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第1章 电路的计算机辅助设计 1

1.1 电路设计的概念 1

1.2 设计原理图的一般步骤 2

1.3 启动原理图设计环境 3

1.4 原理图开发环境下的工具栏管理 4

1.4.1 工具栏的打开与关闭 4

1.4.2 面板显示状态的放大和缩小 5

1.5 设置图纸 6

1.5.1 设置图幅 6

1.5.2 设置文件信息对话框 9

1.6 在工作平面上放置元件 10

1.6.1 利用元件库管理浏览器放置元件 10

1.6.2 利用菜单命令放置元件 12

1.6.3 元件位置的调整 14

1.6.4 元件的剪贴 16

1.6.5 元件的删除 17

1.7 绘制电路原理图 17

1.7.1 绘制原理图的工具和方法 17

1.7.2 画导线 18

1.7.3 画总线 19

1.7.4 画总线分支 22

1.7.5 放置线路节点 23

1.7.6 电源与接地符号 24

1.7.7 设置网络标号 25

1.7.8 制作电路的I/O端口 27

第2章 印制电路板的设计 31

2.1 印制电路板设计的一般步骤 31

2.2 启动PCB设计系统 32

2.3 画面的管理 34

2.3.1 PCB设计系统工具栏 34

2.3.2 编辑区的管理 35

2.4 单面板与多层板 36

2.5 PCB设计的基本操作 36

2.5.1 通过向导创建PCB 36

2.5.2 确定元件封装 41

2.5.3 导入元件和网络表 44

2.5.4 图件放置工具 48

2.5.5 自动布局 52

2.5.6 PCB布线 54

第3章 常用传感器及应用 57

3.1 电阻应变式传感器及应用 57

3.1.1 金属材料与半导体材料的应变效应 57

3.1.2 电阻应变片的变换电路 58

3.1.3 QS-A称重传感器 60

3.2 编码式位移传感器及应用 62

3.2.1 绝对式光电编码器 62

3.2.2 增量式光电编码器 63

3.2.3 相对光电编码器的鉴相和计数电路 65

3.2.4 E6A2系列增量型脉冲编码器 66

3.3 光栅传感器及应用 70

3.3.1 计量光栅的基本原理 70

3.3.2 光栅传感器的工作原理 71

3.3.3 光栅传感器的应用 75

3.3.4 SGC系列光栅线位移传感器 76

第4章 机电一体化产品常用控制系统 79

4.1 嵌入式系统应用和设计 79

4.1.1 嵌入式系统应用领域 79

4.1.2 嵌入式系统基本概念 81

4.1.3 μC/OS-Ⅱ嵌入式系统简介 86

4.1.4 μC/OS-Ⅱ的任务状态 86

4.2 多轴运动控制器 88

4.2.1 PMAC多轴运动控制器 88

4.2.2 PMAC多轴运动控制的软件调试 89

4.2.3 PMAC多轴运动控制器硬件与通讯 90

4.2.4 典型伺服控制系统实例 91

4.3 数控系统 93

4.3.1 CNC系统概述 93

4.3.2 典型数控系统操作 99

第5章 电动机驱动与接口电路 104

5.1 交流电动机驱动接口电路 104

5.1.1 交流调速系统的分类 104

5.1.2 交流异步电动机调压调速 105

5.1.3 异步电动机变频调速 109

5.2 直流电动机的驱动接口电路 112

5.2.1 直流电动机的调速方法 112

5.2.2 PWM接口电路 113

5.2.3 直流电动机驱动器产品 116

5.3 步进电机的驱动接口电路 118

5.3.1 脉冲分配器 118

5.3.2 功率驱动 120

5.3.3 步进电机驱动器产品 122

第6章 常用机械传动系统 126

6.1 机械传动系统的特性 126

6.2 齿轮传动的典型结构和选型方法 127

6.2.1 齿轮传动在机电一体化系统中的应用 127

6.2.2 齿轮传动系统的典型结构和选型 129

6.3 滚珠丝杠传动的典型结构和选型方法 133

6.3.1 滚珠丝杠传动的结构 133

6.3.2 滚珠丝杠传动的选型方法 135

6.4 带传动的典型结构和选型方法 144

6.4.1 带传动的典型结构 144

6.4.2 同步带和带轮的选型方法 147

第7章 典型机电一体化产品的实例分析 151

7.1 两自由度定位系统 151

7.1.1 系统简介 151

7.1.2 两自由度定位机构 152

7.1.3 控制器 154

7.1.4 CAN232模块设计 160

7.2 搬运机器人 162

7.2.1 设计指标 162

7.2.2 总体设计 162

7.2.3 搬运机器人机械结构设计 163

7.2.4 搬运机器人控制系统 165

第8章 机电一体化产品抗干扰技术 172

8.1 电磁干扰的形式和途径 172

8.1.1 电磁干扰的分类 172

8.1.2 电磁噪声耦合途径 173

8.2 常用的干扰抑制技术 178

8.2.1 屏蔽技术 178

8.2.2 接地技术 182

8.2.3 滤波技术 186

8.2.4 隔离技术 188

8.2.5 浪涌吸收器 188

参考文献 190