单片机硬件抗干扰技术

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1、经验交流(<自动化技术与应用》20l0年第29卷第2期-rechnicaICor'rlrourlicatiorls单片机硬件抗干扰技术孙云娟1，王天意(1．河南师范大学新联学院，河南新乡453007；2．河南师范大学图书馆，河南新乡453007)摘要：本文分析了各种干扰对单片机系统产生的影响，从硬件方面提出了相应的抗干扰技术，从而提高了单片机系统的抗干扰能力，充分保证了单片机系统的稳定性。关键词：干扰；单片机；硬件；抗干扰中图分类号：TP368．1文献标识码：B文章编号：10037241(2010)02—012903Anti—InterferenceTechnologyofHa

2、rdwareforSingle—Chip、MicrocomputerSUNYun~uan．WangTian—yi(1．Xinliancollege，Henannormaluniversity，Xinxiang453007China；2．Henannormaluniversitylibrary，Xinxiang453007China)Abstract：Thispaperanalyzesthevariouskindsofinterferenceontheimpactofsingle—chipmicrocomputersystem，andproposesthecorrespondin

3、ganti—interferencetechnologyfromthehardware，Theanti—interferenceabilityofsingle—chipmicrocom—putersystemcanbeimprovedthroughthisway．Sothatthestabilityofsingle—chipmicrocomputersystemcanbefu!lyguaranteed．Keywords：interferencesingle—chipmicrocomputerhardwareanti—interference1引言2．1干扰的构成随着微电子技术的

4、发展，单片机以其较高的信价构成干扰必须具备三个主要因素：干扰源、耦合或比在工业控制、智能仪器、通讯设备等领域得到了广泛传播途径，以及干扰接受器。的应用。但是在使用过程中，由于单片机工作的环境复(-__三塑]；j_竺塑]_1一．苎塑塑兰__]杂，有时会比较恶劣，因此在实验室中，测试成功的单片图1干扰的构成机系统，在实际应用中因为受到一些干扰而出现问题，这些干扰包括电网电压波动、电磁辐射干扰、温度、湿在单片机系统和电子设备中，一个电路抗干扰的程度等。受到干扰的单片机系统可能会出现不稳定的情度可以用=来表示⋯上况，比如测试系统、控制系统失控，轻者会影响正常工表示电子线路受干扰的程度作

5、，重者可能会酿成事故。因此如何提高单片机的抗干w表示干扰源的强度扰设计成为一个重要的课题。本文将从硬件方面具体C表示耦合或传播途径的因素．探讨单片机抗干扰技术，并给出具体的设计方案。I表示电路的抗干扰能力要减少干扰，可以尽量减少干扰源的强度，也可以2对单片机硬件造成干扰的基本因素降低干扰耦合因素或切断干扰路径，或者，采取措施提高电路的抗干扰能力。收稿日期：2009—09—09《自动化技术与应用》2010年第29卷第2期经验交流TechnicalCornmunications2。2干扰的来源管的截止导通瞬间、大功率开关的接通瞬间，都会对单对单片机系统的干扰一般有两种：一种是来自系

6、统片机的电源系统产生较大干扰，导致比如过压、欠压、外部的干扰，例如电器设备的电磁波、雷电、开关设备浪涌、瞬变脉冲、尖峰脉冲等。的干扰；另一类是来自系统内部的干扰，如电源本身产生针对这些干扰，可以采用如下的抗干扰技术：的干扰，如尖峰脉冲、自感和互感、地电流干扰、印刷(1)电源变压器采取滤波和屏蔽供电电路板及电路间的相互干扰等等。电源变压器的初级和次级线圈之间存在分布电容，2．3干扰对单片机造成的影响对于高频信号，电容相当于短路，因此，可以使高频干扰单片机属于数字系统，各逻辑元件都有相应的阈值信号耦合到次级，尽管在后续电路中进行滤波，也不能电平和噪声容限，外来干扰引入的噪声一旦超过

7、限度，将噪声完全消除。因此，为了降低电源变压器带来的干干扰信号就会被逻辑器件放大，叠加在测量信号上，使扰，通常需要在变压器的初级绕组和次级绕组上分别增数据采集误差加大，甚至淹没一些微弱的测量信号，倘加屏蔽层，在初级和次级绕组之间再增加屏蔽层，并使若这些信号经过电路耦合和传输通道进入存储器和触其良好接地，以防止感应和辐射耦合。示意图如下【3】：发器，改变了寄存器中的信息，就可能会导致程序运行．H竺墅I!．兰塑!竺!苎!．．H}-h．1苎兰竺失常，系统紊乱，引发故障。图2电源变压器屏蔽抗干扰流程