单片机抗干扰方法
单片机系统抗干扰技术措施
单片机系统抗干扰技术措施徐本升(七煤(集团)公司社保局，黑龙江七台河154600)廛屉科夔[}商要]单片机系统主要由信号检测部分、信号处理及控制部分、控制信号驱动部分、拳统零毒部分、显示部分组成。
干扰的种类主要来自系统内部元器件在系统中的状态和系统外部其它电气设备产生的干抚。
硬件抗干扰措施是电潺的抗干扰设计，屏蔽抗干技技术，双绞线及光纤的使用，去耦电路。
软件抗干就措-旌旋出错处理程序，建立软件陷阱，使用空操作指令。
‘‘、联蠢建i司]单片机；系统；抗干扰技术‘，单片机应用系统的硬件电路构成比较复杂、所用元件品种繁多，有的工作场所环境比较差，由于这些原因，为了保证单片机应用系统能够在各种环境下能正常运行，系统的抗干扰性就是一个非常重要的指标。
抗干扰就是针对干扰产生的性质、传播途径、侵入的位置和侵入的形式，采取相应的方法消除干扰源，抑制干扰传播途径，减弱电路或元件对噪声干扰的敏感性，使单片机系统能在线正常、稳定地运行。
1单片机系统的组成一个单片机应用系统的硬件电路是由如下几个部分构成的：1)信号检测部分：2)信号处理及控制部分：3)控制信号驱动部分；4)系统交互部分；5)显示部分。
由此可见一个单片机应用系统的成分是相当复杂的，从各种类型的传感器到名目繁多的各种继电器接触器、电磁阀，从类型繁多的集成电路到各种各样的耦合器件、执行部件、显示器件等。
2干扰的种类干扰就是叠加在有用信号上的不需要的信号。
是影响路正常工作的另一种噪声。
干扰以某种电信号的形式，通过一的渠道。
混入有用信号中侵人单片机系统，造成系统工作不稳定在各种实际环境中，干扰总是存在的，这些干扰能降低电子系统准确性甚至破坏其可靠性。
干扰有两种：一是来自系统内部元器件在工作时产生的干扰通过地址、电源线、信号线，分布电容和电感等传输，影响系统工状态。
二是来自系统外部其它电气设备产生的干扰。
通过传导辐射等途径影Ⅱ向单片机系统的正常工作。
干扰对单片机应用系统的作用有3个部位：1)输入系统。
单片机控制系统的抗干扰技术
３ 软件 抗干扰技术
与硬件抗干扰相 比， 软件抗干扰显得 比较灵活 ， 固定模 式， 没有 并且
在不断地发展 。各种软 件抗干 扰措施能 够大大 地提 高控制 系统 的可靠
Ｍ Ｘ １Ｌ的Ｔ １６ ｗ＝ ． 秒） Ｍ Ｘ １Ｌ的输出端将由低电平变为高电 ， Ａ ８３ 性。特别是软件滤波技术， 它可以使用多个通道共用一个软件滤波器以 后（ Ａ ８３
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第 ６期
Ｎ ６ Ｏ．
宜宾学院学报
Ｊｕ ａ ｏ ｉｉ ｎｖｒｔ ｏ ｒ ｌ ｆ ｂｎＵ ｉ ｓｙ ｎ Ｙ ｅｉ
６７
单 片机 控 制 系统 的 抗 干 扰 技 术
孙 凯
（ 南京铁道职业技术学院 ， 江苏 南京 ２ ０ １ ） １０５
Ｍ Ｘ １Ｌ的输入端不再 出现脉 冲信 号 ， Ａ ８３ 则定 时器在一 个规定 的时间 Ｔ ｗ
２３１ 采用开关电源并提供足够的功率余量， ．． 主机部分使用单独的 失控的程序正好使某些操作数变形成为修改监视器时间的指令或禁止中
２３２ 防止从电源系统引入干扰， ．． 可采取交流稳压器保证供电的稳
向通道抗干扰电路如图２ 所示。
收稿 日期 ：０ ７—０ ２０ ７—２ ４
２２３ 配置去耦电容 ．．
作 者简介 ： 孙凯（ ９７一）女 ， １７ ， 安徽 宿州人 ， 讲师 ， 工程硕士 ， 从事 自动控制研 究。 主要
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６ ８
宜宾 学 院 学 报
时多个地引脚可以减少地阻抗。 ２２２ 电源线布置 ．．
２ １ 前后向通道干扰的隔离措施 ． 为了防止现场干扰进入前后向通道中， 在硬件设计中采用光电隔离
