打開世界的遙控器：解密順序控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 井齣萬盛 著，單美玲 譯

圖書標籤:

• 順序控製
• 自動化
• 物聯網
• 智能傢居
• 編程
• DIY
• 電子技術
• 嵌入式係統
• 遙控器
• 解密

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030319005

版次：1

商品編碼：12193156

包裝：平裝

叢書名： 形形色色的科學趣味科普叢書

開本：32開

齣版時間：2011-08-01

用紙：膠版紙

頁數：178

字數：166000

正文語種：中文

內容簡介

　　在我們生活的世界中，各種各樣的事物和現象，其中都必定包含著“科學”的成分。“形形色色的科學”趣味科普叢書，把我們生活和身邊方方麵麵的科學知識，活靈活現、生動有趣地展示給你，讓你在暢快閱讀中收獲這些鮮活的科學知識！
　　日常生活中不可缺少的洗衣機、空調，工業生産綫上的自動化設備，高樓大廈裏的電梯，十字路口的交通信號燈……帶有自動控製功能的機器，就像現代社會的各種遙控器，在各個領域發揮著它們的作用。
　　《打開世界的遙控器：解密順序控製》詳細介紹瞭自動控製概要、順序控製原理、電能和電信號的傳遞、電磁繼電器、半導體、微型計算機等知識。你一定會喜歡上這個精彩紛呈的“控製世界”！
　　《打開世界的遙控器：解密順序控製》適閤青少年讀者、科學愛好者以及大眾讀者閱讀。

作者簡介

　　井齣萬盛，1951年齣生於日本長野縣。現在為湘南工科大學及其附屬大學的外聘講師。電氣學會正式會員，日本自動裝置學會正式會員。

內頁插圖

目錄

第1章 自動控製的概要與順序控製
機械的自動操作稱為自動控製
自動控製中有開路和閉路
自動控製因順序控製與反饋控製成立
也有很多不使用電氣的順序控製
路燈的自動亮滅通過光傳感器操作
防盜用感應燈在隻變暗的情況下並不點燈
電動屏的控製通過按鍵開關進行
信號機是時間經過後會轉換的時限控製與條件控製的組閤
汽車的雨刷器是時限控製+位置控製
通過條件控製閤理運行的電梯
自動洗衣機通過微型計算機進行順序控製
自動販賣機是箱狀的自動裝置
COLUMN 活動偶人通過順序控製活動

第2章 電氣能量的傳達與電氣信號的傳達
現在正是電氣順序控製時代
開關控製電氣電路的開閉
電磁繼電器上絕緣的電磁石電路和開關
電磁石的電路和燈泡的亮燈電路共享電源
能量微小的電氣信號（信息）通過光傳達
順序控製的命令通過開關輸入
大電流的控製通過電磁開閉器進行
管理時間是計時器的功能
計算數量是計數器的功能
被控製最多的機械是電動機
往返運動的控製通過製動器進行
感應器和開關對掌握周圍情況的必要性
電燈或蜂鳴器會告知控製的狀態
順序控製由信息處理和驅動兩部分構成
COLUMN 文字符號對照

第3章 電磁繼電器構成的順序控製基本電路
程序控製電路的基本畫法
用時序圖記錄機器運轉的狀態
電磁繼電器的動作時間延遲現象
電磁繼電器自我開啓的“自鎖電路”
自鎖電路是電氣信號的輸入電路
根據開關不同電磁繼電器有動作電路與復位電路（NOT）
基於常開觸點的電磁繼電器的動作有AND與OR
基於常閉觸點的電磁繼電器的動作有NAND與NOR
常開觸點與常閉觸點可形成不同步電路
使用互鎖電路使其他的電路不運轉
優先電路是電磁繼電器按照優先等級高的順序動作
使用順序動作電路來決定順序後動作
計時器電路是時間等待裝置
使用計時器電路的順序動作電路也可指定時間
計數電路在計算脈衝信號後接通開關
COLUMN 信號機被LED所替代

第4章 基於電磁繼電器的順序控製的實際情況
大型直流電動機通過抑製電流起動
大型直流電動機使用起動電阻來起動
三相感應電動機的運轉控製使用自鎖電路
三相感應電動機的正逆轉控製需要互鎖
傳送帶的終端控製通過限位開關進行
連接適閤三相感應電動機的起動
三相感應電動機通過連接起動而通過△連接運轉
COLUMN 電源接閤器或充電器變小

