本书基于智能仪表的基本原理及设计技术，结合行业发展新技术，阐述智能仪表的具体设计过程。全书共9章。概述部分简要介绍智能仪表的概念及功能和组成、仪器仪表的发展过程及相关技术。第2～5章阐述智能仪表的硬件设计，主要包括智能仪表的主机电路过程、输入／输出通道、人机接口、通信原理与接口设计。第6～7章阐述智能仪表的软件设计，主要介绍软件设计方法、智能仪表的监控程序、中断处理程序、测控算法等功能模块的设计。第8章介绍智能仪表的可靠性设计，主要阐述可靠性的概念、影响智能仪表可靠性的因素以及智能仪表可靠性设计的具体方法。第9章介绍智能仪表的设计准则和调试方法，通过若干设计实例全面阐述智能仪表的开发过程、实施技术及注意事项。

1 概述
1.1 仪器仪表的技术发展
1.1.1 现代仪器仪表的分类
1.1.2 现代仪器仪表的发展趋势
1.1.3 现代仪器仪表发展的关键技术
1.2 智能仪表的功能和组成
1.2.1 智能仪表的主要功能
1.2.2 智能仪表的基本组成
1.3 智能仪表的设计思想和研制步骤
1.3.1 智能仪表的基本设计思想
1.3.2 智能仪表的设计、研制步骤
1.4 智能仪表的开发工具
1.4.1 开发系统的功能
1.4.2 嵌入式系统的软件技术和开发工具平台
习题与思考题
2 智能仪表的主机电路
2.1 AT89C52单片机
2.1.1 AT89C52单片机的主要特性和基本结构
2.1.2 AT89C52单片机的引脚功能
2.1.3 AT89C52单片机的主要组成
2.2 主机电路设计
2.2.1 并行扩展的主机电路
2.2.2 串行扩展的主机电路
2.3 CC2530芯片
2.3.1 CC2530内部结构
2.3.2 CC2530芯片的引脚功能
2.3.3 CC2530芯片的存储器和存储器映射
2.3.4 射频及模拟收发器
2.3.5 CC2530的典型应用电路
习题与思考题
3 过程输入/输出通道
3.1 模拟量输入通道
3.1.1 模拟输入通道的结构
3.1.2 A/D转换芯片及其与单片机的接口
3.1.3 模拟量输入通道的其他器件
3.1.4 模拟量输入通道设计举例
3.2 模拟量输出通道
3.2.1 模拟量输出通道的结构
3.2.2 D/A转换芯片及其与单片机的接口
3.2.3 模拟量输出通道设计实例
3.3 开关量输入/输出通道
习题与思考题
4 人机接口电路
4.1 显示器接口
4.1.1 七段LED显示器
4.1.2 点阵式LED显示器
4.1.3 LCD显示器
4.1.4 点阵式LCD显示器
4.2 键盘接口
4.2.1 键盘结构和类型
4.2.2 抖动与串键
4.2.3 非编码式键盘接口电路
4.2.4 编码式键盘接口电路
习题与思考题
5 通信原理与接口设计
5.1 串行总线通信
5.1.1 RS-232C
5.1.2 RS-422与RS-485串行接口标准
5.1.3 串行通信参数
5.1.4 串行通信工作模式及流量控制
5.1.5 基于单片机的智能仪表与PC的数据通信
5.2 现场总线技术及现场总线仪表
5.2.1 现场总线的体系结构与特点
5.2.2 过程仪表常用现场总线介绍
5.2.3 现场总线智能仪表与现场总线控制系统
5.2.4 FF总线接口芯片与接口圆卡硬件设计
5.3 工业无线通信技术与过程工业无线仪表
5.3.1 工业无线通信与技术标准
5.3.2 Wireless HART协议及仪表
5.3.3 WIA-PA仪表及其应用
5.4 ZigBee短程无线通信技术及应用
5.4.1 ZigBee协议标准
5.4.2 ZigBee的特点和组网方式
5.4.3 ZigBee技术在无线水表中的应用
习题与思考题
6 监控程序
6.1 软件设计概述
6.1.1 软件设计过程
6.1.2 程序编写
6.1.3 软件测试
6.1.4 软件的运行、维护和优化
6.2 监控程序设计
6.2.1 概述
6.2.2 监控主程序
6.2.3 初始化管理
6.2.4 键盘管理
6.2.5 显示管理
6.2.6 中断管理
6.2.7 时钟管理
6.2.8 手-自动控制
6.2.9 自诊断
习题与思考题
7 测量与控制算法
7.1 测量算法
7.1.1 测量误差的分类
7.1.2 随机误差的消除方法
7.1.3 系统误差的消除算法
7.1.4 量程自动切换与工程量变换
7.2 控制算法
7.2.1 PID控制算法
7.2.2 智能控制算法
习题与思考题
8 可靠性设计
8.1 可靠性设计概述
8.1.1 可靠性的基本概念
8.1.2 影响智能仪表可靠性的因素
8.1.3 智能仪表方案的可靠性设计原则
8.2 智能仪表的抗干扰设计
8.2.1 干扰分析
8.2.2 硬件抗干扰设计
8.2.3 软件抗干扰设计
8.2.4 掉电保护设计
习题与思考题
9 智能仪表设计实例
9.1 设计准则
9.2 设计实例
9.2.1 温度程序控制仪
9.2.2 基于现场总线的远程智能数据采集装置设计
9.2.3 无线空气质量检测仪表设计
9.3 仪表调试
9.3.1 常见故障
9.3.2 调试方法
习题与思考题
参考文献