单片机软件抗干扰技术
（） ３ 中值法 。根据干扰造成采样数据偏大或偏小 的情况 ， 对一个采样点连续采集多次 ， 并对这些采样值进行 比较 ， 取中
值作为该点的采样结果 。
（） ４ 一阶递推数字滤波法 。这种方法是 利用 软件完成 Ｒ Ｃ 低 通滤波器的算法 ， 实现用软 件方法替代硬件 Ｒ Ｃ滤波器。一 阶递推数字滤波公式为 ：
Ｅｑ ｉ ｍｅ Ｍ ａ ｆ ｃｒｎｇＴｅ ｈ ｌ ｇ ｕ ｐ ｎｔ ｎｕ ａ ｔｉ ｃ ｎｏｏ ｙ Ｎｏ． １， ０ １ ２ ０８
单 片机 软 件抗 干扰 技术
汤 海燕
（ 天津 机电职业技术学院 天津 ３ ０ ３ ） ０ １ １
摘要 ： 在安装 于设备上起控 制作用的单片微 型计 算机 中 ， 由于设备 的频繁启动和停止 ， 电网电压的波动 ， 大型设备运行 时产 生磁场 等 诸 多方面的干扰 ， 致使单片机的工作 受到影响。 基于这一情况， 采取相应的抗干扰措施是 完全 必要的。 文运用软件抗干扰技术 ， 本 解决
序处于无序状态 。 处于这种状态下的时间越短 ， 系统 的影响 对 就越小 。 解决这一 问题 的方法 ， 就是有意识地在程序 中插入一 些空操作指令 Ｎ Ｐ 由于这些指令为单字节指令 ， 中心处理 Ｏ 。 对 机的工作状态元任何影响 ，这样就使失控的程序在 遇到该指
】 ＝Ｑ （ ） １ ， ｘ ＋１ Ｙ 一 ｎ ～Ｑ
式中 ：
果 。由于干扰 的侵入 ， 输入 ／ 输出接 口状态受干扰 ， 造成条件 状 态偏差 、 失误 ， 致使控制 失常 ， 至造成 系统资源 被某 一任 甚
务模块独 占， 使系统 出现 “ 死锁” 。 （） ３ 数据受干扰发生变化 。由于 Ｒ Ｍ是 可以读 ／ 的 ， Ａ 写 因 此， 就有可能在 干扰 的侵 害下 ， Ａ Ｒ Ｍ中数据发生窜改 ， 使系统
电路中常见的几种单片机抗干扰技术
电路中常见的几种单片机抗干扰技术对于提高单片机系统设计，提高系统的可靠性显得尤为重要。
对单片机系统而言，干扰因素有两种，一是来源于系统外部环境和其它电气设备产生的干扰，通过传导和辐射等途径影响单片机系统正常工作;二是来源于系统内部，由系统结构、制造工艺等决定以及内部元器件在工作时产生干扰，通过地址、电源线、信号线、分布电容等传输，影响开关电源模块系统工作状态。
一. 什么是干扰源？干扰源是指产生干扰的元件、设备或信号。
产生的干扰包括：(1)电磁干扰，如继电器开关启动、静电放电、电网电压波动等都可能引起不同程度的瞬变浪涌电压，会造成IC和半导体器件PN结烧毁、氧化层击穿等。
(2)人为干扰，如机械振动、继电器触点抖动、元器件安装和电路板布线引起的电磁耦合、接插件接触不良、虚焊、放大器自激、电源纹波等。
(3)环境因素干扰，如噪声和环境温湿度、以及太阳黑子的变化，空间粒子辐射等。
每一个设备干扰造成的误操作，可能运行千次才出现一次，甚至是上万，百万才出现一次。
时间上是一天，一个月，甚至是一年很多年。
但是干扰出现所造成的严重后果，是我们无法想象到的。
在这里我先引用一个小插曲：原来我在镇江做焊机的时候，老是出现焊机在上电瞬间有信号输出，出现的频率很高，最严重的一次是差点将一个客户员工的手指压到。
后来我想了个方法就是是在信号输出的I/O口上加上一个50k的上拉电阻，发现问题还是有，但是出现的频率降下来了，后来又改用15k的电阻，就彻底地把那个问题给解决了。
干扰信号源也遵循欧姆定律，越存在干扰的场合，跟测试使用的上拉电阻也有联系。
想知道他是怎么解决的，可以看下下面的文章：[话题] 【MCU每周论点】如何提高单片机的抗干扰能力? 亲你懂吗?二. 干扰源产生的原因是什么？下面回到正题，单片机干扰的原因还包括传播途径、敏感器件的使用，也会使单片机受到干扰。