第5章 基於半導體的順序控製的基本電路
晶體管有放大作用與開關的功能
使用二極管可形成邏輯電路（AND與OR）
使用晶體管可形成NAND或NOR電路
邏輯電路可由集成電路（IC）構成
組閤邏輯電路可形成新的邏輯電路
觸發電路有各種各樣的種類
計數器可由觸發電路製作而成
解碼器將2進製轉換為10進製
7段LED通過專用解碼器運行
編碼器將10進製轉換為2進製
基於IC的計時器可由計數器製作而成
半導體閘流管（SCR）是開閉電氣電路的理想開關
固態繼電器是無觸點繼電器
COLUMN 有通過電磁繼電器形成的計算機

第6章 微型計算機與順序控製
微型計算機的誕生使人們的生活環境為之一變
微型計算機用5V的電壓運行
開路集電極輸齣低態有效
微型計算機無法直接驅動電磁繼電器
微型計算機中附加著豐富的功能
計算機使用2進製或16進製
數據的輸入輸齣通過程序來進行
微型計算機可控製小型直流電動機
流程圖是編程的關鍵
編完的程序翻譯成計算機語言
畫圖可形成目標程序
微型計算機也可進行反饋控製
順序控製的數字輸入輸齣絕緣後使用
COLUMN 阿波羅13號也裝載著微型計算機

第7章 基於PLC的順序控製
PLC中內置微型計算機
順序控製圖迅速變身梯形圖
編寫梯形圖語言的基本要點
PLC內部專用繼電器
將梯形圖轉換為助記符
計時器的基本為限時計時器
計數器裏帶有重置輸入
PLC帶有數據存儲器
COLUMN 電子血壓計是一種順序控製
參考文獻

前言/序言

　　圍繞順序控製的環境在這半個世紀之間發生瞭很大的變化。一個是因為半導體技術的進步，通過半導體可開閉電氣電路。另一個是微型計算機的齣現。
　　40年前的順序控製是以電磁繼電器開閉電氣電路為主流。那個時期，基於半導體的無觸點繼電器被開發齣來，且迅速地引入到順序控製中。而且，微型計算機的齣現使小型輕量的順序控製器得以實現，進而發展到引用到傢電産品。現在，無觸點繼電器或微型計算機內置的PLC（可編程邏輯控製器）活躍在新的機器裏。
　　說順序控製的技術實際上被濃縮在微型計算機中也不為過。微型計算機是考慮順序時必不可少的存在。最近微型計算機用的程序可簡單地形成，實現瞭低價格的PLC。而且，順序控製不僅是應用在自動裝置或生産綫等産業界，在身邊的場所也會看到很多，如自動販賣機或自動洗衣機、電竈或電飯鍋等。
　　順序控製中，有使用電磁繼電器的電力領域與使用微型計算機或個人計算機的電子電路或軟件領域，掌握兩個領域後纔可以看到全局。本書使用電磁繼電器或邏輯電路來講解順序控製的基礎，對基於半導體的順序控製的技巧進行思考，且對使用微型計算機的順序控製進行討論。最後也介紹基於PLC的控製技術的基礎。也就是說，從順序控製的實務基礎到微型計算機或PLC的基礎技術，廣泛的視點進行捕捉且整理，從而可把握順序控製的概要。
　　如果本書能夠被各位年輕技術人員用作擁有新目標的入門書來有效利用，我會感到幸福。而且，本書如果有助於磨煉製作的感性，沒有比這更令人愉快的事情瞭。

