第1章 机电一体化概述 2
1.1 机电一体化及其基本要素 2
1.2 机电一体化的基本技术及其发展史 4
1.3 传感器 8
1.3.1 什么是传感器 8
1.3.2 传感器的种类 8
1.3.3 模拟信号与数字信号 10
1.3.4 传感器信号 11
1.3.5 传感器的选择方法 12
1.4 接口电路（电子电路及信号处理系统） 26
1.5 控制器 29
1.5.1 什么是控制器 29
1.5.2 继电器控制 31
1.5.3 半导体继电器（无触点）控制 33
1.5.4 顺序控制器 36
1.5.5 控制器信号 39
1.5.6 在控制器中把模拟信号转换成数字信号 40
1.5.7 控制器信号的电平（TTL电平） 40
1.6 传动装置 44
1.6.1 什么是传动装置 44
1.6.2 电动机 45
1.6.3 电磁驱动机构 51
1.6.4 气压驱动装置 52
1.7 软件 53
1.8 网络 55
1.8.1 什么是网络 55
1.8.2 基于PLC的网络应用举例 59
1.8.3 网络与3维CAD/CAE/CAM/CAT／网络系统 60
1.8.4 网络与机电一体化 62
第2章 微型计算机是机电一体化的基础 66
2.1 什么是微型计算机 66
2.2 微型计算机的硬件 69
2.2.1 20世纪70年代的8位和16位微型计算机 72
2.2.2 20世80年代的32位微型计算机 75
2.2.3 20世纪90年代的微型计算机 77
2.2.4 21世纪初的微型计算机 80
2.3 微型计算机的种类 82
2.2.3 单板计算机 82
2.3.2 单片微型计算机 83
2.3.3 个人计算机 84
2.4 微型计算机系统的构成 85
2.4.1 CPU 85
2.4.2 CPU的内部结构 86
2.4.3 CPU内部信息处理的定时与机器周期 89
2.4.4 存储器及其功能 93
2.5 微型计算机的软件 95
2.6 微型计算机的接口电路 97
2.6.1 微型计算机接口电路内部数据信号的接收 97
2.6.2 输入输出（I/O）接口电路及其通信 99
2.6.3 并行-串行方式以及串行-并行变换 105
第3章 机电一体化的硬件技术 108
3.1 机械零部件的基础知识 108
3.1.1 机械运动 108
3.1.2 机构 108
3.1.3 机械零件 111
3.2 电子零部件的基础知识 119
3.2.1 电容器 119
3.2.2 电阻器 124
3.2.3 二极管 129
3.2.4 光电二极管 132
3.2.5 三极管 134
3.2.6 继电器 140
3.2.7 固体继电器 140
3.2.8 集成电路（IC） 140
3.2.9 运算放大器 143
3.2.10 数字集成电路 147
第4章 机电一体化的接口技术 158
4.1 接口电路的基础知识 158
4.1.1 接口电路概述 158
4.1.2 反向电流与源电流 159
4.1.3 逻辑“1”与逻辑“0” 160
4.1.4 上拉电阻和下拉电阻 162
4.2 接口技术 164
4.2.1 将数字信号转换为数字信号 164
4.2.2 将数字信号转换为模拟信号 172
4.2.3 将模拟信号转换为数字信号 174
4.2.4 将模拟信号转换为模拟信号 179
4.3 实用数字IC的读法与用法 180
4.3.1 逻辑校验 180
4.3.2 脉冲振荡电路 182
4.3.3 脉冲延迟电路 183
4.3.4 双稳态触发器电路 184
4.3.5 使用74LS393的计数器电路 185
4.3.6 防振电路 186
4.3.7 微分与积分电路 188
4.4 微型计算机与传感器的接口电路 190
4.4.1 传感器放大电路 190
4.4.2 振动传感器放大电路 192
4.4.3 光传感器（光电晶体管）放大电路 193
4.5 微型计算机与传动装置的接口电路 194
4.5.1 传动装置的驱动电路 194
4.5.2 达林顿连接 194
4.5.3 传动装置驱动用光电耦合器的用法 195
第5章 机电一体化的软件技术 200
5.1 软件概述 200
5.2 机器语言 201
5.2.1 什么是机器语言 201
5.2.2 位（bit） 202
5.2.3 机器语言是微型计算机的信号 203
5.2.4 为掌握机器语言和汇编语言所作的准备 204
5.2.5 汇编语言 206
5.2.6 程序流程图 211
5.3 C语言、C＋＋和Java 213
5.4 XML语言 215
5.5 UML语言 217
第6章 机器人与CNC技术 220
6.1 什么是机器人 220
6.1.1 机器人的定义 220
6.1.2 机器人的结构 220
6.1.3 机器人发展史 222
6.1.4 机器人的种类 222
6.2 机器人技术 224
6.2.1 机器人控制技术 226
6.2.2 机器人的用途 229
6.3 CNC机床 245
6.3.1 什么是CNC 245
6.3.2 CNC机床及其构成 246
6.3.3 CNC机床工具路径的控制方式 249
6.3.4 伺服机构的结构 250
6.3.5 CNC机床简史 252
6.3.6 CNC机床的特点和种类 252
6.3.7 CNC机床的功效 255
6.3.8 CNC机床的程序设计 255
参考文献 259