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单片机系统的干扰种类及抗干扰技术
&&单片机系统抗干扰设计
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你可能喜欢摘要：目前，单片机在现代工业领域已经被广泛应用。但是单片机在应用过程中很容易被干扰，影响正常运行，所以单片机在应用过程中的抗干扰技术是必须要考虑的一项技术问题，因为抗干扰技术对单片机应用过程中的可靠性和稳定性起着很大的影响。本文通过研究干扰对单片机的影响分析了抗干扰技术，希望通过一些抗干扰技术增加单片机运行的稳定性。
　　关键词：单片机 干扰 抗干扰技术 　　中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：（0-00 　　1单片机的应用概述 　　现代工厂生产中越来越多的用到单片机是因为单片机自身存在很大的优势――体积小、集成度高、可控能力强，而且单片机在现在的高端家电、智能仪器以及日常生活中也起到了很大的作用。但是单片机在运行过程中如果受到干扰就会给它的运行带来许多不便之处，普通的干扰会导致系统内部运作不稳定，较大的干扰则会导致单片机停止运行。 　　2干扰因素对单片机系统造成的影响 　　随着我国社会科学技术的进一步发展，单片机不仅在工业生产方面有着重要的作用，现在也广泛应用于监控系统和智能体系，这些体系对单片机的稳定性和可靠性要求非常严格。然而单片机在运行过程中是否稳定可靠在很大程度上取决去它本身的抗干扰能力。 　　通过对单片机运行过程的分析，我们可以发现，影响单片机系统运行的因素有电磁干扰、浪涌干扰、放电干扰以及高频振荡扰乱。这些干扰会对单片机的运行系统造成紊乱，有时还会导致获得的数据有很大的差异，严重时干扰因素还可能造成单片机整个体系出现图像串色的问题。 　　3影响单片机运作的主要因素及干扰后果 　　3.1影响单片机运行的主要干扰源 　　（1）工业中的电磁干扰。单片机的运行能够有效的提高工业生产的效率，但是工业生产领域需要有充足的电力，在工业领域附近会有大型的电力传输系统，会产生高强度的电场和磁场，再加上太阳辐射磁波以及雷电磁波这些自然的磁场会严重干扰单片机的运行，会导致单片机运行不稳定，严重时会导致单片机不能正常运行。 　　（2）单片机系统内部的供电干扰。工厂存在各种不同的大频率的生产设备，这些设备在运行过程中需要大量的电力支持。并且这些设备运行的时间不同，会导致工厂内部电压一直处于变化之中，有时会处于用电高峰，这样不稳定的电压对单片机的影响非常不利。 　　（3）单片机系统的其他干扰。除了磁场干扰和供电干扰以外，对单片机系统干扰的因素还有很多，例如噪音、电路设计和单片机的元件布局等。工厂生产过程中会产生很大的噪音，这些噪音在达到一定的程度之后也会干扰单片机的运行。 　　3.2单片机系统的干扰后果 　　单片机在运行过程中如果受到干扰会导致它的检测精度大幅度下降 ，如果在数据采集中干扰信号进行干扰会导致采集到的数字有很大的误差。 干扰严重时，会导致单片机接收不到信号，无法正常运行，有时候还会导致单片机产生错误的指示，如果按照错误的指示进行，产生的结果将毫无意义，还会影响程序的正常进行。 　　4单片机的抗干扰技术 　　单片机一般都在环境复杂的工厂运行，会有很多的干扰来源。要想保证单片机正常稳定的运行，需要抑制干扰。干扰主要有来自系统内部的干扰和来自外部的干扰。 　　4.1抑制电磁干扰技术 　　单片机系统是一种工业微机系统，和其他的微机系统相比，单片机系统更容易受到电磁的干扰，只有合理的抑制电磁干扰才能有效控制住这样的干扰。屏蔽电场磁场的信号是最主要的抑制磁场的方法，可以使用的方法有安装屏蔽仪，从源头上阻断电磁的干扰，还有就是可以将单片机安装在离电场磁场距离远的地方。这样可以在一定程度上控制单机片的干扰，可以保证单片机系统正常的运行。 　　4.2解决供电系统干扰 　　单片机的电源设计和单片机的安装在一定程度上也会影响单片机的运行。在电源设计时可以采用交流变频电，这样的设计可以保证单片机系统运行时电压相对稳定，必要时可以安装稳定器，稳定器可以有效的控制工厂内部的电压，电压稳定自然而然导致单片机的运行趋于稳定。 　　在工厂安装单片机时，可以采用接地式安装法，在安装过程中应该尽量保持屏蔽仪接触地面，还可以将接地设备用金属外壳保护起来。接地技术对噪声干扰有一定的控制作用，不仅可以有效控制外部噪音的干扰，对单片机系统内部的噪音干扰也有一定的控制作用。 　　另外，在工厂应该使用带有稳定设备的开关，对单片机的稳定运行也有一定的作用。解决好供电系统带给单机片的不稳定问题，也可以在一定程度上保证单片机稳定可靠的运行。 　　4.3选用频率低的微控制器 　　根据单片机的运行机制，运行过程中系统内部的频率越高，就越容易产生噪音干扰。所以要想保证单片机稳定的运行，就需要单片机在运行过程中有较低的频率，而微控制器可以有效达到较低的频率，从而大大的降低了单片机运行过程中的噪音干扰。解决单片机运行的噪音干扰除了使用频率低的微控制器之外，也可以选择性能比较好的元组，用质量好的元组组成单片机，有效控制噪音干扰。 　　单片机的抗干扰技术是很多方面的，上文所述的抑制电磁干扰、控制电力系统干扰、解决噪音干扰都可以有效的控制单片机的干扰。整体来说，单片机的抗干扰技术包括硬件抗干扰和软件抗干扰技术。要想保证单片机稳定运行，要着力于硬件和软件两方面的抗干扰技术。 　　5结语 　　单片机对现代工业的生产过程有着很大的影响，但工业生产对单机片的要求比较高。工厂的环境比较复杂，在很大程度上会导致单片机工作时不稳定。为了保证单片机运行时的可靠稳定，需要运用单片机抗干扰技术，抑制单机片运行过程中的干扰，可以从噪音、控制电力、电磁场等方面抑制干扰。 　　参考文献 　　[1]薛文浩.浅谈单片机应用中的抗干扰技术与方法[J].科技视界，2015，（6）. 　　[2]袁曦.浅谈单片机应用中的抗干扰技术与方法[J].科技与创新，2014，（17）. 　　[3]尹丛丛.单片机应用抗干扰技术研究[J].无线互联科技，2015，（1）. 　　[4]黄子豪，夏勇.单片机应用系统抗干扰技术的设计[J].科学与财富，2014，（7）. 　　{5]黄诗江.试析单片机应用中的抗干扰技术与方法[J].通讯世界，2015，（3）. 　　[6]刘瑜.试析单片机应用中的抗干扰技术与方法[J].数字技术与应用，2013，（1）.百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆!
