单片机抗干扰设计
单片机电路设计中的抗干扰措施汇总
单片机电路设计中的抗干扰措施汇总1、切断干扰的传播途径A、增加干扰源（如电机、继电器）与敏感器件（如单片机）的距离，用地线把他们隔离或者在敏感器件加上屏蔽罩。
B、电路板合理分区，将强信号、弱信号、数字信号、模拟信号电路合理地分区域布置。
C、单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小互相干扰。
大功率器件要尽可能布置在电路板的边缘。
D、在单片机I/O口，电路板连接线等关键地方，使用抗干扰元件可显著提高电路的抗干扰性能。
E、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。
2、尽量采用抗干扰性能强的单片机A、降低单片机内部的电源噪声在传统的数字集成电路设计中，通常将电源端和地端分别布置在对称的两边。
例如左下角为地，左上角为电源。
这使得电源噪声穿过整个硅片。
改进方法将单片机的电源和地安排在两个相邻的引脚上，这样不仅降低了穿过整个硅片的电流，还便于印制板上设计电源退耦电容，以降低系统噪声。
B、降低时钟频率单片机测控系统的时钟电路是一个调频噪声源，它不仅能干扰本系统，还对外界产生干扰，使其他系统的电磁兼容检测不能达标。
在保证系统可靠性的前提下，选用时钟频率低的单片机可降低系统的噪声。
以8051单片机为例，当最短指令周其为1US时，时钟是12MHZ。
而同样速度的MOTOROLA兼容单片机的厂商在不牺牲运算速度的前提下，将时钟频率降低到原来的1/3。
特别是MOTOROLA公司新推出的68HC08系列单片机、内部采用了锁相倍频技术，将外部时钟除至32KHZ，而内部总线速度却提高到8MHZ，甚至更高。
C、EFT技术随着超大规模集成电路的发展，单片机内部的抗干扰技术也在不断进步。
MOTOROLA公司新推出的68HC08系列单片机，采用EFT技术进一步提高了单片机的抗干扰能力，当振荡电路的正弦波信号受到外界干扰时，其波形上会叠加一些毛刺。
若以施密特电路对其整形时，这种毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟信号。
单片机应用系统的抗干扰技术设计
第五章单片机应用系统的抗干扰技术设计§5．1 干扰源我们要进行抗干扰措施，首先就得仔细研究干扰产生的原因、途径，掌握或了解其规律后，才能有针对性地提出各种抗干 / 扰的理论和措施。
5.1.1干扰与噪声的区别(1) 噪声是绝对的，它的产生或存在不受接收者的影响，是独立的，与有用信号无关。
干扰是相对有用信号而言的，只有噪声达到一定数值、它和有用信号一起进入应用系统并影响其正常工作时才形成干扰。
(2) 干扰在满足一定条件时，可以消除；噪声在一般情况下，难以消除，只能减弱。
5.1.2分类根据产生干扰的物理原因，干扰可以分为如下几种类型：机械干扰、热干扰、光干扰、湿度干扰、化学干扰、电和磁的干扰、射线辐射干扰。
其中，电和磁的干扰是最为普遍和严重的干扰，下面对电磁干扰作重点论述。
电磁干扰的分类：(1) 从噪声产生的来源分类可以分为：○1固有噪声源固有噪声是指器件内部物理性的无规则波动所形成的噪声。
○2人为噪声源人为噪声源主要是各种电气设备所产生的噪声，主要有以下几种：1. 工频噪声，大功率输电线是典型的工频噪声源。
低电平的信号线只要有一段长度与输电线平行，就会受到明显的干扰；即使一般室内的交流电源线，对输入阻抗低和灵敏度高的传感器来说也会是很大的干扰源。
在传感器的内部，由于工频感应也会产生交流噪声，它所形成的干扰也不可忽视。
2. 射频噪声，高频感应加热、高频焊接等工业电子设备以及广播、电视、雷达及通信设备等通过辐射或通过电源线会给附近的传感器系统带来干扰。
3. 电子开关，由于电子通断的速度极快，使电路中的电压和电流发生急剧的变化，形成冲击脉冲，从而成为噪声干扰源。
○3自然噪声源和放电噪声自然噪声主要指天电形成的放电现象。
放电现象的起因不仅是天电，还有各种电气设备所造成的，主要有：电晕放电、火花放电、放电管放电等。
(2) 从干扰的出现区域来分可分为内部干扰和外部干扰。
(3) 从干扰对电路作用的形成分类○1差模干扰也称为串联干扰，差模干扰进入电路后，使传感器系统 / 的一个信号输入端子相对于另一个信号输入端子的电位发生变化，即干扰信号与有用信号按电势源串联起来作用于输入端。
综述单片机控制系统的抗干扰设计
摘要：单片机应用系统在发动机电喷中得到了广泛的应用,然而由于发动机工作环境恶劣，提高控制系统的抗干扰性至关重要。
分析了单片机干扰的主要来源，并从硬件和软件抗干扰设计中总结了一些取得良好抗干扰性的方法。
关键词在进行单片机应用开发的过程中，经常遇到在实验室调整很好的单片机一到工作现场就会出现这样或那样的问题，这主要是由于设计未充分考虑到外界环境存在的干扰，如机械震动、各种电磁波和环境温差都会影响硬件系统的性能，导致电控单元不能正常工作。
鉴于此本文较全面分析了干扰单片机应用系统的因素并结合自己的研究课题，提出一些可增强系统抗干扰性的方法。
1单片机系统的主要干扰源（1）无线电设施的射频干扰；（2）发动机上的高压点火线圈向外辐射磁场强度大、频带宽的电磁波;（3）单片机内部的晶振电路是内部干扰源之一；（4）数字电路本身门电路频繁的导通、截止造成电源地线电流变化，也会产生很大的高频电磁干扰，各种开关电子设备通断时产生的急剧变化的电流会产生较宽频谱干扰；（5）外界交流电路中产生的工频干扰亦会影响模拟电路输出信号的准确性。
2干扰的耦合方式隔离干扰源与控制系统之间的耦合信道。
表1列出了干扰源的主要干扰方式及特征。
3单片机的硬件抗干扰设计断干扰的传输信道。
常用的措施有：滤波技术、去耦技术、屏蔽技术和接地技术。
3.1电源电路的设计源耦合逻辑电路产生的干扰进入模拟电路，二是为了避免传感器通过电源耦合对ECU干扰。
各功能模块供电系统如图1所示，皆采用7812和7805三端稳压集成芯片，且都单独对电源进行负压差保护，这样不会因其中某一稳压电源出现故障而影响整个系统电路；使用低通滤波器亦可减少以高次谐波为主的干扰源，从而改善电源波形;在输出端采用了过压保护电路。
通过上述设计可大大提高供电的可靠性。
图中D1、D2用于负压差保护，防止压差击穿稳压器的be结使器件永久失效，稳压管WY1、晶闸管Q1用于过压保护，电容E1、E2、C1、C2使输出电压波3.2模拟电路抗干扰设计比较大，因此在模拟电路中应选择低温漂系数的集成放大器；在模拟电路中共模信号对电路板影响较大，故在模拟电路中采用差动放大电路，可得出两端输出信号；接收时，将双端信号转化为单端信号，可非常有效地抑制共模信号。
