单片机测控系统中的抗干扰设计
单片机控制系统抗干扰设计

测信号往往被淹没, 使测量无法进行。在工业现场的应用
中, 在 多种 干 扰 源 , 们 以一 种或 者 多 种方 式 作 用 于计 存 它 算机 测控 系统 , 系统 产 生 强烈 的干 扰 , 对 往往 使 系 统 的性 能指 标 偏离 设 计 要求 , 致 错误 结 果 , 导 因此抗 干 扰 技术 己
中 图分 类 号 :T 2 3 P 7 文 献 标 识 码 :A
Ant- it r a ed sg n hem ir - o r le y tm id su b nc e in i t c o c nto lr s se
Li i u y Zh
( r we tr oy e h ia Un v r i ,X ’n7 0 7 ) No t se nP ltc nc l iest h y i 10 2 a
s t r t o sd ri e i n n c o c n r l rs s e c e o O c n i e d sg ig m r -o t l y t m.Th an s u c so h i t r a c r c o c n r l rs s e n i o e em i o r e ft ed s u b n ef r -o to l y tm o m i e a e a a y e n t i a e .S mem e h d f l c tn h r f g o n r n o r w r fPCB a e i to u e . r n lz d i h s p p r o t o s o o a i g t e wie o r u d w e a d p we e o i i r n r d c d Th e i n o t ds u b n e i sa e r m a d r n o t r wo a p c s r s e t ey Th s n i it r a c ed sg fa i i t r a c s t t d fo h r wa e a d s fwa e t s e t e p i l . n - c v e ea t dsu b n e - t c n l g e a e p a tc l r u h b u o d e f c ,m k n o ir - n r l r S s e u u c s f l n t e e h o o i sh v r cia l b o g t o tg o fe t a i g s me M c o c to l y t ms r n s c e s u l i h y a o e y wo k n lc s r ig pa e.
单片机测控系统的抗干扰技术

目 的是从电路上把干扰源和容易被干扰的部分隔离开来。
常用 的隔离方式包括光 电隔离 、 器隔离 、 变压 继电器 隔离 等 ,
顶板 离层及支护状况 的装置 。该顶 板监 测仪采 用微 电子控
另外在布线上也应该注意隔离。YD —17 J 1 2V数字化顶板 监测仪中我们运用布线隔离等技术, 将微弱信号处理电路与 易产生噪声污染的电路分开设计, 实践证明运行效果良 好。
4 4 软件设计的抗 干扰 措施 .
制技术 , 用高精度的位移传感器采集巷道顶板的下沉量 , 主 要由隔爆兼本安型电源、 信号处理单元、 模拟转换单元、 逻辑 分析单元和显示单元组成均运用了先进的集成处理芯片, 对 稳定性要求较高, 工作原理如图 l J 1 2V数字化顶 。Y D —17 板监测仪随着掘进机的掘进安装在刚掘好的顶板上 , 掘进
微机系统中, 由于R M存储器是可以读 的, A 因此在
干扰的侵害下,A 中的数据有可能被窜改。这样会导致 RM
某些元器件的工作状态和程序状态 的改变 。 收稿 日 :05 2 8 作者 期 20 —1 —1 申永明 男 4 岁 l 工程师
机性, 采用硬件措施只能抑制某个频率段的干扰 , 仍有一些 干扰会浸入系统。因此, 不但要求硬件有高性能的抗干扰能
成严 重的后果 主要表现在下列几方面 :
11 数据采集误差大 .
主要是指电动机启动电流以及晶闸管交流器等设备产
生涌流引起的噪声 。 这些干扰对微机测控 系统的稳定性有严重的影响 , 是需 要解决的主要问题 。
当干扰侵入微机系统测量单元模拟信号的输入通道时,
它叠加在有用 的信 号上 , 数据采集 误差加 大 , 会使 特别 是 当
单片机应用系统抗干扰问题的解决方案

般来讲 , 干扰进 入测 控 系统后 , 所造 成 的影 响
大致有 以下几 个方 面 :
㈩ 数据 采 集 错 误 加 大 。特 别 是 当传 感 器 接 1使
loP e e t ey ,d ih ic e s s t c u a y a d sa i t fa p iain s se wo k l i f ci l  ̄ le n r ae he a c r c n t b ly o p lc to y tm r 3 v i
.
S O s e k t a 0 o t D a h ts ^-
w r d s nn c nl i i e ni l at— ar i o t pl a o yt ae ei igt ho  ̄ mpo dete ni jnm ̄ fh api tnss m. g e o , v ry e ci e K 3.rs S M(ig c i】 ni a ̄ig Sf a ; r r ei ;D t cl co e ̄0d : C s l h ;a t—J nn ; ot r Pc a ds n a ol tn n ne p n we  ̄m g a ei
机应 用 中的 重要 环 节 。在 单 片 机 应 用 系统设 计 中,通 过 硬 件 和 软 件 设 计 都 可 以解 决 干 扰 问题 , 但软件 解 决 方案 ,更 经 济 、更 有 效 ,它 可 以提 高 应用 系统的 I 作 准 确 性 、工 作稳 定性 :即利 用
软 件 设 计 技 术 ,奎 面提 高 应 用 系统 的 抗 干 扰 能 力 。
可靠性等方面都具有相 当重要 的作用 。因此 , 软件 的抗干扰设计与硬件 的抗 干扰设计一样 , 是单片机 应用系统中不可缺少的一项重要内容。
单片机系统抗干扰浅析

