从六方面提高单片机系统的抗干扰能力

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1、从六方而提高单片机系统的抗干扰能力干扰问题，一直是电力设备仪器的一个难点。对于单片机也不例外。单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机测控系统必须长期稳定、可靠运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大损失。因此单片机的抗干扰问题已经成为不容忽视的问题。单片机的干扰问题,一般可以从六个方而来解决。模拟信号采样干扰单片机应用系统中通常要对一个或多个模拟信号进行采样，并将其通过A/D转换成数字信号进行处理。为了提高测量精度和稳定性，不仅要保证传感器本身的转换精度、传感器供电

2、电源的稳定、测量放大器的稳定、A/D转换基准电压的稳定，而且要防止外部电磁感应噪声的影响，如果处理不当，微弱的有用信号可能完全被无用的噪音信号淹没。在实际工作中，可以采用具有差动输入的测:W:放人器，采用屏蔽双胶线传输测:W:信号，或将电压信号改变为电流信号，以及采用阻容滤波等技术。数字信号传输通道的干扰数字输出信号可作为系统被控设备的驱动信号(如继电器等)，数字输入信号W作为设备的响应回答和指令信号(如行程开关、启动按钮等)。数字信号接口部分是外界干扰进入单片机系统的主要通道之一。在工程设计中，对数字信号的输入/输出过程采取的抗干扰措施有：传输线

3、的屏蔽技术，如采用屏蔽线、双胶线等：采用信号隔离措施；合理接地，由于数字信号在电平转换过程屮形成公共阻抗干扰，选择合适的接地点可以有效抑制地线噪声。硬件监控电路的干扰在单片机系统屮，为了保证系统可靠、稳定地运行，增强抗干扰能力，需要配貫硬件监控电路，硬件监控电路从功能上包括以下儿个方面：(1)上电复位：保证系统加电吋能正确地启动；(2)掉电复位：当电源失效或电压降到某一电压值以下时，产生复位信号对系统进行复位；(3)电源监测：供电电压岀现异常时，给出报警指示信号或中断请求信号；(4)硬件看门狗：当处理器遇到干扰或程序运行混乱产生“死锁”时，对系统进

4、行a位。解决來自电源端的干扰单片机系统中的各个单元都需要使用直流电源，而直流电源一般是市电电网的交流电经过变压、整流、滤波、稳压后产生的，因此电网上的各种干扰便会引入系统。除此之外,由于交流电源共用，各电子设备之间通过电源也会产生相互干扰，因此抑制电源干扰尤其重要。电源干扰主要有以下几类：1.电源线中的高频干扰(传导骚扰)供电电力线相当于一个接受天线，能把雷电、电弧、广播电台等辐射的高频干扰信号通过电源变压器初级耦合到次级，形成对单片机系统的干扰；解决这种干扰，一般通过接口防护；在接口增加滤波器、或者使用隔离电源模块解决。2.感性负载产生的瞬变噪咅

5、(EFT)切断大容量感性负载时，能产生很大的电流和电压变化率，从而形成瞬变噪音干扰，成为电磁干扰的主要形式；解决这种干扰，一般通过屏蔽线与双胶线，或在电源接口、信号接口进行滤波处理。这二种方法都需要在系统接地良好的情况下进行，滤波器、接口滤波电路都必须良好的接地，这样才能有效的将干扰泄放。软件抗干扰原理及方法尽管我们采取了硬件抗干扰措施，但由于干扰信号产生的原因错综复杂，且具有很大的随机性，很难保证系统完全不受干扰。因此，往往在硬件抗干扰措施的基础上，采取软件抗干扰技术加以补充，作为硬件措施的辅助手段。软件抗干扰方法具有简单、灵活方便、耗费低等特点

6、，在系统中被广泛应用。1.数字滤波方法数字滤波是在对模拟信号多次采样的基础上，通过软件算法提取最逼近真值数据的过程。数字滤波的的算法灵活，可选择权限参数，其效果往往是硬件滤波电路无法达到的。2.输入信号重复检测方法输入信号的干扰是叠加在有效电平信号上的一系列离散尖脉冲，作用时间很短。当控制系统存在输入干扰，又不能用硬件加以有效抑制时，可用软件重复检测的方法，达到“去伪存真”的目的，直到连续两次或连续两次以上的采集结果完企一致时方为有效。若信号总是变化不定，在达到最岛次数限额时，则可给出报警信号。对于来向各类开关型传感器的信号，如限位开关、行程开关、

7、操作按钮等，都可采用这种输入方式。如果在连续采集数裾之间插入延吋，则能够对付较宽的干扰。3.输出端口数据刷新方法开关量输出软件抗干扰没计，主要是采取重复输出的方法，这是一种提高输出接口抗干扰性能的有效措施。对于那些用锁存器输出的控制信号，这些措施很有必要。在尽可能短的周期P、j，将数据重输岀，受干扰影响的设备在还没有来得及响应时，正确的信息乂到来，这样就可以及时防止误动作的产生。在程序结构的安排上，可为输出数据建立一个数据缓冲区，在程序的周期性循环体内将数据输出。对于增量控制型设备不能这样重复送数，只有通过检测通道，从设备的反馈信息中判断数据传输的

8、正确与否。在执行重复输出功能时，对于可编程接口芯片，工作方式控制字与输出状态字一并重复设置，使输出模块可靠地工作。4.软件