单片机控制系统的抗干扰与安全措施
单片机控制系统的抗干扰与安全措施
单片机控制系统在现代电子设备中得到广泛应用，其具有高效、稳定的特点。
然而，由于外部环境的干扰和可能发生的安全问题，需要采取一系列措施来保证单片机控制系统的抗干扰能力和安全性。
为了提高单片机控制系统的抗干扰能力，可以采取以下措施。
为了保证单片机控制系统的安全性，需要采取以下措施。
首先，加密和验证系统的软件和固件，以防止未经授权的访问和篡改。
除了上述措施，还可以采用其他方法来提高单片机控制系统的抗干扰性和安全性。
例如，可以采用冗余设计和备份机制，确保系统在部分故障或攻击情况下仍能正常工作。
此外，定期进行系统的维护和检修，更新软件和固件，修复已知的漏洞和问题。
另外，对系统进行严格的测试和验证，确保系统在各种条件下都能正常工作和抵抗干扰。
单片机控制系统的抗干扰和安全措施至关重要。
通过合理的电路设计、元器件选择和系统设置，可以有效提高系统的抗干扰能力。
同时，通过加密、验证、权限管理和安全监控等措施，可以确保系统的安全性能。
此外，采用冗余设计、备份机制和定期维护等方法，可以进一步提高系统的可靠性和安全性。
综合运用这些措施，可以构建出具有较高抗干扰性和安全性的单片机控制系统，为各种电子设备的正常运行提供保障。
单片机系统的抗干扰设计
单片机系统的抗干扰设计随着单片机系统越来越广泛地应用于消费电子、低压电器、医疗设备、以及智能化仪器与仪表等领域，单片机在简化电路设计和提高产品性能的同时，单片机系统本身的电磁干扰问题也成为影响这类设备可靠性的主要因素。
单片机系统是一个含有多种电子元器件和电子部品（乃至子设备和子系统）的复杂电子系统，外来的电磁辐射和传导干扰，以及内部元器件之间、部件之间、以及子系统之间、各传送通道之间的相互干扰对单片机及其数据信息所产生的干扰与破坏，严重地影响了单片机系统的工作稳定性、可靠性和安全性。
因此分析和消除单片机系统的不稳定因数，提高它的电磁兼容性已愈来愈成为人们所关注的课题，而这问题的本身则具有很高的实用价值。
1 单片机系统的可靠性分析一个单片机系统的可靠性是自身软件、硬件与其所处工作环境共同作用的结果，所以系统的可靠性也应从这两方面来进行分析与设计。
对系统本身而言，要在保证系统各项功能实现的同时，对其运行过程中出现的各种干扰信号，以及来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制，这是决定系统可靠性的关键。
而对一个有缺陷的系统来说，设计人员往往只是从逻辑上去保证系统功能的实现，而对系统运行过程中可能出现的问题考虑欠周，采取的措施不足，在干扰面前系统就可能陷入困境。
任何系统的可靠性都是相对的，在一种环境下能够可靠工作的系统，到了另外一种环境就可能就不稳定了，这充分说明环境对系统可靠运行的重要性。
所以在针对系统运行环境去设计系统的同时，应当尽量采取措施来改善系统的运行环境，综合性地解决系统运行的可靠性。
2 单片机系统的电磁干扰问题2.1 单片机系统里电磁干扰的由来单片机的干扰是以脉冲形式进入单片机系统的，其主要渠道有三条，即空间、供电系统及信号通道。
空间干扰多发生在高电压、大电流、高频电磁场附近，通过静电感应、电磁感应等方式侵入系统内部。
供电系统的干扰通过同一电网里用电设备工作时产生的噪声干扰和瞬变干扰来影响单片机系统的工作。
单片机如何抗干扰？除了硬件优化，怎么通过软件消除，这里有答案
单片机如何抗干扰？除了硬件优化，怎么通过软件消除，这里有答案在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。
下面以MCS-51单片机系统为例，对微机系统软件抗干扰方法进行研究。
1 软件抗干扰方法的研究在工程实践中，软件抗干扰研究的内容主要是：一、消除模拟输入信号的噪声（如数字滤波技术）；二、程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。
本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。
1.1 指令冗余CPU取指令过程是先取操作码，再取操作数。
当PC受干扰出现错误，程序便脱离正常轨道“乱飞”，当乱飞到某双字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数当作操作码，程序将出错。
若“飞” 到了三字节指令，出错机率更大。
在关键地方人为插入一些单字节指令，或将有效单字节指令重写称为指令冗余。
通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。
这样即使乱飞程序飞到操作数上，由于空操作指令NOP 的存在，避免了后面的指令被当作操作数执行，程序自动纳入正轨。
此外，对系统流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条NOP，也可将乱飞程序纳入正轨，确保这些重要指令的执行。
1.2 拦截技术所谓拦截，是指将乱飞的程序引向指定位置，再进行出错处理。
通常用软件陷阱来拦截乱飞的程序。
因此先要合理设计陷阱，其次要将陷阱安排在适当的位置。
（1 ）软件陷阱的设计当乱飞程序进入非程序区，冗余指令便无法起作用。
通过软件陷阱，拦截乱飞程序，将其引向指定位置，再进行出错处理。
软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入口地址0000H的指令。
通常在EPROM中非程序区填入以下指令作为软件陷阱：NOPNOPLJMP 0000H其机器码为0000020000。
（2 ）陷阱的安排通常在程序中未使用的EPROM空间填0000020000。
最后一条应填入020000，当乱飞程序落到此区，即可自动入轨。
单片机系统的抗干扰技术
双向晶闸管的结构符号见图8-6（b）。三个电极分别是 T1、T2、G。其特点是，当G极和T2极相对于T1的电压均为 正时，T2是阳极，T1是阴极。反之，当G极和T2极相对于T1 的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。 （4）光电隔离固态继电器(SSR)
图8—7 SSR的内部结构框图
