机器人，到家中能根据环境自动调节温度的智能空调，再到医疗设备中一丝不苟的精密操作，自动化正以前所未有的力量重塑着我们的世界。而这股浪潮的背后，离不开核心驱动力的支撑——那就是微控制器（MCU）及其所代表的智能化控制技术。 本套 《图解自动化技术丛书》 旨在为广大读者，无论是初学者还是有一定基础的技术爱好者、工程师，提供一条清晰、直观的学习路径，深入理解和掌握自动化技术的原理与实践。丛书的编写理念始终围绕“图解”二字展开，力求将抽象的技术概念以图形化、可视化的方式呈现，让复杂的系统变得易于理解，让枯燥的理论充满趣味。我们相信，通过直观的图示和生动的案例，学习将不再是啃读艰涩文字的苦差事，而是一次充满探索与发现的旅程。 本丛书并非单一的书籍，而是一个系列，旨在构建一个全面而深入的自动化技术知识体系。我们从自动化最基础、最核心的环节出发，逐步深入到更广泛的应用领域。 第一部分：自动化技术概览与核心原理 在本系列的第一卷，我们将首先带领读者踏入自动化技术的大门。这里没有复杂的术语堆砌，而是通过大量的流程图、示意图，勾勒出自动化系统的整体架构。我们将探讨自动化技术的历史演进，了解它如何从简单的机械装置演变成如今高度智能化的系统。重点在于阐述自动化的基本概念，例如反馈控制、开环与闭环控制的原理，以及它们在不同场景下的应用。通过生动的对比图，读者将能清晰地分辨不同控制方式的优劣，理解伺服系统、传感器、执行器等关键组件的作用及其相互关系。这一部分旨在建立读者对自动化技术宏观的认知框架，为后续深入学习打下坚实基础。 第二部分：微控制器（MCU）——智能控制的“大脑” 随着自动化技术的不断深入，微控制器（MCU）的重要性愈发凸显。在本系列接下来的章节中，我们将聚焦于MCU，将其比作是整个自动化系统中的“大脑”，负责接收信息、处理数据、做出决策并控制其他组件。我们将从MCU的基本结构入手，通过清晰的内部框图，展示CPU、存储器、输入/输出接口等核心单元的功能。接着，我们会深入讲解不同类型的MCU，例如AVR、ARM等，并分析它们各自的特点和适用场景。 更重要的是，我们不仅仅停留在理论层面。本系列将大量运用逻辑图、电路图和实际开发板的照片，一步步引导读者了解如何为MCU编写程序。我们将详细介绍嵌入式C语言在MCU开发中的应用，并提供大量易于理解的代码示例，涵盖从简单的LED闪烁到复杂的数据采集与控制。读者将学会如何利用MCU的定时器、中断、ADC、DAC等外设，实现对外部世界的精确感知和控制。我们还将探讨常用的开发工具和调试方法，帮助读者快速上手，解决实际开发中遇到的问题。 第三部分：传感器与执行器——感知与行动的桥梁 任何智能控制系统都离不开对外界环境的感知以及对外部世界的干预。因此，本系列将花费大量篇幅详细介绍各类传感器和执行器。 传感器篇： 我们将涵盖温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、压力传感器、距离传感器、加速度传感器、陀螺仪等常见传感器。