《2022年单片机控制系统抗干扰技术应用措施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年单片机控制系统抗干扰技术应用措施.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品学习资源单片机掌握系统抗干扰技术应用方案周遐，金瑞，钟思佳昆明冶金高等专科学校，昆明650033 ）摘要：在工业掌握系统、教案试验设备和我们的生活中，单片机都得到了广泛的应用；单片机掌握系统中，极易显现干扰问题，且干扰的来源比较广泛，这会导致单片机掌握系统无法运行或在工作过程中产生错乱，严峻的甚至引起事故；单片机系统的抗干扰问题比较难于解决，作者针对这一问题进行了长期深化的分析和讨论，通过大量实践，为单片机系统的干扰问题供应了一套特别有有用价值的解决方案；关键词：单片机掌握系统 抗干扰应用方案中图分类号： TP202文献标识码：文章编号：AppliedScenarioofAnti-jamm
2、ing Technologyin MCUControl SystemZHOU Xia ， JIN Rui ，CAO Yun-chuan， ZHONG Si-jiaKunming Metallurgy College ,Kunming 650033， China ）Abstracts： MCU isnowwidelyusedinindustrycontrolsystem,teaching experiment equipment and our daily life. The disturbance problem always happenin MCU control system, and
3、there are many source of the disturbance which will cause the MCU control system could not run or have disorder when it is working,itwillcauseaccidentwhenthedisturbanceproblemserious.Tosolvethedisturbance problem is very difficult .With a large number of practice， and long time and in-depth studying
4、 and analysis on the disturbance problem , theauthor has proposed a set of practical solution for the problem .Key words: MCU,ControlSystem, Anti-jamming ， Applied Scenario0 引言单片机 Single Chip Microcomputer或 Micro Controller Unit）掌握系统以其性价比高、编程敏捷、体积小、功能强大等优势，在各行各业中得到了广泛的运用；单片机掌握系统中始终存在一个常见、关键而又难以解决的问题
5、，这就是抗干扰问题；特殊是在电气掌握系统中，单片机所掌握的是继电器线圈和电动机等感性负载，更使得这一问题尤为突出；许多程序在软件调试如使用Keil C51）时完全正常，但一旦把单片机接入电路，通电运行，立刻产生程序错乱，不能按预期设计工作，其主要缘由就是干扰问题；经过长期的分析、讨论和实践，我们对单片机掌握系统干扰的来源以及相应的解欢迎下载精品学习资源决方案做了比较深化的讨论和探讨，提出了行之有效的抗干扰方案；1 单片机掌握系统干扰来源及产生的主要缘由单片机掌握系统的干扰来源主要有电源干扰、过程通道干扰和电磁波干扰等方面；其中最广泛也是最严峻的干扰是电源干扰；由于单片机是高速运行的数字运算和处
6、理器件，因此在运行过程中，假如电源不稳或受到前向通道、后向通道以及与单片机系统相连的其它器件和设备的各种干扰，极易使CPU 的程序处理产生错乱；另外，单片机工作频率较高，会向四周产生电磁辐射，也影响自身工作；同时，外部的电磁信号，特殊是感性负载通断时产生的电磁干扰，也会影响单片机掌握系统的工作；2 单片机掌握系统抗干扰技术应用方案解决干扰问题，可以使用硬件手段，也可采纳软件手段，通常是两种手段协作使用；单片机的抗干扰技术有多种形式，除一些常规的抗干扰措施外，我们通过深化的讨论和反复实践，提出以下几种行之有效的抗干扰技术应用方案；2.1 在供电系统中采纳 DC DC模块单片机工作时需要高质量的供