图8—8 SSR基本单元电路
（2）浪涌、下陷、半周降出：当1s>Δt> 10ms时产生 的干扰，可使用快速响应的交流电源调压器克服。
（3）尖峰电压：当Δt为μs量级时产生的干扰， 解决办法是使用具有噪声抑制能力的交流电源
调节器、参数稳压器或超隔离变压器。
（4）射频干扰：当Δt为ns量级时产生的干扰，可加2~3节低 通滤波器消除干扰。
（a）二极管—稳压管抑制电路 （b）电阻—二极管抑制电路（c） R-C阻容抑制电路 （d）（e）开关触头两端的反电势抑制电路 图8—12 反电势抑制电路
☆8.3 印制电路板及电路的抗干扰设计
在单片机系统中，印制电路板的设计好坏对抗干扰能 力影响很大。印制电路板是用来支撑电路元件，并提供电 路元件和器件之间电气连接的重要组件。为了减少干扰， 在印制电路板设计过程中必须遵循以下三大原则：
图8—13 去耦电容的安装位置图
3．选择时钟频率低的单片机及外部时钟部件。 4．元件的选择尽量采用低速器件。 5．对进入电路板的信号源及从高噪声区来的信号要加滤 波，继电器线圈处要加续流二极管。 6．尽量不使用IC插座，而把IC直接焊在印制板上，这样 可减少IC插座间较大的分布电容。 7．电源插接件与信号插接件要尽量远离，主要信号的插 接件外面最好带有屏蔽。
输入、输出通道是必不可少的。这些通道不可避免地会 使各种干扰直接进入单片机系统。同时，在这些输入输 出通道中的控制线及信号线彼此之间会通过电磁感应而 产生干扰，从而使单片机应用系统的程序错误，甚至会 使整个系统无法正常运行。
单片机抗干扰措施
单片机抗干扰措施概述在单片机应用中，抗干扰是一个非常重要的问题。
由于电磁干扰的存在，单片机可能会受到干扰信号的影响，导致系统的性能下降甚至功能失效。
因此，为了确保单片机系统的稳定运行，需要采取一些抗干扰措施。
本文将介绍单片机常见的抗干扰措施，包括软件抗干扰措施和硬件抗干扰措施。
软件抗干扰措施1. 外部中断和定时中断技术外部中断是单片机接收外部信号的一种方式，通过设置中断触发条件，当接收到特定信号时触发中断处理程序。
通过使用外部中断技术，可以及时响应干扰信号的触发，进行干扰处理。
定时中断也是一种常见的抗干扰措施。
通过设置定时器，定时生成中断信号，进行对干扰信号的定时处理。
2. 硬件监控和重启单片机系统中，可以通过硬件监控电压、温度、电流等参数，并根据监控结果采取相应措施。
例如，如果电压过高或过低，可以通过监控电源电压的方式，自动重启系统，以恢复正常运行。
3. 硬件看门狗硬件看门狗是一种常见的抗干扰措施。
通过设置看门狗定时器，在预设时间内必须向看门狗喂狗，否则看门狗将复位单片机。
看门狗能够有效监控单片机运行，并在系统崩溃或运行异常时进行自动重启。
硬件抗干扰措施1. 接口屏蔽和过滤对于单片机与外部设备接口，可以通过屏蔽和过滤的方式降低干扰信号的影响。
接口屏蔽是通过在接口线上添加屏蔽层，减少干扰信号对于单片机的干扰。
常见的屏蔽层材料包括金属层、导电胶和导电纤维等。
接口过滤是通过添加滤波器或滤波电路，降低接口信号中的干扰成分。
常见的滤波器包括低通滤波器和带阻滤波器等。
2. 地线设计在单片机系统中，地线设计也是一个重要的抗干扰措施。
合理地划分地线，避免地线回路产生环形，可以有效减少共模干扰。
3. 电源干扰削弱技术电源干扰是单片机系统中常见的干扰源之一。
为了降低电源干扰，可以采取以下措施：•过滤电源线，加装滤波电容和滤波电阻，降低电源中的高频干扰成分。
•使用稳压器或电源滤波器，确保电源稳定，并降低电源线上的干扰噪声。
单片机软件系统抗干扰设计
单片机软件系统抗干扰设计提高单片机应用系统的牢靠性要从软硬件入手，提高系统的自身防备行为，以下所提到几种提高牢靠性的方法，都不是单独使用的，只有依据实际状况将这些方法有效地结合起来，才能达到最佳抗干扰效果，使我们的单片机系统稳定牢靠地工作。
当然，单片机系统运行的牢靠性也会受其他不确定因素的干扰。
1、指令冗余CPU取指令过程是先取操作码，再取操作数。
在程序的关键地方人为的插入一些单字节指令，或将有效单字节指令重写称为指令冗余，通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP指令。
这样即使跑飞程序飞到双字节指令和三字节指令操作数上。
由于窄操作指令NOP的存在，避开了后面的指令被错误地执行，为程序纳入正轨做好预备。
此外，对系统流向起重要作用的指令，如RET、RETI、LCALI.、LJMP,JC等，可以在这些指令之后插入两条NOP指令，可将跑飞程序纳入正轨，以确保这些重要指令的执行。
指令冗余只能使CPU 不再将操作数当作操作码错误地执行，却不能主动地将程序的错误执行方向扭转过来，要想纠止程序的错误执行方向，就需要下面的技术。
2、设计软件“陷阱”通常在程序存储器中未使用的EPROM空间填入窄操作指令NOP,最终再填入一条跳转指令，跳转到跑飞处理程序，或者直接填入指令LJMP 0000H,当跑飞程序落到此区域。
即可在执行一段空操作后转入正轨。
假如未使用的EPROM空间比较大，可以匀称地填入几条空操作指令和跳转指令，这种几条空操作指令加一条跳转指令的结构我们称之为“软件陷阱”.软件陷阱的一般结构为：NOPNOPLJMP FLYFLY为跑飞处理子程序，假如程序正常执行，软件陷阱部分是永久也执行不到的，只有在程序跑飞到陷阱里，软件陷阱会立即将程序跳转到正常轨道。
即使程序没有跑飞到陷阱里，也可以在程序执行一段错误操作后遇到一个软件陷阱，从而转入正轨。
除了程序存储器的空白区域，程序的数据表结尾也应当设置软件陷阱，假如数据表比较大，应当在数据表的中间也设置软件陷阱，以保证程序跑飞到数据区能准时转入正轨。
单片机抗干扰技术开关量输入输出通道隔离
周围空间中的电磁场对信号线 的电磁感应干扰。
接地系统干扰
由于接地不良或地线配置不当 导致的地线噪声干扰。
信号传输线干扰
信号传输线上的外部干扰信号 通过电感和电容耦合引入。
开关量输入通道隔离技术
01
光耦隔离
利用光耦器件将输入和输出电路隔 离，以减小干扰信号的影响。
变压器隔离
利用变压器原理实现输入和输出电 路的隔离，降低共模干扰。
单片机在工作过程中，其电路板 和元件会受到周围空间电磁辐射 的影响，导致信号失真和噪声干 扰。
接地系统干扰
接地系统不良或不合理，会导致 信号接地电位不均，产生电位差， 从而引入干扰信号。
开关量输出通道隔离技术
光耦隔离