每一类传感器都将配以其工作原理的图解，例如压电效应、热电效应、半导体原理等，并辅以实际应用案例，展示它们如何在工业测量、环境监测、消费电子等领域发挥作用。读者将学习到如何选择合适的传感器，以及如何将传感器的数据接入MCU进行读取和处理。 执行器篇： 对应于传感器的感知能力，执行器则负责将MCU的指令转化为实际的物理动作。我们将详细介绍各类执行器，包括但不限于电机（直流电机、步进电机、伺服电机）、继电器、电磁阀、LED显示屏、蜂鸣器等。每一类执行器都将通过清晰的机械结构图和驱动电路图进行展示，并解释其工作原理和控制方法。读者将学会如何利用MCU控制这些执行器，实现对机械臂的运动、照明设备的开关、声音的产生等各种控制功能。 第四部分：通信技术与联网应用 在现代自动化系统中，设备之间的互联互通至关重要。本系列将深入探讨各种常用的通信协议和联网技术。 串行通信： 我们将详细介绍UART、SPI、I2C等常用的串行通信协议，通过时序图和数据帧结构图，清晰地展示数据传输的过程。读者将学会如何利用MCU实现这些通信方式，与其他芯片或外设进行数据交换。 无线通信： 随着物联网（IoT）的兴起，无线通信技术在自动化领域扮演着越来越重要的角色。我们将介绍Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等主流无线通信模块的工作原理和应用。通过图解，读者将理解RF信号的传输，以及不同协议在功耗、传输距离、数据速率等方面的权衡。 工业总线与网络： 对于工业自动化场景，我们将触及CAN总线、Ethernet/IP等工业通信标准。通过简化的网络拓扑图和数据包结构图，读者将对这些在复杂工业环境中稳定可靠通信的协议有初步的认识。 第五部分：实际项目与综合应用 理论知识的掌握最终需要通过实践来检验和巩固。本系列将提供一系列精心设计的、由浅入深的实际项目。这些项目将融合前面章节中学到的知识，引导读者将MCU、传感器、执行器和通信技术融会贯通。 例如，我们可以从一个简单的“智能温湿度监测与报警系统”项目开始，逐步过渡到“基于MCU的智能家居控制系统”、“工业自动化流程模拟”等更复杂的应用。每一个项目都将提供完整的硬件清单、电路连接图、详细的软件设计思路和关键代码片段。我们将通过大量的流程图和状态机图，帮助读者梳理项目的逻辑，并提供调试技巧和优化建议。 总结 《图解自动化技术丛书》 的核心目标是让自动化技术的学习变得高效、直观且富有乐趣。我们相信，通过生动形象的图解和贴近实际的案例，读者将能够： 建立扎实的理论基础： 深刻理解自动化控制原理、微控制器工作机制以及各类硬件组件的功能。 掌握核心技能： 熟练运用嵌入式C语言进行MCU编程，实现硬件的精确控制。 提升解决问题的能力： 学会传感器数据采集、执行器驱动、通信协议应用，并能独立完成简单的自动化项目。 激发创新灵感： 拓展对自动化技术的认知边界，为设计更先进的智能化系统提供思路。 无论您是怀揣着对未来科技的好奇，还是渴望在自动化领域深耕，本丛书都将是您不可或缺的学习伙伴。让我们一起，用图解的力量，开启智能控制的无限可能！

