LED数显仪表设计与应用实例 9787512315433 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沙占友 著

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• 电子技术
• 单片机
• 应用实例
• 电路设计
• 数显仪表
• 工业控制
• 传感器
• 嵌入式系统

店铺： 琅琅图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512315433

商品编码：29590868882

包装：平装

出版时间：2011-06-01

图书基本信息
图书名称	LED数显仪表设计与应用实例	作者	沙占友
定价	49.00元	出版社	中国电力出版社
ISBN	9787512315433	出版日期	2011-06-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.481Kg

内容简介

本书全面、深入、系统地阐述了LED数显仪表设计与应用实例。全书共八章。章为LED显示器件及仪器仪表概述。第二章介绍大屏幕LED显示屏设计。第三～五章重点阐述LED显示数字电压表、通用LED数字及条图显示仪表和专用LED数显仪表的设计。第六～八章分别介绍LED数显仪表新颖电路应用实例、LED数显仪表电源应用实例和L,ED数显仪表的保护电路。本书为“LED照明与显示技术丛书”第二分册，该丛书还包括《LED照明驱动电源优化设计》和《大屏幕LED显示屏设计与工程实例》。 　　本书内容丰富，深入浅出，图文并茂，具有很高的实用价值，可供各类电子技术人员、高校师生和电子爱好者阅读。

作者简介

沙占友，1968年毕业子南开大学，河北科技大学二级教授，享受国务院特殊津贴专家，校级教学名师，河北省教师，博士生导师。长期从事数字化测量技术、智能传感器系统及开关电源的研究工作。已出版《数字化测量技术》（高校教材）、《单片机外围电路设计》（获全国畅销书奖）、《新型单片开关电源设计与应用》、《单芯片交换式电源设计与应用技术》（中国台湾·全华科技图书股份有限公司）、《开关电源优化设计》、《中外集成传感器实用手册》（“十五”国家重点图书出版规划项目）等50余部著作，发表学术论文326篇。曾先后获得河北省普通高校教学成果一等奖、河北省科技进步奖、河北省十大发明奖和97布鲁塞尔尤里卡银奖。

