文档介绍：单片机系统的抗干扰措施探讨
刘少轩 摘 要:随着计算机技术的不断发展,单片机技术在当今的信息社会中起着越来越重要的作用。然而,由于其工作环境大多比较恶劣,经常会受到严重的干扰,影响其稳定性及可靠性,严重时会导致系统瘫痪。所以,提高单片机系统的抗干扰措施探讨
刘少轩 摘 要:随着计算机技术的不断发展,单片机技术在当今的信息社会中起着越来越重要的作用。然而,由于其工作环境大多比较恶劣,经常会受到严重的干扰,影响其稳定性及可靠性,严重时会导致系统瘫痪。所以,提高其抗干扰的能力非常重要。文章分析了单片机干扰的种类,从硬件及软件两方面给出了具体的对策。
关键词:单片机;干扰;对策
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0109-01
伴随着计算机和电子技术的飞速发展,进一步促进了微电脑控制技术普及与快速发展。单片机控制系统是自动化系统的核心组成部分,现已被广泛应用于现代工业和各种家用电器及小型设备中。作为工业控制装置的核心,单片机本身就具有一定的抗干扰能力,但由于各种工业控制设备的工作环境及场所往往比较差,周围存在大量的干扰源,对系统的可靠性和安全性构成严重威胁,造成很多工控设备不能正常工作。因此,单片机应用系统的抗干扰问题,在设计中已成为一个重要的课题。
一、单片机的主要干扰源
(一)电源线的高频干扰。在实际操作过程中,晶闸管的通断,强电设备、高频电源及交流电源产生的电火花甚至雷电,都能够产生电磁波,而这些电磁波就成为电磁干扰的噪声来源。如果距离较近,电磁波就会通过分布电容和电感耦合到信号回路而产生电磁干扰;如果距离较远,就会以辐射的形式形成干扰。
(二)感性负载的瞬变噪声干扰。在单片机系统中,一些常用的元件及设备,比如:电动机、继电器、电磁阀等都有较大电感量,如果电感回路的电流被切断,就会产生非常大的反电势,从而形成噪声干扰。这种干扰除了能产生电磁场外,甚至可以击穿电路中晶体管。
(三)噪声电压干扰。直流电源的回路,其负载的变化也能引起电源的噪声,比如:数字电路中从一个状态转为另一种状态时,会在电源线上形成一个很大的尖峰电流,产生瞬变噪声电压。
(四)其他因素的干扰。除了以上几种常见的干扰源以外,无线电设施的射频、数字电路本身门电路频繁的通断、单片机内的晶振电路、各种电子设备开关通断时急剧变化的电流等等也都是单片机重要的干扰源。
二、硬件抗干扰的对策
单片机控制系统受到干扰后,要使其能可靠地工作,就必须切断外界干扰源,使其不能进入到单片机控制系统。硬件抗干扰是一种主动抗干扰措施,主要包括下面几个方面:
(一)接地。对于低频电路,其地线尽量用单点并联接地,对于高频电路,尽量用多点串联接地。同时,加粗接地线条,使通过印刷电路板上的允许电流达到3倍,与此同时,使数据传递的方向与电源线及地线的走向保持一致,可以增强抗噪声的能力。尽量使用45度的折线,不使用90度折线,以此减少高频信号对外的发射及耦合,减少互感的振荡。
(二)屏蔽。使用金属盒、金属网或者金属板构成的屏蔽体,可以有效对付电磁波的干扰。屏蔽体通过反射及吸收的方式削弱电磁波,形成对电磁波的屏蔽。选用高导磁材料做成的屏蔽体防止低频电磁波的干扰,这样当电磁波经屏