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坦率地说，如果你是一个已经精通汇编语言、追求底层硬件极限性能的资深嵌入式工程师，这本书可能不会给你带来多少颠覆性的知识冲击。它的定位明显是面向广大学生群体和转行进入嵌入式领域的新人。但对于这部分读者来说，它的价值是无可替代的。我记得我刚开始接触这类书籍时，最怕的就是那些过于深奥的章节，读完之后感觉像听了一场天书。这本书在这方面做得非常克制，它把复杂的概念，比如模数转换（ADC）的采样时序、PWM的占空比控制，都用非常生活化的比喻来解释，比如用水龙头控制水流大小来类比占空比的调节。这种“接地气”的表达方式，让原本枯燥的数字逻辑变得有温度。而且，书中提供的所有例程，我都尝试着在我的开发板上跑了一遍，几乎都是一次点亮，没有遇到那种需要花好几天去调试环境或者修改头文件路径的烦恼。这种即时反馈的学习体验，极大地增强了我的学习动力，让我愿意投入更多时间去探索后续更高级的章节。

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这本书的叙述风格，说实话，有点像一位经验丰富的工程师在手把手教你做项目，而不是一个学术教授在讲解理论。它没有过多地纠缠于底层硬件的物理学原理，而是聚焦于“怎么用”和“为什么这么用”。我特别欣赏它在软件编程部分的处理方式。它没有直接甩给你一堆复杂的C语言代码，而是采取了一种模块化的讲解策略。例如，在介绍串口通信时，它会先解释波特率的意义，然后给出不同速率下的寄存器配置代码片段，最后用一个实际的PC上位机调试案例来验证。这种由浅入深、理论与实践紧密结合的编写手法，极大地降低了学习的挫败感。我个人觉得，它在代码注释的详尽程度上做得非常到位，几乎每一行关键代码都有明确的中文解释，这对于我这种需要边查资料边敲代码的“野路子”学习者来说，简直是如虎添翼。更难得的是，它还穿插了一些“避坑指南”——那些在实际项目中经常遇到的莫名其妙的Bug，作者都提前做了预警，并提供了解决方案。这种经验值的分享，比单纯的知识点罗列要宝贵得多。

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我注意到一个细节，这本书在最后的附录部分，花了不少篇幅来介绍如何进行简单的故障排查和软件调试技巧。这一点，很多同类书籍往往是草草带过，或者干脆不提。但实际上，对于入门者来说，学会如何“救场”远比学会如何“完美实现”更重要。比如，书中详细列举了常见的晶振不工作、程序跑飞、串口收不到数据等现象，并针对性地给出了使用万用表和逻辑分析仪进行诊断的步骤。这种实战经验的传授，让这本书的实用价值一下子提升了好几个档次。它不仅仅是一本“教你搭积木”的书，更是一本“教你修理搭好的积木”的工具书。总而言之，这本书的价值在于它在理论深度和实践易用性之间找到了一个非常优雅的平衡点。它既能让你理解背后的逻辑，又能让你快速上手做出看得见摸得着的产品原型，非常值得推荐给所有想认真学习单片机基础的同仁们。

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拿到这本《图解自动化技术丛书：图解单片机功能与应用》时，我真的是抱着一种既期待又有些忐忑的心情。毕竟，我对单片机这个领域了解得并不算深入，很多理论知识听起来就让人头大。不过，这本书的“图解”二字，确实吸引了我。打开书的第一页，我就被它清晰明了的排版和大量的实物图、电路图所吸引。作者显然花了大量心思去打磨这些视觉元素，使得原本抽象的电路连接和程序流程变得直观易懂。比如，在讲解I/O口配置的时候，书中不仅有文字描述，还配上了非常精细的芯片引脚图，甚至连焊盘和实物模块的对应关系都标注得清清楚楚。这对于初学者来说，简直是救命稻草。我记得在学习定时器和中断这块内容时，我花了很长时间在其他资料上都没搞明白时序图的含义，但这本书通过生动的流程图和时间轴，让我瞬间茅塞顿开。它不像一些纯理论书籍那样堆砌公式，而是紧密结合实际应用场景，每学到一个知识点，后面马上跟着一个能立刻上手的例子。那种“动手就能做”的成就感，是其他教材很难给予的。总的来说，这本书非常适合那些希望快速上手、用最直观的方式理解单片机核心概念的入门者，它的图示化教学方法确实是高明之处。

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这本书的结构编排，体现了作者对初学者心理的深刻洞察。它不是简单地按照数据手册的顺序来组织内容的，而是遵循了一条“功能驱动”的学习路径。比如，它不会一开始就讲解寄存器的定义，而是先提出一个需求：“如何让LED灯闪烁？”然后，基于这个需求，才引出定时器的概念以及相关的寄存器设置。这种“先有鸡再找蛋”的教学方法，使得学习过程更有目的性。此外，书中对不同类型的外设（如定时器、中断、ADC、DAC）的讲解，都保持了高度的相似结构：原理介绍、寄存器分析、程序实现、实际应用。这种一致性让读者的大脑更容易建立起知识框架，避免了在不同章节间切换时需要重新适应叙述风格的困扰。虽然全书篇幅不小，但阅读起来的连贯感非常强，让人能够沉浸其中，不知不觉就读到了最后。它成功地将一个原本庞杂的单片机系统，拆解成了若干个可以独立攻克的“小山头”。

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