7、电电源，既使采纳了一般的开关稳压电源，也难以杜绝干扰问题；通过反复实践，假如在供电电路中加入DC DC 模块，可起到很好的抗干扰作用，保证单片机系统的正常工作；DC DC 模块内部是一个直流变换电路，是将输入的直流电变换为高品质符合要求的另始终流电输出的电路，在变换过程中能很好地滤除电源系统中带来的干扰；在实践过程中，瑞士TRACO公司的TEM2 系列电源 DC DC 供电模块是比较抱负的产 品，电压等级多，使用便利；TEM2系列电源模块可依据需要输出5V、12V 和 15V 等不同数值的高质量直流电压；在单片机供电系统中使用最多的是TEM2 2411 模块，该模块输入为 24V 直流，输出为
8、5V 直流，符合大多数单片机的供电要求；其外观和引脚功能如图1 所示；通过反复实践，在供电系统中采纳了DC DC 模块，并在供电电路中多次加入滤波电容，能起到很好的抗干扰作用，既使在一些干扰比较严峻的场合，例如由单片机掌握的电气系统中，也能使系统不受干扰的影响，保持正常的工作状态；2.2 解决好“退耦”问题由于供电线路的相互影响，简单在系统中产生干扰信号通过地线耦合的情形，造成自激振荡，引起系统错乱或不能正常各种；欢迎下载精品学习资源解决的方法主要是加入由电容构成的退耦电路；在单片机掌握系统的如下部位加入退a） TEM2系列模块外观 b ） TEM2-2411模块引脚排列和功能图 1 TEM2
9、-2411 电源 DC DC供电模块外观和引脚功能耦电路，可起到很好的抗干扰成效；1） 在单片机直流电源的输入端接入100F 左右的铝电解电容，以滤除低频干扰；2） 在单片机和系统中其它主要集成电路芯片的电源正极引脚与地之间接入退耦电容，以排除高频噪声；退耦电容采纳容量为0.1 F 左右的无极性电容，最好选用品质较好的聚丙烯电容器；接入退耦电容时应留意：电容要尽量靠近单片机和其它芯片的电源正极引脚，与地之间的连接线要尽可能短，以免产生附加的电容和电感效应；2.3 线路较长时采纳双绞线来进行信号传输与单片机输入、输出口相连的引线较长时，可使用双绞线来进行信号传输，并协作光电耦合器，可以很好地解决
10、长传输线的干扰问题，如图2 所示；双绞线的抗共模噪声干扰的才能比较强，能够使各个小环路的感应干扰相互抵消，而且双绞线的分布电容可达到几十pF 左右，能起到肯定的积分作用，因此对于抑制干扰信号也有很好的作用；在图 2 中，在光电耦合器旁边仍加上了由电阻R2和电容 C 构成的干扰吸取电路，能更有效地增强系统抗振荡和噪声的才能；经过测试，输入信号频率达到560KHz 左右时，输入欢迎下载精品学习资源引线在 5m以上，也能起到很好的抗干扰成效；图 2采纳双绞线协作光电耦合器的方式来排除长传输线干扰2.4在软件设计中采纳延时抗干扰环节在感性负载、大功率器件、电源通断时，可采纳延时抗干扰环节，利用软件延时
11、，避开干扰；程序设计流程如下：单片机发出设备通断指令延时等待连续执行后续程序当单片机发出设备通断指令后，可编写延时程序使系统等待一段时间，延时时间可根据系统情形和干扰强度来详细确定，一般在50ms 500ms 之间，详细应用时可通过实际测试来确定；在编写延时程序时，可采纳多条空操作程序，实际上也是软件陷阱的一种特殊应用；除以上抗干扰技术外，在单片机系统中仍有许多常规的抗干扰措施，例如采纳光电耦合器和固态继电器、 OC门输出时在总线上加入上拉电阻、对系统进行屏蔽、合理设计印刷电路板、采纳“看门狗”电路和定时对输出端进行刷新等；3 结论单片机系统的干扰问题来源比较广泛，在实际工作和应用中应依据详细
12、情形详细分析，找到干扰的主要来源，并采纳相应的方法来进行解决；对于一些干扰源难于判定或比较复杂的场合，对以上抗干扰措施可综合使用；经过实践检验，使用以上解决方案可收到很好的抗干扰成效；单片机的抗干扰问题解决好了，就可以充分发挥出其功能强大、掌握敏捷和性价比高等方面的优势，能更好地应用在我们生产和生活中的各个领域；参考文献：1 赵佩华 .单片机接口技术及应用M.北京：机械工业出版社，2003. 2 陈文智 .嵌入式系统开发原理与实践M.北京：清华高校出版社，2005. 3 王宜怀 .嵌入式应用技术基础教程M. 北京：清华高校出版社，2005. 4 韩志军等 .单片机应用系统设计 M.北京：机械工业出版社，2005. 5 王治刚 .单片机应用技术与实训 M.北京：清华高校出版社，2004. 6 胡伟 .单片机 C 程序设计及应用案例 M. 北京：人民邮电出版社，2004. 7 高健.现代通信系统 M.北京：机械工业出版社，2004. 8 胡宴如 .高频电子线路 M.北京：高等训练出版社，2004.欢迎下载