光耦隔离是利用光耦合器的工作原理，将单片机开关量输出信号通过光耦隔离器进行隔离，以减小外界干扰对输出信 号的影响。
03
02
继电器隔离
通过继电器触点实现输入信号的电 气隔离，提高抗干扰能力。
运算放大器隔离
通过运算放大器将输入信号进行放 大和隔离，提高信号质量。
04
开关量输入通道隔离的实现方法
选择合适的隔离器件
根据应用需求选择适合的光耦、继电器、变 压器或运算放大器等器件。
正确连接隔离器件
按照隔离器件的连接方式，正确接入输入和 输出电路。
单片机抗干扰技术开关量输入输出 通道隔离
contents
目录
• 单片机抗干扰技术概述 • 单片机开关量输入通道隔离 • 单片机开关量输出通道隔离 • 单片机抗干扰技术的实际应用
01 单片机抗干扰技术概述
干扰的定义与影响
定义
干扰是指对系统正常信号的扰动 或破坏，导致信号失真、畸变或 阻塞。
单片机系统中的抗干扰分析及措施
单片机系统中的抗干扰分析及措施单片机系统中的抗干扰分析及措施引言：随着科技的发展，单片机系统在各个领域得到广泛应用，例如汽车电子、家电控制、工业自动化等。
然而，由于外界环境的复杂性，单片机系统常常会受到各种干扰，例如电磁干扰、温度变化、电源噪声等。
这些干扰会严重影响单片机系统的稳定性和可靠性。
因此，对单片机系统中的抗干扰问题进行深入分析，并采取相应的措施来解决这些问题，具有重要的意义。
一、抗电磁干扰分析及措施1.分析电磁干扰是单片机系统中最常见的干扰之一。
在实际应用中，电磁场通常由电源线、开关电源、电机等设备产生，会通过空气传播和电磁波辐射的方式对单片机系统产生干扰。
电磁干扰会导致单片机系统执行指令错误、数据异常等问题。
2.措施a. 优化电路布局：合理布局电路，减少导线的长度和面积，提高电路的抗干扰能力。
b. 打开电源滤波器：在单片机系统的电源输入端接入合适的电源滤波器，以消除电源中的高频噪声。
c. 加装电磁屏蔽：对于特别敏感的单片机系统，可以在其周围部署电磁屏蔽罩，以减少或消除外界电磁场对系统的干扰。
二、抗温度变化分析及措施1.分析温度变化是单片机系统中常见的环境因素之一。
随着环境温度的变化，单片机系统的元器件参数、晶体管的工作温度会发生变化，进而影响系统的性能和稳定性。
2.措施a. 选择温度稳定性较好的元器件：在设计单片机系统时，可以选择具有较好温度稳定性的元器件，以减少温度变化对系统的影响。
b. 控制系统温升：合理的散热设计可以有效控制单片机系统的温度变化，减少温度对系统的影响。
c. 采用温度补偿技术：通过在系统中添加温度感知器，实时监测温度变化，并根据变化情况对系统进行相应的补偿，以提高系统的稳定性。
三、抗电源噪声分析及措施1.分析电源噪声是单片机系统中常见的噪声源。
电源噪声来自于电源线的交变电压以及其他电器设备的电源，会对单片机系统产生不稳定的供电环境，进而影响系统的性能和稳定性。
2.措施a. 加装电源滤波器：在电源输入端接入适当的滤波器，以消除电源中的高频噪声，保证供电的稳定性。
单片机抗干扰性设计专题
单片机抗干扰性设计专题一、主要干扰渠道及抗干扰措施●干扰途径：空间干扰。
通过电磁波的辐射进入系统解决措施：良好的屏蔽与正确的接地和高频滤波●干扰途径：供电系统干扰，最严重最广泛经验积累：开关电源一般没有线性电源干净●干扰途径：过程通道干扰，通过前向通道，后向通道及其他主机之间的相互通道进入单片机系统●供电系统干扰及抗干扰措施干扰分类设△t为电源电压变化的持续时间1）过压、欠压、停电干扰：当△t>1s时解决办法：使用稳压器、电源调节器、对短时间的停电可以用不间断电源来供电，如备用电源2）浪涌、下陷干扰：当10ms<△t<1s时产生的干扰产生原因：电源系统中有磁饱和或电子交流稳压器，通常会产生振荡，连续几个+/ 10% ～+/ 15%的浪涌或下限就可能产生+/ 30% ～+/ 40%的电源变化。
解决措施：使用快速响应的交流电源高压器3）尖峰电压：当△t为微秒级危害大，会造成逻辑功能紊乱，甚至破坏源程序解决措施：使用对噪声具有教强抑制能力的交流电源调节器或者超隔离变压器来消除这种干扰。
4）射频干扰：当△t为毫微秒级时产生的干扰解决措施：加两三节低通滤波器●抗干扰电路示意图交流稳压器：保证供电稳定性，防止电源系统的过压，欠压隔离变压器：初级和次级均采用屏蔽层隔离，减小分布电容，提高抗共模拟干扰的能力这样高频噪声就可以被抑制掉低通滤波器：对市电供电系统，让50HZ的市电基波通过，去除高次谐波。
对低压系统，当滤波电路载有大电流时，宜采用小电感和大电容构成滤波电路对处于高压下工作的滤波电路，则应采用小电容和允许的最大电感构成滤波网络稳压块：防止电源模块故障损坏系统，减少公共阻抗互相耦合。
●过程通道干扰及抗干扰措施：长线传输是造成过程通道干扰的主要原因，且主频越高，长线传输造成的干扰越大经验值：当主频为1MHZ时，传输线在0.5m以上就要当作长线传输进行抗干扰性处理当主频为4MHZ时，传输线在0.3m以上就要当作长线传输进行抗干扰性处理解决长线传输干扰的主要措施：光电耦合隔离、双绞线传输和阻抗匹配①光电耦合隔离原理：光电耦合的输入阻抗小，一般在100欧～１千欧之间，而干扰源内阻很大，一般在105到108之间，所以光电耦合输入端分得的噪声电压很小。
单片机抗干扰措施
单片机抗干扰措施单片机在实际应用中，由于周围环境的电磁干扰和电源干扰等原因，很容易受到各种干扰信号的影响，从而导致系统不稳定、运行异常甚至崩溃。
为了保证单片机正常工作和提高系统稳定性，需要采取一系列的抗干扰措施。
本文将从硬件和软件两方面，重点讨论单片机的抗干扰措施。
1.电源滤波器：在单片机外围电路中添加电源滤波器，用于滤除电源中的高频和低频噪声。
常见的电源滤波器有电容滤波器和电感滤波器等。
其中，电容滤波器可以滤除高频噪声，而电感滤波器可以滤除低频噪声。
2.地线设计：合理布局地线，减小地线回路的面积。
在单片机电路中，地线是一个重要的参考信号，合理设计地线可以减小电磁干扰。
同时，还可以采用单点接地的方式，将各个模块的地线连接在一起，减少地线回路的面积。
3.信号线布线：将信号线与电源线和高功率线分开布线，避免相互干扰。
信号线间的距离尽量保持一定的间隔，可以有效减小电磁干扰。
4.屏蔽：对于特别敏感的模拟信号线，可以采用屏蔽措施，如采用屏蔽线、屏蔽罩等。
屏蔽可以防止外界电磁干扰对信号线的影响。
5.滤波电容：在单片机电路中，可以在需要进行滤波的信号线两端串联一个滤波电容，用于滤除高频噪声。
常见的滤波电容有电容器和电容二极管等。