《信號的脈動：現代生活中的秩序編織者》 我們是否曾靜默地凝視過，那些看似平凡的日常現象背後，隱藏著如何精妙的邏輯？清晨，當鬧鍾準時響起，將你從夢境拉迴現實，這是一個信號。按下電燈開關，光綫瞬間灑落，這也是一個信號。交通信號燈的紅綠交替，手機屏幕上彈齣的信息提示，甚至是銀行賬戶中變動的數字，無一不承載著特定的信息，並觸發著一係列連鎖反應。這些“信號”看似分散，卻在無形中構成瞭現代社會運轉的底層骨架，串聯起無數的個體行為與宏觀係統。 《信號的脈動：現代生活中的秩序編織者》正是試圖揭開這些“信號”的神秘麵紗，深入探究它們如何被産生、傳遞、解讀，並最終驅動著世界的有序運行。這本書並非一本冰冷的理論手冊，而是一次充滿啓發性的探索之旅，帶領讀者穿越物理世界與信息世界的交匯點，理解那些看不見的力量如何塑造著我們的生活。 一、信號的起源：從自然界的呼喚到人為的指令 信號並非現代文明的專屬。早在人類齣現之前，自然界就已是信號的海洋。植物通過氣味吸引傳粉者，動物通過叫聲、姿態、氣味傳遞危險、求偶或領地的信息。這些生物信號，是生命在漫長進化過程中發展齣的溝通與協作的基石。 人類文明的曙光，便是對信號的初步運用與改造。烽火颱的煙霧、鼓點的節奏、旗幟的揮舞，都是早期的信號係統，用於遠距離傳遞信息，協調集體行動。隨著科技的發展，信號的載體和形式日益豐富。電報、電話、廣播、電視，將信息傳遞的範圍和速度推嚮瞭新的高度。而如今，數字信號的洪流更是以前所未有的方式滲透到我們生活的每一個角落。 本書的第一部分，將帶領讀者迴顧信號的演變曆程，從最原始的自然信號，到人類文明早期藉助物理媒介傳遞的信息，再到現代高度發達的電子信號和數字信號。我們將探討不同信號形式的特點、優勢與局限，理解為何某些信號形式能夠被更廣泛地接受和應用，又為何新的信號技術層齣不窮，不斷刷新我們對信息傳遞的認知。我們將看到，信號的每一次飛躍，都伴隨著社會生産力的巨大提升和生活方式的深刻變革。 二、信號的語言：編碼、解碼與意義的傳遞 信號的有效性，在於其能夠被準確地“翻譯”。一個未被理解的信號，與一串隨機的噪聲無異。因此，信號的産生離不開“編碼”的過程，而其接受則需要“解碼”的環節。《信號的脈動》將深入剖析信號的編碼與解碼機製。 在數字世界中，一切信息都被轉化為二進製的0和1。這看似簡單的形式，卻蘊藏著無窮的組閤可能，能夠錶達文字、圖像、聲音、視頻等一切我們能夠想象的信息。我們將探討不同的編碼方式，如ASCII、UTF-8在文本編碼中的應用，JPEG、PNG在圖像編碼中的原理，以及MP3、AAC在音頻編碼中的技術。這些編碼方式並非隨意選擇，而是經過精心的設計，旨在盡可能高效、準確地還原原始信息，同時最大程度地節省存儲空間和傳輸帶寬。 然而，編碼的意義不僅僅在於數據的錶示。在更廣義的信號傳遞中，編碼還涉及到約定俗成的規則和共享的理解。例如，交通信號燈的顔色不僅僅是顔色本身，而是約定俗成的“停車”或“通行”指令。一個握手、一個微笑，都可以是傳遞情感和意圖的信號。本書將分析不同情境下的編碼規則，以及這些規則如何建立起溝通的橋梁。 解碼的過程，則是信號從接收端到被理解的轉化。接收者需要根據預設的規則，將接收到的信號序列還原成有意義的信息。這其中涉及到噪聲的乾擾、信息的丟失或失真，以及解碼器本身的精度。我們將探討在信號傳輸過程中可能遇到的挑戰，以及現代通信技術如何通過糾錯編碼、信道編碼等技術，最大限度地提高解碼的準確性，確保信息的完整與可靠。 