生产一线单片机系统抗干扰浅析文⊙罗小红(衡东县职业中专学校)摘要:在实验室研制并通过调试的单片机系统,将其置入现场后,往往出现这样或那样的问题,系统变得不稳定,影响其正常工作。
产生这种情况的原因主要是由于所在环境中各种干扰造成的,以致单片机系统的可靠性由多种因素决定的,而系统抗干扰性能就成为系统可靠性的重要指标。
因此,单片机应用系统中抗干扰问题也就成为设计应用中重要的课题。
关键词:单片机系统;干扰来源;抗干扰技术单片机由于其优异的性能价格比,在过程控制、运动控制、智能仪表、医疗器械等各个领域的应用越来越深入和广泛,有效地提高了生产效率和经济效益。
然而,单片机系统工作时,可能出现这样或那样的问题,使系统变得不稳定,影响正常工作。
产生这种情况的原因主要是由于所在环境中各种干扰造成的,以致单片机系统的可靠性由多种因素决定,而系统抗干扰性能就成为系统可靠性的重要指标。
因此,单片机应用系统中抗干扰问题也就成为设计应用中重要的课题。
一、单片机干扰来源及后果干扰用数学语言描述为d u/dt ,d i /dt ,雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
敏感器件有A/D 、D/A 变换器,单片机,数字I C ,弱信号放大器等。
(一)干扰的分类按产生的原因分有放电噪声、高频振荡噪声、浪涌噪声。
按传导方式可分为共模噪声和串模噪声。
按波形可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等。
(二)干扰的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。
耦合方式是通过导线、空间、公共线等,主要有:1、直接耦合。
这是最直接、最普遍的一种方式。
比如干扰信号通过电源线侵入系统。
对于这种形式,最有效的方法就是加入去耦电路。
2、公共阻抗耦合。
常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。
为了防止这种耦合,通常在电路设计上就要考虑。
使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
单片机测控系统抗干扰能力分析

单片机测控系统的抗干扰能力分析摘要:由于工作环境的多样性,单片机测控系统在工作过程中所受干扰比较大。
为了减少这种影响,提出了抗干扰技术,它是一项系统性的工程,该系统开发的整个过程与环节都要进行抗干扰能力的设计。
本文分析了干扰的来源与形成以及其对单片机测控系统产生的不良影响,从硬件、软件两方面来讨论单片机的抗干扰能力,尽可能的提高整个单片机测控系统的稳定性与可靠性。
关键词:单片机;测控系统;抗干扰能力中图分类号:tp274 文献标识码:a文章编号:1007-9599 (2013) 05-0000-02随着单片微型计算机的应用越来越广泛,主要用于智能化仪表中,尤其是测量控制系统的微型计算机,它是一种新型的微电子设备,具有完善的智能化特性,因而在工业系统中高达90%采用的是单片机测控系统。
由于工业环境中到处都是强弱电设备,不仅有数字电路还有不同模拟电路形成一个强电与弱电数字与模拟共存的局面,同时工作环境电磁干扰强、环境恶劣,其工作性与可靠性都会收到极大的影响。
因此,有必要对单片机测控系统的抗干扰能力进行研究,提高其在电磁环境中的适应能力以及稳定性。
1干扰的来源及形成1.1干扰的来源。
(1)较恶劣的供电环境。
属于重工型企业的铝厂,设备多数是大功率、大感性负载,启动或停止它们都会造成电网电压的大幅度变化,出现欠压、过压的现象,甚至有时候是额定电压的10%,出现这种情况可能持续几分钟或更久。
另外,大功率开关的通断也会造成电网产生尖脉冲,当尖脉冲跟电网的正弦波两者相叠加的时候,其通过交流电源进入到计算机内,对计算机造成了极大的危害,通常情况下,使得计算机发生“飞程序”,出现鼠标乱跳、打印机误动作等故障,使得计算机系统半瘫痪。
(2)严重的噪声环境。
为了实现数据采集或实时控制,模拟量、开关量的输入/输出信号线和控制线长达十几米至几百米,从而对计算机系统的干扰无从避免。
在高压系统调试后,发现在足够大的干扰下,极大的影响了线路分布电容的参数,同时,它对微型计算机引入了够强的干扰,轻微情况只是程序发生错误,影响其正常工作,严重情况下可能导致程序被冲或微机芯片直接被损坏掉【1】。
提高单片机测控系统的抗干扰能力的研究