6.增加抗干扰电路：可以在单片机电路中添加抗干扰电路，如抗干扰电容、抗干扰电感等。
这些电路可以有效地抑制外界干扰信号。
7.使用稳压器：在单片机电路中，可以使用稳压器来提供稳定的电压，防止电源干扰引起的系统不稳定。
1.软件滤波：在单片机程序中，可以通过软件滤波的方式来滤除干扰信号。
例如，在读取模拟传感器信号时，可以进行多次采样并求平均值，以减小采样误差和滤除干扰。
2.软件延时：在一些对实时性要求不高的任务中，可以通过软件增加适当的延时，以减小干扰对系统的影响。
例如，在控制器输入信号采样之前，可以先进行一段延时。
3.软件重发：对于容易受到干扰的信号，可以通过软件重发的方式来提高信号的可靠性。
浅谈单片机的抗干扰技术设计
浅谈单片机的抗干扰技术设计发表时间：2015-11-02T16:45:02.080Z 来源：《电力设备》2015年3期作者：陈琳[导读] 山西国营大众机械厂山西太原 030024 要降低和消除这些干扰产生的影响就要从硬件和软件抗干扰技术方面着手，设计出可靠性高、抗干扰能力强的单片机应用系统。
（山西国营大众机械厂山西太原 030024）摘要：单片机系统的应用越来越普及，对它工作的可靠性要求也越来越高。
可能对单片机产生干扰的因素很多，要降低和消除这些干扰产生的影响就要从硬件和软件抗干扰技术方面着手，设计出可靠性高、抗干扰能力强的单片机应用系统。
关键词：单片机；抗干扰；硬件；软件单片机由于其优异的性能价格比，被广泛地应用在工业控制、医疗器械、通讯等场合，对单片机的可靠性的要求越来越高。
在实验室里一个设计看似简单，硬件设计和代码编写很快就搞定，但在调试过程中却或多或少的意外，这些都是抗干扰能力不够的体现。
产生这种情况的原因主要是现场环境下的各种各样的干扰，所以单片机应用系统的可靠性设计、抗干扰技术的应用变得越来越重要。
1.干扰的来源和后果1.1 干扰的来源干扰是以脉冲的形式进入单片机系统，包括空间干扰，供电系统干扰，过程通道干扰。
干扰信号干扰单片机的主要路径是通过I/O口，一是影响了单片机的数据采集，二是影响内部其它寄存器。
多发生在高电压、大电流、高频电磁场附近，并通过静电感应，电磁感应等方式侵入系统内部；干扰一般沿各种线路侵入系统。
系统接地装置不可靠，也是产生干扰的重要原因；输入输出线路的绝缘损坏均有可能引入干扰。
1.2 干扰产生的后果①数据采集误差的加大。
当干扰侵入单片机系统的I/O口上，会使数据采集误差增大。
②程序运行失常。
具体表现为：控制状态失灵；单片机死机；系统被误操作；单片机状态不稳定；定时不准；数据发生变化。
抗干扰体现在两个方面，一是硬件设计上，二是软件编写上。
这里重点提醒：在单片机设计中主要抗干扰设计是在硬件上，软件为辅。
浅述单片机应用系统的抗干扰设计
浅述单片机应用系统的抗干扰设计摘要单片机的应用越来越广泛，应用现场环境日益复杂。
在工业过程实时控制、数控机床、煤炭石油等领域的应用中，要求有高可靠的应用系统，单片机应用系统的可靠性愈来愈成为人们关注的一个重要课题。
而系统的抗干扰性能是单片机应用系统可靠性的重要指标，它的优劣在很大程度上决定了系统的可靠性。
关键词单片机；应用系统；抗干扰设计1 硬件抗干扰设计1.1 信号输入输出接口的抗干扰方法单片机应用系统的输入、输出通道中，存在定量的敏感期间，如AD、DA 变换器，数字IC，弱信号放大器等。
提高敏感期间的抗干扰性能是指从敏感期间这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取，以及从不正常转台尽快恢复的方法。
提高敏感器件抗干扰性能的常用措施主要有：布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声；布线时，电源线和地线要尽量粗。
除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声；对于单片机闲置的IO口，不要悬空，要接地或接电源。
其他IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源；用地线把数字区和模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后接于电源地。
AD、DA芯片布线都应以此为原则。
1.2 CPU的抗干扰①抗干扰稳压电源。
设计时应将供电电源通过低通滤波器和隔离变压器接入电网。
低通滤波器可以吸收大部分电网中的“毛刺”。
隔离变压器是在初级绕组和次级绕组之间多加了2层屏蔽层，并将它和铁芯一起接地，以防止干扰通过初次级之间的电路效应而进入供电系统。
②良好的接地系统。
接地不良时，将形成明显的干扰。
如果没有条件进行良好接地，可将系统浮置起，再配合适当的屏蔽措施，系统中的数字地和模拟地要分开，最后只在一点相连，如汽车上的控制系统，传感器的信号地不能用车体做地线，必须单独引线。
使各种地线只能在电源处一点相连。
③屏蔽。
用金属外壳将整机或部分元器件包围[1]。
1.3 警戒时钟现在许多单片机都包含有警戒时钟（看门狗）电路，设计系统时，可用软件设定警戒时钟功能允许或禁止，使用警戒时钟功能能有效防止单片机系统死机。
单片机应用系统的抗干扰解决方案
单片机应用系统的抗干扰解决方案
1．引言
单片机应用系统的抗干扰设计是系统设计的重要内容之一，抗干扰性能的好坏将决定系统能否在复杂的电磁环境下稳定可靠地工作，从而决定了系统的实际使用价值。
特别是在各种实时控制的远距离系统中，由于现场环境恶劣，干扰因素较多，系统不可避免地要受到其他电磁设备的干扰，若仅按常规设计就很难保证系统的正常运行。
因此，抗干扰问题是设计者必须充分考虑和解决的，下面从硬件和软件两个方面谈谈抗干扰设计。
2．硬件抗干扰设计
2．1 供电系统
为了防止从电源系统引入干扰，首先采用交流稳压器保证供电系统的稳定性，防止电源的过压和欠压。
其次，电源滤波和退耦是抑制电源干扰的主要方式，可将电源变压器的初级隔离起来，使混入初级的噪声干扰不致进入次级；使用隔离变压器滤掉高频噪声，低通滤波器滤掉工频干扰。
当系统中使用继电器、磁带等电感设备时，数据采集的供电电路应与继电器的供电电路分开，以避免在供电线路之间的干扰，即如图1 所示。
对单片机系统的主机部分使用单独的稳压电路，必要时输入、输出供电分别采用DC-DC 模块，避免各个部分之间的干扰。
2．2 印制电路板
①注意合理布置印制电路板上的器件，遵循器件之间电气干扰小和易于散热的原则。