干扰对单片机系统的影响主要通过三种途径传输，包括：(1)输入系统。
单片机防止电磁干扰的方法
单片机防止电磁干扰的方法
1、该上拉的上拉，该下拉的下拉，该加电容的加电容，总之不要让MCU任何一个脚就那么摆着
——而且也不要指望MCU内部的上拉电阻
2、没必要的情况下，不用外部高频晶振，尽可能采
用[内部RC振荡器维持运转+外部32768Hz晶振定时+软件修改振荡器微调寄存器控制速率]的做法，而且如果可能，连32768Hz晶体也换成类似速率的有源振荡器
3、用四层板，下面布屏蔽层，上面扣屏蔽罩
4、电源方面，供给MCU的那一道电源一定要用线性
稳压，而且不要用7805或者1117这类大路货色，同时滤波电容退藕电容滤波电感一个都不能少，同时，在对功
耗要求不严格的情况下，尽可能用稳压二极管为MCU供
电
5、在可能的情况下，尽量不把工控器件装在MCU板上，同时，MCU板对外通信尽可能采用差分方式（后面这半条可能会需要CPLD或若干高速422/485接口辅助）。
AVR单片机SPI通信的一种抗干扰方法
＃ｍｋｆｓ．ｊｆｆｓ２ ／ｄｅｖ／ｍｔｄ３
就是地址偏移量；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｆｌａｓｈ ｍａｐｐｉｎｇ是ＭＴＤ 现在 ｍ ｔ ｄ ３ 被格式化为 Ｊ Ｆ Ｆ Ｓ ２ 文件系统了。
从机方在开始一个数据组的传输前，需要查询 Ｓ Ｓ 引 脚的电位。 在该脉冲前沿出现之后，主机开始新的传输 之前，重新设置控制寄存器 Ｓ Ｐ Ｃ Ｒ ，并给 Ｓ Ｐ Ｄ Ｒ 写好准备 在传输开始时传给主机的数据。
３ 实例程序
本例是一个工控设备中的两个模块：主控模块和监 视模块。二者的 Ｃ Ｐ Ｕ 都采用 Ａ Ｖ Ｒ 的 Ａ Ｔ ９ ０ Ｓ ８ ５ １ ５ 单片机。
ＳＥＩ
；为更高优先的操作而开中断
ＩＮ Ｔ Ｅ Ｍ Ｐ ０ ， Ｓ Ｐ Ｄ Ｒ ；接收数据
ＳＴ Ｙ＋，ＴＥＭＰ０
ＣＰＩ ＹＬ，ＲＥＰＯＲＴ＋８ ；一组完了吗？
ＢＲＣＳ ＴＲＮＳＸ
……
；处理 ＲＥＰＯＲＴ 中收到的数据组
ＣＬＩ
；（＆ ＆ ＆）
ＴＲＮＳ１： ＳＢＩＣ ＰＩＮＢ，４
；查询联络信号
ＲＪＭＰ ＴＲＮＳＹ
复位。 此复位动作不仅会清除控制寄存器 Ｓ Ｐ Ｃ Ｒ ，同时 也会清除位计数。
如何解决单片机的抗干扰问题
如何解决单片机的抗干扰问题随着单片机的发展，单片机在家用电器、工业自动化、生产过程控制、智能仪器仪表等领域的应用越来越广泛。
然而处于同一电力系统中的各种电气设备通过电或磁的联系彼此紧密相连，相互影响，由于运行方式的改变，故障，开关操作等引起的电磁振荡会波及很多电气设备。
这对我们单片机系统的可靠性与安全性构成了极大的威胁。
单片机测控系统必须长期稳定、可靠运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大损失。
因此单片机的抗干扰问题已经成为不容忽视的问题。
1 干扰对单片机应用系统的影响1.1测量数据误差加大干扰侵入单片机系统测量单元模拟信号的输入通道，叠加在测量信号上，会使数据采集误差加大。
特别是检测一些微弱信号，干扰信号甚至淹没测量信号。
1.2 控制系统失灵单片机输出的控制信号通常依赖于某些条件的状态输入信号和对这些信号的逻辑处理结果。
若这些输入的状态信号受到干扰，引入虚假状态信息，将导致输出控制误差加大，甚至控制失灵。
1.3 影响单片机RAM存储器和E2PROM等在单片机系统中，程序及表格、数据存在程序存储器EPROM或FLASH中，避免了这些数据受干扰破坏。
但是，对于片内RAM、外扩RAM、E2PROM 中的数据都有可能受到外界干扰而变化。
1.4 程序运行失常外界的干扰有时导致机器频繁复位而影响程序的正常运行。
若外界干扰导致单片机程序计数器PC值的改变，则破坏了程序的正常运行。