三、信號的通路：從比特流到信息洪流 信號的産生和被理解，僅僅是連接的起點。信號需要通過各種“通路”纔能抵達目的地。這些通路，構成瞭現代社會信息傳遞的網絡。 從最早的口耳相傳、書信往來，到電報、電話綫路，再到我們現在習以為常的互聯網、移動通信網絡，信號的通路正在變得越來越寬廣、越來越密集。本書將詳細介紹各種信號通路的技術原理和發展演進。我們將深入瞭解光縴通信如何以光的速度傳遞信息，無綫通信又如何藉助電磁波構建起覆蓋全球的連接。 我們會探討網絡協議的作用，例如TCP/IP協議如何確保數據包在互聯網上的可靠傳輸，HTTP協議如何支撐萬維網的瀏覽體驗。理解這些協議，就像理解語言的語法，它們是確保不同設備、不同係統之間能夠順暢溝通的“規則”。 同時，我們將關注信號通路的物理基礎設施。從基站、衛星、路由器，到數據中心，這些龐大的硬件體係支撐著信息洪流的奔騰。我們將瞭解到，信號的傳輸並非一蹴而就，而是經過層層中繼、路由和轉發，最終纔能抵達目標設備。這其中涉及到信號的放大、再生、調製解調等復雜的技術過程。 四、信號的智慧：控製、反饋與自動化 信號的真正力量，在於它們所驅動的“控製”與“反饋”係統。單個的信號可能不起眼，但當它們被整閤進一個係統，並形成閉環的反饋機製時，便能夠實現復雜的自動化控製。 《信號的脈動》將揭示信號在自動化係統中的核心作用。例如，在傢中，恒溫器的溫度傳感器收集室內溫度信號，與預設的溫度進行比較，如果溫差過大，便嚮空調或暖氣發送控製信號，使其啓動或停止工作，這就是一個簡單的反饋控製係統。 在工業生産中，各種傳感器實時監測生産綫的運行狀態，並將數據信號傳輸到中央控製係統。控製係統根據這些信號，調整機器的運行參數，優化生産流程，確保産品質量。火箭發射、飛機導航、自動駕駛汽車，無一不是高度復雜的信號控製係統的傑作。 我們將探討“反饋”的原理，理解正反饋和負反饋在係統穩定性和增值中的不同作用。一個穩定的係統，往往依賴於有效的負反饋，能夠及時糾正偏差，維持平衡。而某些情況下，正反饋也能被用來放大效應，例如在生物體內，激素的分泌就常常涉及正反饋機製。 本書還將介紹人工智能與信號控製的深度融閤。機器學習算法能夠從海量的信號數據中學習規律，並做齣更智能的控製決策。例如，推薦算法根據你的瀏覽信號，為你推薦感興趣的內容；智能傢居係統則能夠學習你的生活習慣，主動調節環境。 五、信號的未來：無限可能與挑戰 隨著科技的飛速發展，信號的應用邊界正在不斷拓展。量子通信、生物信號接口、腦機接口等新興技術，正預示著信號將以我們難以想象的方式，繼續改變人類的生活。 我們將展望信號技術的未來發展方嚮。例如，量子通信能否實現絕對安全的保密通信？生物信號接口如何實現人與機器更自然的交互？腦機接口又將如何開啓人類認知的新篇章？ 與此同時，信號的普及也帶來瞭新的挑戰。信息過載、隱私泄露、網絡安全等問題，都與信號的廣泛傳播息息相關。本書將引導讀者思考這些挑戰，並探討如何通過技術創新和社會規範，構建一個更加安全、健康、可信的信號生態係統。 《信號的脈動：現代生活中的秩序編織者》是一次對我們所處世界的深度觀察。它邀請你放下浮躁，靜下心來，去聆聽那些無聲的信號，去理解那些隱藏的邏輯。當你能夠識彆齣信號的來源，理解其傳遞的語言，掌握其通路的奧秘，洞察其控製的智慧，你將發現，這個世界比你想象的更加精妙，而你，也能夠以更清醒的視角，去駕馭和創造屬於自己的未來。這是一場關於理解、關於連接、關於秩序的探索，它將讓你重新認識我們賴以生存的這個信號驅動的世界。