摘
要 :由于单片机测控系统工作环境 的多样性 , 系统受干扰影响 的可能性加大 , 重时导致 系统工作 不正常 。以泡 严
沫式 生 态 厕 所 设 备 间 控 制 器 的设 计 为 例 , 析 了 测 控 系 统 中 电源 ,/ 通 道 及 继 电器 应 用 中 的 干 扰 , 硬 件 设 计 、 件 分 IO 从 软 编程 两 方 面讨 论 了 单 片 机 的 抗 干 扰 技 术 。实 际 测 试 表 明 , 用 抗 干 扰 措 施 后 , 个 单 片机 测 控 系统 的稳 定 性 和 可 靠 性 采 整
W u Qinn S a in o g LvYig ig Z a g Z io g XioW e b u ig h oJa ln n yn h n hh n a n o
( c ly o nor ain En i e iga d Au o t n,Ku m igU nv r iyo ce c ndTe h oo y Fa u t fI f m to gnern n t mai o n n iest fS in ea c n lg .Ku nmig 6 0 I n 5 05 )
0 引
言
能 , 过 统一 的控 制 电路 来 控 制 各路 设 备 , 决 了原来 泡 通 解
沫式 生态厕 所设 备 间控制柜 的缺 陷 , 现 了设 备 间的集 中 实
控制 , 仅 提 升 了产 品 的档 次 , 不 而且 避 免 了很 多 不 确定ห้องสมุดไป่ตู้的
s o t a ,t esa it n eibl y o h a u e n n o to y tm r n ra e y u ig a t itree c h w h t h tb l ya d rl it ft eme s r me ta d c n r ls se a eice s d b sn n i ne frn e i a i —
单片机系统硬件抗干扰常用方法

按产生的原 因可分为放电噪声 、 高频振荡噪
维普资讯
第4 第 期 2 4 卷
( ) 电耦合 : 5漏
纂成
;
;
2 l
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 , 时 也 可 加 隔 离 光耦 来 解 决 。 电 有
源噪声 的危 害最 大 , 特别 注 意处理 。 要
这 种耦 合是 纯 电阻 性 的 , 绝缘 不 好 时 就 会 在
发生 。
3 常用硬件抗干扰 技术
针对 形成 干扰 的三 要 素 , 取 的抗 干 扰 主要 采
有 以下手 段 。
3 1 抑 制干 扰源 .
所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感
来, 主要 有 以下几 种 :
() 1 直接 耦合 :
这 是最 直接 的方 式 , 是 系 统 中存 在 最 普 遍 也
就是 干扰 源 。如 : 电、 电器 、 雷 继 可控 硅 、 机 、 电 高 频 时钟 等都 可能成 为 干扰 源 。 ( ) 播 路径 。指 干扰 从 干 扰 源传 播 到 敏 感 2传 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 。
号, 用数 学语 言描 述 如 下 :u d ,d d 大 的地 方 d/ t i t /
干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通 道才对测控系统产生作用 的。因此 , 有必要研究 干扰源和被干扰对象之间的传递方式 。干扰的耦
合方 式 , 主要 是通 过 导线 、 间 、 共 线等 , 空 公 细分 下
关于单片机测控系统中抗干扰措施的研究