由于受干扰后的PC 值是随机的，程序将执行一系列毫无意义的指令，最后进入“死循环”，这将使输出严重混乱或死机。
2 如何提高我们设备的抗干扰能力2.1 解决来自电源端的干扰。
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。
单片机系统抗干扰的主要措施
， 抑制干扰源的 干扰作用
针对不同干扰源采取相应措施来抑制干扰 作用。如给电机加滤波电路， 在继电器接点两 端并接火花抑制电路以减少电火花影响; 继 电器线圈增加续流二极管， 来消除断开线圈时 产生的反电动势干扰， 可控硅两端并接RC 抑 制电路， 减小可控硅产生的噪声. 系统中加入 气体放电管等元件使它们与抗共模和抗差模干 扰的电感配合使用， 防止雷击千扰。
科技资讯 SCI〔 NCE & TECHNOLOGY ‘ NFORMATION
35 双 绞线及光纤的 使用 在数字信号的长线传输时利用双绞线， 可 对噪声千扰有较好的抑制效果。由于外界磁 场或电磁场在双绞线上产生的电流流动方向 相 反， 从整体上看， 感应磁通引起的噪声电流互 相 抵消， 使得双绞线具有抵消电磁感应干扰的能 力。屏蔽双绞线杭千扰的能力更强， 因为屏蔽 层可以起静电屏蔽作用， 双绞线起消除电磁感 应干扰作用。在工程实践中， 可以将双绞线穿 在钢管或金属蛇皮管中， 并将钢管和金属蛇皮 管牢固接地， 就可收到较好的抗干扰效果。如 需进一步提高抗千扰能力， 可与光电祸合器联 合使用或者使用平衡输入接收器和输出的驱动 器。为了避免信号的反射和回波， 需要在接收 端接人终端匹配电阻。而由于光纤是电绝缘
屏蔽 。
程序区(如E ROM 中未使用空间)， P 则指令冗余 失效， 这时常采用设置软件陷阱的方法使其恢 复正常。所谓软件陷阱就是用一条引 导指令强 行将捕获的程序重新引人它的复位入口 主 处，
要安 在 排 未使用的中 断区、 用的E ROM 未使 P
空间、程序运行区及中断服务程序区。 4 . 2 软件 “ 看门狗“技术 当失控的程序进入 “ 死循环” 通常采用 ， “ 看门狗”技术使其 脱离 “ 死循环” 。以 MC于5 为例， 1 它有2 个定时器TO和Tl ， 可用 这2个定时器来对主程序的运行进行监控。如 用定时器功 监视定时器T I ， 用定时器T l 监视 主程序， 主程序监视定时器TO， 采用这种环形 结构的软件 “ 看门狗”具有良 ， 好的抗干扰性
单片机抗干扰技术设计
２０ ０ ６年第 ５期 安徽 电子 信 息 职业 技 术 学 院学 报 Ｎ ． ０ ６ ｏ ５２ ０ 第 ５卷 （ 总第 ２ 期 ）ＪＲ ＬＦＮＩ ＣＩＡＣＬＥＦＥＲＩ＆ＮＲＴＮＥＮＯ Ｇ ｎ ｒｌ ！ ６ Ｏ Ｎ Ｈ ＡＯ Ｌ ＬＧＯＥＣＯＣ ＩＯ ＡＯＴＨ ＬＹ ｅｅａ Ｕ Ａ ＡＵ ＯＴＮ Ｅ ＴＮＳ ＦＭ Ｉ ＣＯＧ Ｏ Ｖ Ｏ Ｌ ！
２ ２注 意 印 制 电路 板 的布 线 与工 艺 ． 印制 电路 板 的 设 计 对 单 片 机 系 统 抗 干 扰 能 力 强 弱非 常 重要。要本着尽量控制噪声源 ， 量减 小噪声的传播 与耦合 ， 尽 尽量 减 小 噪 声 的吸 收这 三 大 原 则 设 计 印制 电路 板 和 布 线 。 （）尽 量 采 用 多层 印 制 电 路 板 ，多 层板 可 提 供 良好 的 接 １ 地 网 ， 防 止 产 生地 电 位 差 和 元 件之 间 的 耦合 。 可 要。 （） ２ 印制 电路 板 要合 理分 区。 模 拟 电路 区、 字 电路 区、 数 １ ．干扰 的 来 源 功 率 驱 动 区要 尽 量分 开 ，地 线 不 能相 混 ，分 别 和 电源 端 的地 单片机应用环境 中干扰 是以脉冲 的形式进 入单 片机 系 线相 连 。 