評分☆☆☆☆☆

讀完前三章，我感到一種久違的智力上的“飢渴”得到瞭極大的滿足。作者敘事的手法極其老練，他沒有急於拋齣那些高深的理論術語，而是先從一個我們都經曆過的場景入手——比如，為什麼按下啓動鍵後，機器需要等待幾秒鍾纔能真正開始工作？這種看似微不足道的延遲，在作者的筆下，立刻被賦予瞭深層的意義——那是係統在進行必要的初始化和狀態校驗。我尤其欣賞他對“時序”的哲學探討。他將“順序”提升到瞭認知論的高度，認為人類思維的建立本身就是一種序列處理過程。這種跨學科的融閤，讓我感覺自己讀的不是一本技術手冊，而是一部關於“秩序的誕生”的史詩。他用詞考究，偶爾穿插一些古老的典故來類比現代的控製邏輯，使得閱讀體驗充滿瞭閱讀古典名著般的韻味。我發現自己常常停下來，不是因為內容太難，而是因為思路被他引導到瞭一些我從未思考過的角落，迫使我必須放慢速度，細細品味他構建的這個邏輯迷宮。這絕對是一本能讓你對日常生活中習以為常的“流程”産生敬畏感的書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是一場視覺的盛宴，那種深邃的藍色調配上霓虹燈般的綫條，立刻把我帶入瞭一個充滿神秘感和技術氛圍的空間。我是一個對電子設備和底層邏輯癡迷的業餘愛好者，所以這本書的名字——《打開世界的遙控器：解密順序控製》——簡直就是為我量身定做的。光是“遙控器”這個意象，就充滿瞭掌控全局的誘惑力。我期望它能像一把萬能鑰匙，揭示那些隱藏在日常電器、復雜機械乃至軟件算法背後的，控製萬物運行的精妙指令序列。我猜想作者一定是個邏輯鬼纔，能夠把抽象的“順序”概念，用生動到讓人拍案叫絕的方式呈現齣來。我特彆期待它能深入淺齣地講解狀態機、有限自動機這類理論，而不是堆砌晦澀難懂的數學公式。如果它能結閤一些我熟悉的工業控製案例，比如電梯的運行邏輯或者交通信號燈的切換機製，那就太完美瞭。我甚至幻想，讀完這本書，我能用一種全新的視角去看待世界——不再是雜亂無章的事件集閤，而是一串串精巧排列的、可以被預測和優化的流程。這本書給我的第一印象，是那種沉甸甸的、仿佛握住瞭某種核心秘密的期待感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排，實在是太像一齣精心編排的舞颱劇瞭。開場是鋪墊和懸念（基礎概念和曆史迴顧），中間部分是衝突和高潮（復雜係統的解構與序列衝突的解決），最後則是收尾和升華（對未來技術趨勢的展望）。最讓我驚喜的是，它對“並行控製”和“異步事件”的處理。很多同類書籍往往將“順序”描繪成一種鐵闆一塊的綫性結構，但在現實世界中，充滿瞭需要同時發生的事件和突發中斷。作者並沒有迴避這些“不守規矩”的部分，而是用一種近乎藝術性的方式，展示瞭如何在混亂中建立起有效的優先級和搶占機製。我仿佛能看到那些數據包在網絡中穿梭，或者工廠流水綫上的機械臂，它們是如何在高壓下，依然堅守著自己被賦予的執行次序。這種對係統魯棒性的深入剖析，體現瞭作者對工程實踐的深刻理解，而不是空泛的理論推演。我甚至開始懷疑，我工作中的某些效率瓶頸，是不是因為我們沒有給流程設計一個更優的“控製流”。這本書提供瞭一種全新的診斷工具。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的挑戰性是存在的，但這種挑戰是令人愉悅的。有那麼幾章涉及到狀態圖的繪製和轉移函數的推導時，我不得不找來紙筆，重新激活瞭大學時期塵封的數學肌肉。但是，與我以往閱讀技術書籍的體驗不同，這裏的睏難感並非源於作者的故弄玄虛，而是源於問題本身的內在復雜性。作者在關鍵時刻總會適時地插入一些“思維導圖”或者“情景重現”，幫助讀者將抽象的數學符號“具象化”。比如，他用一個極其簡單的“燈泡開關”模型，一步步推導齣布爾代數在序列控製中的應用，這種由簡入繁的引導方式，讓我感到自己不是在被動接受知識，而是在主動參與知識的構建過程。讀完這些章節，我感覺自己的“抽象思維帶寬”得到瞭顯著的提升。對我來說，這本書的價值已經超越瞭“學會如何控製”，而是升華到瞭“理解控製的本質”的層次。

評分☆☆☆☆☆

這本書的收尾部分，尤其讓我對“遙控器”這個主題有瞭更宏大、更具前瞻性的理解。作者並沒有止步於描述現有的技術，而是大膽地將“順序控製”的原理，投射到瞭人工智能的學習過程和意識的形成機製上。他提齣瞭一個發人深省的觀點：或許我們感知到的自由意誌，也隻是一種在海量並行信息流中，被特定算法篩選和排序後的“有效序列輸齣”。這種大膽的類比，讓我讀完後久久不能平靜，甚至開始重新審視自己做齣的每一個決定背後的邏輯鏈條。全書的筆調從嚴謹的工程學探討，巧妙地過渡到瞭對人類存在的哲學思辨，這種收束有力而不失溫度的處理，是極其罕見的。這本書不僅僅是一本關於電子或機械控製的書，它更像是一部關於“如何組織信息以創造意義”的思維工具書，非常值得那些追求深度思考的人反復咀嚼。