目录

编辑推荐

文摘

序言

《LED数显仪表设计与应用实例》—— 深入理解与掌握现代电子测量技术 本书是一部集理论、实践与创新于一体的专业技术著作，旨在为广大电子工程技术人员、嵌入式系统开发者、自动化工程师、仪器仪表爱好者以及相关专业的学生提供一本详实、前沿且极具参考价值的工具书。本书的核心内容围绕着LED数显仪表的设计原理、关键技术、开发流程及丰富的实际应用案例展开，力求帮助读者全面掌握LED数显仪表的设计与应用能力，从而在日益智能化、数字化的现代电子测量领域脱颖而出。 全书内容概览 本书内容结构清晰，层次分明，从基础知识到高级应用，循序渐进地引导读者深入理解LED数显仪表的世界。 第一部分：LED数显仪表的基础理论与核心技术 本部分是理解后续章节的基础。首先，我们将深入探讨LED数显技术的发展历程与原理，包括LED显示的基本发光原理、不同类型LED（如数码管、点阵屏）的结构特点、工作方式以及其在显示方面的优势与局限性。 接着，我们将详细阐述LED数显仪表的关键组成部分。这包括： 传感器与信号调理电路： 介绍各类常用传感器的选型原则、工作原理，以及如何对传感器输出的模拟信号进行放大、滤波、线性化等调理处理，使其满足数字采集的要求。我们将讨论常见的传感器类型，如温度传感器、压力传感器、位移传感器、电流电压传感器等，并提供具体的信号调理电路设计方案。 模数转换（ADC）技术： 深入讲解ADC的原理、分类（如逐次逼近型、Σ-Δ型、SAR型等）、参数指标（如分辨率、采样率、精度）以及选型考虑。我们将详细分析不同ADC架构在LED数显仪表设计中的适用性，并提供具体的ADC接口设计与驱动程序编写指导。 微控制器（MCU）/单片机： 阐述MCU在LED数显仪表中的核心作用，包括数据采集、信号处理、数字计算、显示控制、通信接口管理等。我们将介绍主流MCU的架构特点、外设资源（如定时器、中断、PWM、ADC接口、UART/SPI/I2C等），并提供MCU选型指南及嵌入式软件开发的关键技术，如中断服务程序设计、定时器应用、ADC驱动编写、SPI/I2C通信协议实现等。 LED显示驱动与控制： 详细介绍LED数码管（共阴极、共阳极）的驱动方式，包括静态显示、动态扫描显示等。我们将讲解如何通过MCU的GPIO口或专用的LED驱动芯片（如MAX7219、TM1637等）来实现LED数码管的控制。对于更复杂的LED点阵显示，我们将探讨其驱动原理、行扫描与列驱动技术，并介绍常用的点阵控制芯片及显示刷新机制。 电源设计与管理： 探讨LED数显仪表中电源系统的设计要点，包括电压稳定、电流分配、功耗管理、抗干扰设计等。我们将分析不同供电方式（电池供电、市电供电）的特点，并提供高效、可靠的电源解决方案。 第二部分：LED数显仪表的设计流程与关键技术 本部分将系统地梳理LED数显仪表从概念到成品的设计全过程，并深入探讨一些关键的设计技术。 需求分析与方案设计： 强调明确测量对象、测量精度、显示要求、工作环境、功耗限制、成本预算等关键需求，并据此进行系统整体方案的初步设计，包括功能模块划分、硬件选型、软件架构规划等。 硬件电路设计： 详细讲解电路原理图的设计、PCB布局布线规则、元器件的选型与布局、关键信号的处理（如高频信号、弱信号）、抗干扰设计（如去耦、滤波、屏蔽）、电源部分的稳压与滤波等。我们将强调PCB设计的规范性对仪表性能稳定性的重要影响。 嵌入式软件开发： 深入讲解嵌入式软件开发的完整流程，包括开发环境的搭建、底层驱动程序的编写、核心算法的实现（如数字滤波、曲线拟合）、人机交互界面的设计、数据存储与通信功能的实现。我们将重点介绍嵌入式C语言编程技巧、RTOS（实时操作系统）在复杂仪表中的应用，以及如何优化代码以提高效率和降低功耗。 仿真与调试： 介绍常用的电路仿真工具（如Proteus、Multisim）和嵌入式软件调试工具（如Keil、IAR、Segger），并指导读者如何利用这些工具对设计进行验证与故障排除。我们将重点讲解硬件调试的常用方法（如万用表、示波器、逻辑分析仪）和软件调试的技巧（如断点、单步执行、观察变量）。 性能优化与可靠性设计： 探讨如何通过改进硬件电路、优化软件算法、选择合适的元器件等方式来提升仪表的精度、稳定性和响应速度。同时，我们将讨论提高仪表可靠性的方法，包括元器件的冗余设计、环境适应性测试、长时间运行稳定性验证等。 第三部分：LED数显仪表应用实例分析 本部分是本书的亮点之一，通过一系列典型且实用的应用案例，将前面讲解的理论知识与设计方法融会贯通，为读者提供直观的学习体验和实践指导。每个案例都将遵循“需求分析—系统设计—硬件实现—软件编程—调试与测试—应用效果”的完整流程。 我们将重点介绍以下几类应用： 数字电压表/电流表： 从简单的LED数码管显示电压、电流，到高精度的数字电压表、电流表的设计。将深入分析如何通过ADC采集、MCU运算、LED驱动来实现精确的数字显示。 数字频率计/计数器： 讲解如何利用MCU的定时器、中断等功能，精确测量信号的频率和脉冲数量。将涉及门控电路、预分频、捕获等关键技术。 数字温度计/湿度计： 结合常见的温度、湿度传感器（如DS18B20、DHT11/DHT22、SHT系列），讲解如何实现多点或单点数字温度、湿度的测量与显示。 数字转速表/线速度计： 演示如何通过光电编码器、霍尔传感器等，测量旋转物体的转速或运动物体的线速度，并进行LED数显。 