单片机系统抗干扰问题研究

《单片机系统抗干扰问题研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、单片机系统抗干扰问题研究：单片机系统在实际应用时受到大量干扰源的干扰，严重影响到系统的可靠性，本文主要从单片机硬件及软件等多方面总结了抗干扰的方法。　　关键词：单片机；干扰源；硬件；软件　　：TP368.1：A：1007-9599(2011)20-0000-02　　InterferenceProblemsStudyofMCUSystem　　SangYi1,YaoYe2　　(1.DepartmentofShenyang,broadcast,Shenyang110003,China;2.LiaoningAdministrationCollege,Shenyang110161,China

2、)　　Abstract:SCMsysteminthepracticalapplicationofinterferencebyalargenumberofsourcesofinterference,seriouslyaffectthereliabilityofthesystem,thispaperfromthemicrocontrollerhardanymeduptheinterference.　　Keyicrocontroller;Interference;HardotorolaM68HC08系列单片机中采用的EFT技术在很大程度上提高了单片机的抗干扰能力。一旦给振荡电路输入的正弦

3、波信号受到干扰，其波形上就会出现叠加的毛刺。当施密特电路对其整形时，毛刺就成为触发信号去干扰正常的时钟信号。要使这种毛刺无法起作用只需交替的使用RC滤波和施密特电路，这就是EFT技术。　　四、单片机硬件及软件的抗干扰措施　　（一）硬件抗干扰　　要使单片机系统具有可靠性最根本的做法是设计出抗干扰的硬件系统。它能在外围消除干扰，因此，要在硬件设计方面采取大量措施最大限度的减少干扰的产生。　　1.设计抗干扰的电源。大多数单片机对电源噪声有很灵敏的反应，通过设备电源线进入系统内部的干扰会对微机产生很大的影响。同时因为电源的共用，在电源各个电子设备之间也会互相产生干扰。若电源是使用隔离变压器

4、，可以阻止由电X产生的干扰对微机系统的侵入；也可为单片机电源添加稳压器或滤波电路，通过防止电源过压和欠压情况的出现来减小电源噪声的干扰。例如，可利用电容和磁铁设计出滤波电路，工频干扰可利用低通滤波器滤除，此外，还可使用不断电源为较高要求的系统供电。　　2.去耦电路。一旦数字电路信号发生转换就会产生冲击电流，同时会在供用电源内阻及传输线上产生很大的压降，给电路带来严重的干扰。为了降低干扰，可将电路设计成去耦电路即在电路中配置去耦电容。这样既提供吸收集成电路通电时产生的能量，也使得旁路将集成电路产生的高频噪声滤除。这种方法主要使用于集成电路的地线端和电源端接电容，去藕电容在电路布线时要

5、尽量接近电路的电源输入端。　　3.屏蔽干扰技术。我们将屏蔽定义为在空间内使用屏蔽体把磁场、电场或电磁场的耦合部分分隔开，切断空间场内的耦合通路，降低噪声耦合，达到抗干扰效果。具体方法为使用低电阻材料制成屏蔽体，将要分隔的部分围起来。静电屏蔽就是在电容耦合通路上加入接地的金属导体，因为导体接地，其干扰电压为零，这样就隔断了干扰电场的耦合通道。一般使用磁导率高的屏蔽体来屏蔽磁场，因为其磁阻小，会为干扰源产生的磁通提供低磁阻回路，以此实现磁场屏蔽。　　4.对干扰实施隔离技术：（1）物理隔离。这项隔离是针对单片机前端输入信号的，一般情况下，部分工业测量仪表分为2部分：一是传感器，另一部分为

6、显示控制部分，当这2部分相距较远时，信号传输时特别容易受到干扰。因此必须要求其中的信号线与功率线要有相当远的距离，若不能远离，就将二者分别加入钢管内以此来实现屏蔽的效果。（2）光电隔离。这部分由光电耦合器件完成，将发光源配置在输入端，给输出端装配上受光器，这样就使输入和输出端在电气上完全隔离了。因为光电耦合器是以光为介质间接对输入和输出侧的电信号进行耦合，所以其具有的抗干扰能力非常高。（3）继电器隔离。在电气方面，继电器的线圈与触点是不相关的，所以，可使用继电器线圈来接收电气信号，信号的发送和输出由触点完成的，因此要实现抗干扰隔离就要避免强弱电信号的直接接触。　　5.印刷电路板抗干

7、扰技术。电气性能好的印刷电路板不仅有合理的工艺结构，还因较轻的重量和较小的体积以及便宜的价格被大量使用。所以，电路板布线是否合理对系统的可靠性有很大的影响。因为合理的布线可以使单片机的抗干扰能力大大提高。　　（二）软件抗干扰　　对于单片机系统的抗干扰问题不可能完全依赖硬件来解决，软件的抗干扰能力也是非常重要的。软件抗干扰主要研究的是：一是对模拟输入信号夹带的噪声进行消除，二是研究当出现程序运行问题时如何令程序重新正常工作。　　1.指令冗余。在CPU进行取指令时，是先提