②电路板要合理划分，模拟电路区、数字电路区、功率驱动区等要尽量分开，地线不能相混，要分别和电源端的地线相连。
单片机硬件设计抗干扰实用技巧
为增加嵌入式系统的抗电磁干扰能力采取如下措施：1、选用频率低的微控制器：选用外时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。
同样频率的方波和正弦波，方波中的高频成份比正弦波多得多。
虽然方波的高频成份的波的幅度，比基波小，但频率越高越容易发射出成为噪声源，微控制器产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍。
2、减小信号传输中的畸变微控制器主要采用高速CMOS技术制造。
信号输入端静态输入电流在1mA左右，输入电容10PF左右，输入阻抗相当高，高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力，即相当大的输出值，将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端，反射问题就很严重，它会引起信号畸变，增加系统噪声。
当Tpd＞Tr时，就成了一个传输线问题，必须考虑信号反射，阻抗匹配等问题。
信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关，即与印制线路板材料的介电常数有关。
可以粗略地认为，信号在印制板引线的传输速度，约为光速的1/3到1/2之间。
微控制器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr（标准延迟时间）为3到18ns之间。
在印制线路板上，信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线，线上延迟时间大致在4~20ns之间。
也就是说，信号在印刷线路上的引线越短越好，最长不宜超过25cm。
而且过孔数目也应尽量少，最好不多于2个。
当信号的上升时间快于信号延迟时间，就要按照快电子学处理。
此时要考虑传输线的阻抗匹配，对于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输，要避免出现Td＞Trd的情况，印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。
用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则：信号在印刷板上传输，其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。
3、减小信号线间的交叉干扰：A点一个上升时间为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。
信号在AB线上的延迟时间是Td。
在D点，由于A点信号的向前传输，到达B点后的信号反射和AB线的延迟，Td时间以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。
第9章 单片机应用系统抗干扰设计
单片机应用系统抗干扰设计单片机应用系统干扰的主要来源分为外部干扰和内部干扰。
来自外部的干扰有：电源电网的波动，大型用电设备（如电炉、电机、电焊机等）的启停，高压设备和电磁开关的电磁辐射，传输电缆的共模干扰等。
来自内部的干扰，即软件干扰，这是单片机应用系统的特殊问题，不过，软件干扰较之硬件干扰比较容易解决。
1．电源、地线、传输干扰及其对策（1）电源干扰及其对策现在的单片机应用系统大都使用市电，在工业现场中，由于生产负荷的变化，大型用电设备的启动、停止，如大电机、电梯、继电器、照明灯、电焊机等，往往造成电源电压的波动，有时还会产生幅度在40~5000V之间的高能尖峰脉冲，它对系统的危害性最为严重，很容易使系统造成“飞程序”或“死机”。
抗干扰的对策除了“远离”这些干扰源以外，还可以采用专用的抗尖峰干扰抑制器。
对于要求更高的系统，可采用不间断电源（Uninterrupted Power Supply），简称UPS电源。
单片机应用系统需要的直流电源都是由交流电源变换来的，这一变换过程也可能存在着波动和干扰。
为了消除直流电源的干扰，可采取以下措施：采用集成稳压块单独供电；使用直流开关电源；使用DC-DC变换器。
（2）地线干扰及其对策在单片机应用系统中，接地是否正确，将直接影响到系统的正常工作。
这里包含两方面的内容，一是接地点是否正确，一是接地是否牢固。
前者用来防止系统各部分的窜扰，后者用以防止接地线上的压降。
下面介绍几种常用的接地方法。
一点接地和多点接地的应用。
通常，频率小于1MHz时，可采用一点接地，以减少地线造成的地环路；频率高于10MHz时，应采用多点接地以避免各地线之间的耦合；当频率处于1~10MHz之间时，如采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地。
数字地和模拟地的连接原则。
在单片机应用系统中，数字地和模拟地必须分别接地，即使是一个芯片上有两种地（如A/D、D/A、S/H）也要分别接地，然后仅在一点处把两种地连接起来，否则数字回路通过模拟电路的地线再返回到数字电源，将会对模拟信号产生影响。
数字电路、单片机的抗干扰设计
数字电路、单片机的抗干扰设计在电子系统设计中，为了少走弯路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性的要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。
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。
单片机抗干扰设计(硬件设计 软件设计)概要
单片机抗干扰设计(硬件设计+软件设计)单片机抗干扰设计(硬件设计+软件设计)第3章软件抗干扰技术控制系统软件抗干扰设计对提高整个系统的可靠性，增强系统抗干扰能力非常重要。
软件设计要充分考虑采取必要的抗干扰措施，利用软、硬件相结合实现系统抗干扰是单片机控制系统设计必须采取的措施，也是行之有效的手段。
下面介绍几种常用的软件抗干扰措施。
3.1设置软件陷阱毕业论文/ 论文网/由于系统干扰可能破坏程序指针PC，一旦PC失控程序就会“乱飞”，可能进入非程序，造成系统运行错误。
设置软件陷阱，可防止程序“乱飞”。