数字压力计/液位计： 介绍如何利用压力传感器、超声波传感器等，实现对压力或液位的数字测量与显示。 工业过程控制仪表： 针对工业生产中的实际需求，设计集成温度、压力、流量等参数显示的智能控制仪表，并可能涉及PID控制算法的应用。 电子白板/LED信息屏控制器： 探讨如何利用LED点阵屏，设计滚动字幕机、简易电子公告板等，实现信息的多样化显示。 DIY类趣味仪表： 鼓励读者进行创意设计，如数字万用表、数字示波器（基础功能）、电子琴、计时器等，激发学习兴趣。 在每个应用实例中，我们将提供详细的电路原理图、PCB布局示意图（如有）、关键代码片段、元器件清单（BOM表）、调试方法以及实际运行效果分析。部分复杂应用还将涉及通信接口（如RS485、CAN总线）的设计，以实现仪表的数据上传与远程监控。 本书的特点与价值 理论与实践深度结合： 本书不仅讲解了LED数显仪表背后的科学原理，更提供了大量可操作的实践案例，让读者“学以致用”。 前沿技术与经典技术并重： 既涵盖了MCU、ADC等基础但至关重要的技术，也涉及到一些新兴的显示技术和通信协议。 内容丰富且详实： 涵盖了从传感器选型到软件调试的整个设计流程，每个环节都力求讲解透彻。 案例经典且实用： 选取的应用案例覆盖了工业、科研、教育以及个人DIY等多个领域，具有广泛的借鉴意义。 图文并茂，易于理解： 配有大量的电路图、实物图、波形图和流程图，帮助读者直观理解抽象概念。 面向读者广泛： 无论是初学者还是有一定经验的工程师，都能从本书中找到适合自己的学习内容。 本书的读者对象 电子工程技术人员： 希望提升在仪表设计、嵌入式系统开发方面的技能，学习如何设计和实现高性能的LED数显仪表。 自动化工程师： 需要设计或集成各类测量仪表到自动化控制系统中，了解仪表的设计原理和选型要点。 嵌入式系统开发者： 寻求将LED数显仪表作为其嵌入式项目的一部分，需要深入理解硬件与软件的协同工作。 仪器仪表行业的研发人员： 关注LED数显仪表的设计趋势和最新技术，寻求创新设计思路和解决方案。 高等院校电子工程、自动化、测控等相关专业的学生： 作为一本优秀的教材或参考书，帮助学生巩固理论知识，掌握实践技能。 电子爱好者与创客： 对DIY电子项目充满热情，希望通过学习本书，能够独立设计和制作各种有趣的LED数显小工具。 结语 《LED数显仪表设计与应用实例》是一本集专业性、实用性、前瞻性于一体的电子技术读物。通过深入浅出的讲解和丰富的案例分析，本书将带领您走进LED数显仪表的设计殿堂，掌握现代电子测量技术的精髓，激发您的创新灵感，成为您在电子工程领域攻坚克难、开拓创新的得力助手。无论您是正在学习的学生，还是经验丰富的工程师，本书都将为您提供宝贵的知识财富和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格带着一种老派技术专家的沉稳和严谨，读起来让人感到踏实可靠。它不追求花哨的辞藻，而是用精准的术语和无可辩驳的逻辑来构建知识体系。我注意到，作者在引用相关标准和规范时都非常审慎，确保了书中所有设计建议都具有行业权威性。对于我这样的资深用户而言，这本书提供了一个很好的“知识校验”平台。每当我遇到一个设计瓶颈，翻阅这本书时，总能找到一些能启发思路的对比分析或者历史经验总结。它没有直接告诉我“答案是什么”，而是教会了我“如何系统性地找到最优解”。这种思维模式的培养，比单纯记住几个公式要重要得多。这本书的厚度本身就暗示了内容的丰富和深入，它更像是一本可以放在案头，随时查阅的参考手册，而非一次性读完就束之高阁的“快餐读物”。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，最初拿到这本书时，我有点担心它会不会因为年代略久而缺乏对最新技术的覆盖。毕竟数显技术迭代速度很快。然而，阅读过后我的顾虑完全消除了。作者巧妙地平衡了经典原理与现代趋势。虽然它可能不会详细列举最新的AMOLED驱动技术，但它对基础的电流控制、背光管理以及人机交互界面设计原则的阐述，是具有长期指导意义的“内功心法”。书中关于模块化设计思想的强调，尤其让我印象深刻。作者反复强调将显示单元与其他功能模块解耦的重要性，这对于构建可扩展、易维护的复杂系统至关重要。这本书的价值在于它提供了一个坚实的技术地基，让读者在未来学习任何新型显示技术时，都能站在一个更高、更广阔的视角去理解其背后的本质逻辑。它培养的是设计者而非仅仅是操作者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它的“应用实例”部分，这一点名副其实。很多技术书籍往往只停留在理论高度，读者读完后会有一种“纸上谈兵”的感觉，但这本书不同。它仿佛带着你走进了一个现代化的工厂车间，一步步指导你将理论转化为可以实际运行的产品。从最初的元器件选型，到PCB布局布线的注意事项，再到最终的固件烧录和调试，作者都给出了非常详尽的指导手册式的描述。我尤其关注了其中关于抗干扰设计的章节，里面提到了屏蔽层的使用、地线的设计规范，这些都是决定一个工业级产品能否长期可靠运行的关键因素。那些附带的电路图和BOM清单，对于初入此道的读者来说，简直就是一份宝贵的“快速上手”指南。这本书的实用性，完全可以作为一本高级实验指导书来使用，它架起了理论知识与实际工程应用之间最坚实的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