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详解单片机电路与数字电路的抗干扰方法！
来源：互联网
编辑：Janet
在电子以及单片机系统设计中，我们经常会这样这样的事情：一个电路一程序明明是完完整整的从书上抄下来，试验运行结果却不正确！这是为什么呢？原因就在干扰，我们在进行单片机电路和程序设计的过程中一定要做好抗干扰措施。
形成干扰的基本要素有三个：
(1)干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt，di/dt大的地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
(2)传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
(3)敏感器件，指容易被干扰的对象。如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。
抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。(类似于传染病的预防)
1、抑制干扰源
抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。
抑制干扰源的常用措施如下：
(1)继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。
(2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电容选0.01uF)，减小电火花影响。
(3)给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。
(4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF～0.1μF高频电容，以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。
(5)布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。
(6)可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。
按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号的频带不同，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大，要特别注意处理。所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离，用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩。
2、切断干扰传播路径的常用措施如下
(1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感，要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
(2)如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。
(3)注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。
(4)电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机，继电器)与敏感元件(如单片机)远离。
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那些号称抗干扰能力强的单片机，到底能抗哪些干扰？已有3人参与
对于单片机的抗干扰，前辈能不能举一些干扰的例子，比如PIC能抗哪些干扰，其他单片机不能抵抗的干扰！
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一般是电磁干扰或者浪涌等会影响单片机，轻则程序跑飞掉或程序复位，重则直接烧坏
像我们做电源的，一般都把控制板电路和功率板电路分开，最好再加上光耦隔离。知名公司的单片机抗干扰能力还是挺好的，有些国产的就特别差，保险起见还是隔离开最好
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引用回帖:: Originally posted by robotouch at
前辈威武！&&也就是说经过实践检验，确实有区别哈！
... 惭愧，惭愧！区别是肯定有的啦，以前用一款海尔的单片机就老是跑飞
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