设置软件陷阱可以采用在ROM或RAM中，每隔一些指令，就把连续几个单元设置成空操作（所谓陷阱）。
当失控的程序掉入“陷阱”，连续执行几个空操作后，程序自动恢复正常，继续执行后面的程序。
将程序芯片没有被程序指令字节使用的部分全部置成空操作振荡器返回指令代码，一旦程序飞出到非程序区，能够顺利跳回到程序初始状态，重新执行程序，不至于因此造成死循环。
3.2软件看门狗利用设置软件陷阱虽在一定程序上解决了程序“乱飞”的失控问题，但在程序执行过程中若进入死循环，无法撞上陷阱，就会使程序长时间运行不正常。
因此，设置陷阱的办法并不能彻底有效地解决死循环问题。
设置程序监视器（Watchdog,即看门狗）可比较有效地解决死循环问题。
程序监视器系统有的采用软件解决，大部分都是采用软、硬件相结合的办法。
下面以两种解决办法来分折其原理。
在程序地大循环中，一开始就启动定时器工作，在主程序中增设定时器赋值指令，使该定时器维持在非溢出工作状态。
定时时间要稍大于程序循环一次的执行时间。
程序正常循环执行一次给定时器送一次初值，重新开始计数而不会产生溢出。
但若程序失控，没能按时给定时器赋初值，定时器就会产生溢出中断，在中断服务中使主程序回到初始状态。
例如，设89C51单片机振频率为6MHz，选定时器TO定时监视程序。
程序如下： ORG 0000H START：LJMP MAIN ORG 000BH L JMP START ORG 0060H MAIN：SETB EA SETB IE0SETB TR0 …；其他初始化程序 LOOP：MOV TMOD,#01H ；设置T0为定时器方式1 MOV RHO,#DATAH ；设置定时器 MOV TL0,#DATAL ；. LJMP LOOP ；循环程序中设定T0为16位定时器工作方式，时间常数datah,datal要根据用户程序的长短以及所使用的6MHz晶振频率计算，实际选用值要比计算出的值略小些，使定时复位时间略长于程序的正常循环执行时间。
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单片机抗干扰设计搞过产品的朋友都有体会，一个设计看似简单，硬件设计和代码编写很快就搞定，但在调试过程中却或多或少的意外，这些都是抗干扰能力不够的体现。
下面讨论一下如何让你的设计避免走弯路：抗干扰体现在2个方面，一是硬件设计上，二是软件编写上。
这里重点提醒：在MCU设计中主要抗干扰设计是在硬件上，软件为辅。
因为MCU 的计算能力有限，所以要在硬件上花大工夫。
看看干扰的途径：1：干扰信号干扰MCU的主要路径是通过I/O口，一是影响了MCU的数据采集，二是影响内部其它寄存器。
解决方法：后面讨论。
2：电源干扰：MCU虽然适应电压较宽（3-5。
5V），但对于电源的波动却很敏感，比如说MCU可以在3V电压下稳定工作，但却不能在电压在3V-5。
5V波动的情况下稳定工作。
解决方法：用电源稳压块，做好电源的滤波等工作，提示：一定要在电源旁路并上0。
1UF的瓷片电容来滤除高频干扰，因为电解电容对超过几十KHZ的高频干扰不起作用。
3：上下电干扰：但每个MCU系统在上电时候都要经过这样一个过程，所以要尤其注意。
MCU虽然可以在3V电压下稳定工作，但并不是说它不能在3V以下的电压下工作，当然在如此低的电压下MCU是超不稳定状态的。
在系统加电时候，系统电源电压是从0V上升到额定电压的，比如当电压到2V时候，MCU开始工作了，但这时是超不稳定的工作，极容易跑飞。
解决方法：1让MCU在电源稳定后才开始工作。
PIC在片内集成了POR（内部上电延时复位），这功能一定要在配置位中打开。
外部上电延时复位电路。
有多种形式，低成本的就是在复位脚接个阻容电路。
高成本的是用专用芯片。
这方面的资料特多，到处都可以查找。
最难排除的就是上面第一种干扰，并且干扰信号随时可以发生，干扰信号的强度也不尽相同。
但它们也有相同点：干扰信号也遵循欧姆定律，干扰信号偶合路径无非是电磁干扰，一是电火花，二是磁场。
其中干扰最厉害的是电火花干扰，其次是磁场干扰。
电火花干扰表现场合主要是附近有大功率开关、继电器、接触器、有刷电机等。
磁场干扰表现场合主要是附近有大功率的交流电机、变压器等。
解决方法：第一点：也是最经典的，就是在PCB步线和元件位置安排上下工夫，这中间学问很多，说几天都说不完^^。
二：综合考虑各I/O口的输入阻抗，采集速率等因素设计I/O口的外围电路。
一般决定一个I/O口的输入阻抗有3种情况：A：I/O口有上拉电阻，上拉电阻值就是I/O口的输入阻抗。
一般大家都用4K-20K电阻做上拉，（PIC的B口内部上拉电阻约20K）。
由于干扰信号也遵循欧姆定律，所以在越存在干扰的场合，选择上拉电阻就要越小,因为干扰信号在电阻上产生的电压就越小。
由于上拉电阻越小就越耗电，所以在家用设计上，上拉电阻一般都是10-20K，而在强干扰场合上拉电阻甚至可以低到1K。
（如果在强干扰场合要抛弃B口上拉功能，一定要用外部上拉。
）B：I/O口与其它数字电路输出脚相连，此时I/O口输入阻抗就是数字电路输出口的阻抗，一般是几十到几百欧。
可以看出用数字电路做中介可以把阻抗减低到最理想，在许多工业控制板上可以看见大量的数字电路就是为了保证性能和保护MCU的。
C：I/O口并联了小电容。
由于电容是通交流阻直流的，并且干扰信号是瞬间产生，瞬间熄灭的，所以电容可以把干扰信号滤除。
但不好的是造成I/O口收集信号的速率下降，比如在串口上并电容是绝不可取的，因为电容会把数字信号当干扰信号滤掉。
对于一些检测开关、干簧管、霍尔元件之类的是可以并电容的，因为这些开关量的变化是不可能有很高的速率的，并一个小电容对信号的采集是没任何影响的。
1 引言在单片机的应用系统中，系统的抗干扰技术是系统可靠性的重要方面。
一个系统的正确与否，不仅取决于系统的设计思想和方法，同时还取决于系统的抗干扰措施，不然势必会出现原理正确而系统稳定性差，甚至不能实施，使得耗费了大量钱财和时间研制出来的控制系统成为一种摆设，电脑变成了“烦恼”。
正因如此，抗干扰技术的研究越来越引起大家的高度重视。
以下为笔者在多年单片机控制系统设计和应用中拾取的一些抗干扰的经验体会。
2 单片机系统软件的抗干扰一般来讲，窜入微机测控系统的干扰，其频谱往往很宽，采用硬件抗干扰措施，只能抑制某个频率段的干扰，仍有一些干扰会进入系统。
因此，除了采取硬件抗干扰方法外，还要采取软件抗干扰措施。