摘 要: 从单片机测控系统干扰 因素入手 , 分析、 研究 了具体的抗干扰措 施, 对相关工作人员有一定 的借鉴作用 。 关键 词: 单片机; 测控系统 : 抗干扰
0 引 言
方面 考 虑测 控 系统 的抗干 扰 设计 ,这样 有助 于 降低 测 控系 统 所 受 到 的干扰 , 保系 统 能够 长久 、 靠工 作 。 确 可
21 主 机 单 元 抗 干 扰 .
单 片机 测控 系 统 中 的主机 单 元 以单 片机 为 核心 ,配 备数 据 存 储器 、 序存 储器 、 址译 码 器 、 址锁 存 器等 构成 应用 系 统 。 为 程 地 地 作 整个 单 片机 测 控系 统 的核 心 ,主 机单 元 能 否正 常工 作将 对 整 个 系 统造 成 影 响 。以下 从 主机 板 内部 探 讨抗 干扰 措 施 : 1更 改单 片机 ()
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关于单片机测控系统 中抗 干扰措施 的研究
陈 翔 赖万 昌 毛万 冲
( 都理 工 大 学 , 川 成 都 6 0 5 ) 成 四 10 9
的类 型 , 用 低 能 耗 、 干扰 强 的 C 选 抗 MOS型单 片 机 , 目前这 种 单 片
1 测 控 系 统 干 扰 因 素 分 析
单 片机 测控 系 统不 仅有 主 机 单元 , 且 配备 了用 于 人 机对 话 、 而
()/ 外部 存储 器 与单 片机 是通 过 控 控制 、 量 等功 能 的外 围 电路 , 种 形式 的干 扰 直接 影 响着 其 工作 机应 用较 为广 泛 。 2IO接 口芯片 、 测 多 地 数 性 能。电磁 干扰 是通 过耦 合通 道 对测 控系 统产 生 作用 的 , 而干 扰 的 制 总线 、 址 总线 、 据 总线 进行 数 据交 换 的 。通过 在 总线 上 加 设 传 递 则 需要 依 靠大 地 、 间和 导 线等 。在 所 有形 式 的干 扰 中 , 空 传导 上 拉 电阻 能够 有效 提 升 总线 的抗 干扰 能力 ,实 际应 用 中抗 拉 电阻 型 干扰 影 响 最大 , 扰 信 号通 过 电源 系 统 、 入 / 出 单元 、 / 干 输 输 A D、
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Байду номын сангаас
s se acr ig t h o i eibl y a d niitree c fcos a d o h r e trs o h mi o po esr ytm co dn o t e rn t me rl it n a t n efrn e a tr n t e faue f t e a i c rcso r
切入 点 ,描述 了单 片机 测控 系统 干 扰 的 引入 原 因,然 后 从 软 件 抗 干 扰 设 计 与硬 件 抗 干扰 设 计 的
角度 系统 而详 细地介 绍 了单 片机 测 控 系统 在抗 干扰 设 计 方 面 的 注 意 事项 ,并 分 别提 出了具 体 的 抗 干扰 设计 方 法 ,对从 事煤矿 智 能化 系统 产 品研 制 有 着 实际的 借鉴 作 用 。
Y U E n Ya
( c o l f l to i a dE e t cE gn e i S h o o e rn c n l r n ie r g,Unv ri f n ie r g Teh oo y 0 0 5 E c ci n i st o gn e i c n l .2 0 6 ) e y E n g Ab ta t Th a e n r d c d t e ito u i g c u e o h n e f r n e t h i o p o es r me s r g a d c n r l sr c : ep p r i t u e h n r cn a s f t e i t re e c o t e m c r c so a u i n 0 to o d r n
6 )要 求 系统 工 作 电压 低 ,无 触 点 ,安 全 可 靠 ,寿
命长 。
较大 ,及巷道各 种 电磁波 对它 的干 扰造 成 的,后 在 系统中 采取防干扰措 施 ,使 其能 正常 工作 ,再 没 出现误 报漏 报现 象。通过几个 月工 业性运 行试 验 ,整 个系 统工作 正 常 、稳 定 、语音洪亮 、清 晰 正确 、字 幕显 示清 晰 。中心机 显示 屏
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煤 炭 工 程
20 0 6年 第 2期
单 片机测控 系统 中的抗 干扰设 计
岳 燕
( 上海 工程技术 大学 电子 电气工程学 院 ,上海 2 06 ) 0 0 5
摘 要 :文章针 对 单 片机 测 控 系统 实时 性 强 、干 扰 因素 多等 特 点 ,从 干扰 源、 干扰 渠道 为
关键 词 :单 片机 ;测控 系统 ;抗 干扰
中 图分 类 号 :T 3 8 1 P 6 . 文献标 识码 :B 文 章编 号 :1 7 —0 5 (0 6 0 —0 40 6 1 9 9 2 0 )20 8 —3
An ii e f r nc e i n f r me s rn n o t o y t m f mir r c s o t ntr e e e d s g o a u i g a d c n r ls s e o c o p o e s r
。
由于 单片机 具有体 积 小、成本低 、可靠性 好 、控 制 功
能强 等优 点 ,因 而 在 工 业 上 得 到 了 广 泛 应 用 。 但 工 业 现 场
环境恶劣 、振 动大 ,而且 空间 充满 电磁场 ,因而必 然会 对
单片机测控系统产生各种各样的干扰。这些干扰有可能使
— — ^
whc udh v cu l eee cst h eeo me to n nel e tsse p o u t . ih wo l a eata frn e oted v lp n fmieitlg n ytm r cs r i d
Ke wo d :m i o p o e s r me s r g a d c n r l y tm ;a t i t re e c y rs c r so ; r c a u i n o to s e n s n i n e fr n e
对 目标 显 示 直 观 ,位 置 正 确 、可 靠 。
7 )要 求系统为分段 式结构 ,以方便 扩展交 岔 口的数量