单片机系统的抗干扰技术

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1、单片机系统的抗干扰技术周振天(屮国矿业大学信息与电气工程学院学号：04071942)摘要：在工业控制系统、教学实验设备和円常生活中，单片机都得到了广泛的应用。单片机控制系统中，极易出现干扰问题，且干扰的来源比较广泛，这会导致单片机控制系统无法运行或在工作过程屮产生错乱，严重的共至引起事故。单片机系统的抗干扰M题比较难于解决，针对这一问题进行长期深入的分析和研究，通过大虽实践，为单什机系统的干扰问题提供了一套实用的解决方案。关键词：单片机；控制系统；抗干扰；应用方案SCMsystemanti-jammingtechnologyZhouzhentian(ChinaUniver

2、sityofMiningInformationandElectricalEngineeringStudentID:04,071,942)Abstract:Inindustrialcontrolsystems,laboratoryequipment，teachinganddailylife，theMCUhavebeenwidelyused.Microcomputercontrolsystem,pronetointerferenceproblems,andthesourcesofinterferenceinverybroadterms,thiswouldresultinmic

3、rocomputercontrolsystemcannotrunorintheworkgeneratedintheprocessdisorder，aseriousandevencauseanaccidentComparisonofanti-interferenceinSCMsystemsishardtosolvethisproblemforlong-termin-depthanalysisandresearchthroughalotofpractice,inordertointerferewiththesystemmicrocontrollertoprovideaprac

4、ticalsolutionKeywords:microcontroller;controlsystem;anti-jamming;applications0引言单片机(SingleChipMicrocomputer或MicroControllerUnit)控制系统以其性价比高、编程灵活、体积小、功能强大等优势，在各行各业中得到了广泛的应用。单片机组成的控制系统必须具有较高的灵敏度，灵敏度越高，更容易把干扰引入系统中。在强噪声竹景下，被测信号往往被淹没，使测量无法进行。在工业现场的应用屮，存在多种干扰源，它们以~种或者多种方式作用于计算机测控系统，对系统产生强烈的干扰，往往

5、使系统的性能指标偏离设计要求，导致错误结采，因此抗干扰技术己成为单片机控制系统设计幵始时就必须考虑的环节1单片机干扰的来源类型原所谓干扰就是影响正常工作的另一种噪声。干扰以某种电信号的形式，通过渠道。浞入有用信号中侵入单片机系统.造成系统工作不稳定。在各种实际环境中，干扰总是存在的，这些干扰降低了电子系统准确性甚至破坏其可靠性。抗干扰就是针对干扰产生的性质、传播途径、侵入的位置和侵入的形式，采取相应的方法消除干扰源。抑制干扰传播途径.减弱电路或元件对噪声干扰的敏感性。使单片机系统能在线正常、稳定地运行。其干扰主要來源于空间干扰、供电系统干扰及过程通道干扰。空间干扰来源于周

6、围的电气设备如发射机、中频炉、品闸管逆变电源等发出的电干扰和磁干扰；广播电台或通信发射台发出的电磁波；空中雷电，甚至地磁场的变化也会引起干扰。这些空间辐射干扰会使单片机系统不能正常工作。供电系统干扰是由于电源的噪声干扰引起的。由于工业现场运行的大功率设备众多.特别是大感性负载设备的启停会使得电网电压大幅度涨落.工业电网电压的欠压或过压常常达到额定电压的15%以上。过程通道干扰是干扰通过前向通道和后向通道进入系统。例如在单片机控制系统中，所采集数据的误差主要是由于干扰信号窜人了前h'd传感器通道中，使信号发生了较大的偏差所致。这种偏差往往会造成系统误动作，使控制失常。2硬件

7、抗干扰技术2.1解决空间干扰的主要措施(1)单片机控制核心电路最好设置在一块独立的印刷板上，与其它电路隔离，应注意元件布局，必要时可对单片机控制核心电路加屏蔽措施，另外也要注意做好电路板和机壳的屏蔽接地。(2)晶振与单片机的引脚应尽景靠近，晶振应固定，外壳应接地。(3)为防止感性负载产生电磁干扰的影响，在感性负载，特别是直流感性负载的两端应加保护二极管或阻容吸收电路。(4)在单片机不需耍进行高速运算时，可选用频率较低的晶振，以避免时钟信号太高带来的干扰。2.2解决供电系统干扰的主要措施1)使用交流稳压器，可防止电网过电压和欠电