2．1 模拟输入信号抗干扰叠加在系统模拟输入信号上的噪声干扰，会导致较大的测量误差。
但由于这些噪声的随机性，可以通过数字滤波技术剔除虚假信号，求去真值。
常用方法如下：（1）算术平均滤波法算术平均滤波法就是连续取N个值进行采样，然后求其平均值。
该方法适应于对一般具有随机性干扰的信号进行滤波。
这种滤波法的特点是：N值较大时，信号的平滑度好，但灵敏度低；当N值较小时，平滑度低，但灵敏度高。
（2）递推平均滤波法该方法是把N个测量数据看成一个队列，队列的长度为N，每进行一次新的测量，就把测量结果放入队尾，而扔掉原来队首的一次数据。
计算N个数据的平均值。
对周期性的干扰，此方法有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低。
但对偶发脉冲的干扰抑制作用差。
（3）防脉冲干扰平均值滤波法在脉冲干扰比较严重的场合，如果采用一般的平均滤波法，则干扰将会“平均”到结果中去，故平均值法不易消除由于脉冲干扰而引起的误差。
为此，在N个采样数据中，取掉最大值和最小值，然后计算N－2个数据的算术平均值。
为了加快测量速度，N一般取值为4。
2．2 “死机”现象的克服当干扰通过总线或其他口线作用到CPU时，就会造成程序计数器PC值的改变，引起程序混乱，使系统失控。
因此，在设计单片机系统时，如何发现CPU受到干扰，并尽可能无扰地使系统恢复到正常工作状态是软件设计应考虑的主要问题。
无论何种控制系统，一般讲，死机现象都是不允许的。
克服死机现象最有效的办法就是采用单片机工加了硬件看门狗电路后仍然有死机现象，分析原因，可能有以下方面：（1）因为某种原因，程序混乱后，看门狗电路虽然发出了复位脉冲，但在程序刚刚正常还来不及发出一个脉冲信号，此时程序再次被干扰，而这时看门狗电路已处于稳态，不能再发出复位脉冲。
（2）程序进入死循环，在该死循环中，恰好又有看门狗监视I／O口上操作的指令。
而该I／O口仍有脉冲信号输出，看门狗检测不到这种异常情况。
（3）在有严重干扰时，中断方式控制字有时会受到破坏，导致中断关闭。
可见，只用硬件看门狗电路是无法确保单片机正常工作的。
因此，可采用以下方法作为补充。
（1）软件“看门狗”的应用选用定时器T0作为看门狗，将T0的中断定义为最高级中断。
看门狗启动后，系统必须及时刷新T0的时间常数。
（2）指令冗余技术①NOP的使用在8031单片机指令系统中所有指令都不超过3个字节。
因此，在程序中连续插入3条NOP指令，有助于降低程序计数器发生错误的概率。
②重要指令冗余对于程序流向起决定作用的指令（如RET，RETI，ACALL，LJMP，JZ等）和某些对系统工作状态有重要作用的指令（如SETBEA等）的后面，可重复写下这些指令，以确保这些指令的正确执行。
（3）软件陷阱法单片机系统程序跑飞意味着CPU执行不正确流程程序。
而当乱飞程序进入非程序区，采用冗余技术无法使程序纳入正确轨道，此时可采用软件陷阱法，拦截乱飞程序。
软件陷阱就是用引导指令（如LJMP）将扑获到的乱飞程序引向复位入口地址0000H，在此对程序进行出错处理，使其纳入正轨。
①软件陷阱格式NOPNOPLJMP0000H②软件陷阱安排未使用的中断区；未使用的大片ROM空间；程序区；中断服务程序区。
2．3 系统复位特征单片机应用系统采用看门狗电路后，在一定程度上解决了系统死机现象，但是每次发生复位都使系统执行初始化，这在干扰较强的情况下仍不能正常工作。
同时系统虽然没有死机，但工作状态频繁改变，这同样是不能容忍的。
理想的复位特征应该是：系统可以鉴别是首次上电复位（又称冷起动），还是异常复位（又称热启动）。
首次上电复位则进行全部初始化，异常复位则不需要进行全部初始化，测控程序不必从头开始执行，而应故障部位开始。
（1）上电标志的设定方法①SP建立上电标志。
②PSW．5建立上电标志。
③内RAM建立上电标志。
（2）软件复位与中断激活标志当系统执行中断服务程序时，来不及执行RETI指令而受干扰跳出该程序后，程序乱飞过程中由软件陷阱或软件“看门狗”将程序引向0000H，显然这时中断激活标志并未清除，这样就会使系统热启动时，不管中断标志是否置位，都不会响应同级中断的请求。
因此，由软件陷阱或“看门狗”捕获的程序一定要完成清除MSC-51系列中中断激活标志，才能消除系统热启动后不响应中断的隐患。
（3）程序失控后恢复运行的方法一般来说，主程序是由若干个功能模块组成，每个功能模块入口设置一个标志，系统故障复位后，可根据这些标志选择进入相应的功能模块。
这一点对一些自动化生产线的控制系统尤为重要。
总之，微机测控系统由于受到严重干扰而发生程序乱飞、陷入死循环以及中断关闭等故障。
系统通过冗余技术、软件陷阱技术和“看门狗”技术等，使程序重新进入0000H单元，纳入正轨。
因故障而进入0000H后，系统要执行上电标志判定、RAM数据检查与恢复、清除中断激活标志等一系列操作，决定入口地址。
2．4 睡眠抗干扰在实际应用中，强干扰的来源往往是系统本身，例如被控负载的中断状态变化等。
而这种干扰是可预知的，在软件设计时可采取适当措施避开。
当系统接通或断开大功率负载时，暂停一切数据采集等工作。
待干扰过后，再恢复进行。
这比单纯在硬件上采取抗干扰措施要好的多。
8031单片机中有一个电源控制寄存器PCON。
当PCON．0＝1时，8031单片机进入等待工33作状态。
这时单片机时钟被封锁，所有I／O口引脚均保持进入等待工作方式前的状态，内部时钟仍然继续供给中断系统定时／计数器和串行口、8031单片机现场（栈指针、程序计数器PC、状态字PSW、累加器ACC、内部RAM）和其他特殊功能寄存器内容保持不变。
中断退出和硬件复位均可使8031单片机退出睡眠状态。
3 单片机系统中硬件抗干扰设计一个好的电路设计，应在设计过程中充分考虑抗干扰性的要求。
分析系统中可能引起干扰的部件，采取必要的硬件抗干扰措施，抑制干扰源、切断干扰传播途径。
3．1 抑制干扰源常用措施（1）给继电器线圈增加续流二极管，消除断电时产生的反电动势。
（2）在继电器接点两端并接火花抑制电路，（一般为RC串联电路，电阻一般为几～几十kΩ，电容为0．01μF）减小电火花影响。
（3）给电机加滤波电路，注意电容、电感连线要尽量靠近电机。
（4）电路板上每个IC要并接一个0．01～0．1μF高频电容，减小IC对电源的影响。
注意高频电容的布线应靠近电源端，并尽量短，否则等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。