当我深入阅读到关于驱动电路和软件算法的部分时，我发现这本书的深度远超出了我的预期。它不仅仅停留在“如何实现显示”的层面，而是深入探讨了如何优化功耗、如何应对环境干扰这些工程实践中真正的痛点。举个例子，书中详细介绍了几种不同的脉冲宽度调制（PWM）策略在亮度调节上的应用差异，并且通过仿真结果对比，清晰地展示了哪种策略在特定场景下更具优势。我特别欣赏作者在讲解复杂逻辑电路时所采用的“化繁为简”的手法，那些原本看起来令人头疼的时序图和状态机，在他的笔下，仿佛都变得有迹可循，逻辑清晰。对于我们这些需要进行产品迭代和优化的工程师来说，这种对底层原理的透彻剖析，是提升自身技术含量的关键。读完这一块内容，我立刻有了冲动，想把我手头正在进行的一个温控项目中的显示模块彻底重构一遍，以达到更高的性能标准。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调配上跳跃的数字光影，一下子就抓住了我的眼球。我本来就在电子工程领域摸爬滚打了好几年，对各种显示技术，尤其是LED在工业控制领域的应用，一直抱有浓厚的兴趣。拿到书的那一刻，我就迫不及待地翻开了第一章，里面的排版布局非常清晰，图文并茂的风格，使得原本可能枯燥的技术细节变得生动起来。作者在开篇就对当前市场主流的几种数显技术做了个宏观的梳理，而不是一上来就扎进晦涩难懂的公式里，这种循序渐进的引导方式，对于像我这样需要快速掌握核心概念的学习者来说，简直是太友好了。尤其是关于信号采集和处理的那一部分，作者用了很多实际案例来佐证理论，让我对如何设计一个高精度、高稳定性的仪表有了更直观的认识。看得出来，作者不仅是理论功底深厚，实践经验也极为丰富，很多细节处理上的“小窍门”，都是教科书上轻易看不到的。