统 ， 渠道 主 要 有 三 条 ， 其 即空 间干扰 ， 电系 统 干扰 。 程 通 供 过 （） 件 面 和 焊 接 面 应 采 用相 互 垂 直 、 交 、 者 弯 曲走 ３元 斜 或 道干扰。 线 ，避 免 相 互 平 行 以减 小 寄 生 耦合 ；避 免相 邻 导 线平 行 段 过 空 间干扰 来 源 于 周 围 的 电气设 备如 发 射 机 、中频 炉 、晶 长； 大 信 号 线 间 距 。 频 电路 互 联 导 线 尽 量 短 ， 用 或者 圆 加 高 使 闸管逆 变 电源 等发 出的 电干扰 和 磁 干扰 ； 播 电台或 通 信 发 广 弧折线布 线， 不要使 用折 线， 以减小高 频信 号的发射。 射 台发 出 的 电磁 波 ；空 中 雷 电 ， 至 地 磁场 的 变化 也会 ；起 甚 Ｊ （） ４ 印制 电路 板 要 按 单 点 接 电、 点接 地 的原 则 送 电。三 单 干 扰 。这 些 空 问 辐 射干 扰 会 使 单 片机 系 统 不 能 正常 工 作 。 个 区域 的 电 源 线 、 线分 三路 引 出。 地 线 、 源 线 要尽 量 粗 ， 地 电 供 电系统干扰以电源的噪声干扰 ；起。由于工业现场运 Ｊ 噪声 元 件 与非 噪 声 元 件 要 尽 量 离 远 一 些 。 时 钟 振 荡 电路 、 特 行 的大功 率设备 众多特 别是大感性负载设备 的启停会 使得 殊高速逻辑 电路部分用地线圈起来 ， 让周 围电场趋近 于零。 电网电压大幅度涨落， 工业电网电压 的欠压或过压 常常达到 （）使 用 满 足 系 统 要 求 的 最 低 频 率 的 时钟 ，时 钟产 生器 ５ 额定 电压 的 ±１％ 以上 。 ５ 要 尽 量 靠近 用 到 该 时 钟 的 器 件 。 石 英 晶体 振 荡 器 外 壳 要 接 过 程 通道 干 扰 是 干 扰 通 过 前 向通 道 和 后 向 通 道 进 人 系 地。 时钟线尽量短 ， 时钟线要远 离 Ｉ ０线 ， 石英晶体振 荡器 ／ 在 统。例如在单片机控制 系统 中。 所采集数据 的误差主要是由 下 面 要 加 大 接地 的 面 积 而不 应 该 走 其 它 信 号 线。 于干扰信号 窜入 了前向传感器通道 中， 使信号发 生了较大的 （ ） ／ 驱 动 器 件 、 率放 大 器 件 尽 量 靠近 印 制板 的边 、 ６ ｌＯ 功 偏 差 所 致。 这 种 偏 差往 往 会 造 成 系统 误 动 作 ， 控 制 失 常。 使 靠近 ； 出接插件。重要的信号线尽量短并要尽量粗， Ｊ 并在两 ２ 片 机应 用 系统 的 硬件 抗 干 扰 设计 ．单 侧 加上 保 护 地 。 将 信 号 通 过 扁 平 电缆 引 出 时 ， 要使 用 地 线一 ２ １供 电 系统 ． 信 号一 地 线 相 间 的结 构 。 （ ）采 用 开 关 电源 并 提 供足 够 的功 率余 量 ，主机 部 分 使 １ （）原则上每个 Ｉ ７ Ｃ元 件 要 加 一个 ０ 叭 一 ．ｕ ． ０ １Ｆ去 藕 电 用 单独 的稳 压 电路 ， 必 要 时输 入 、 输 出供 电分 别 采 用 Ｄ Ｃ— 容 ， 线 时去 藕 电容 应 尽 量 靠 近 Ｉ 的 电源 脚 和 接 地 脚 。要选 布 Ｃ Ｄ Ｃ模 块 隔 离 ， 以避 免各 个 部 分 相 互干 扰 。 高 频特性好 的独石 电容或瓷片 电容作去藕 电容。去藕 电容焊 （ ）防 止 从 电源 系 统 引入 干 扰 ，可 采取 交流 稳 压 器 保 证 ２ 在 印制 电路 板 上 时 。 引脚 要 尽 量 短 。 供 电的 稳定 性 ， 止 电源 的过 压和 欠压 。 使 用 隔 离变 压 器 滤 防 （） ８ 闲置 不用 的 Ｉ 脚 不 要 悬 空 以避 免 干扰 引入 。不 用 Ｃ管 掉 高 频 噪声 ， 通 滤波 器 滤 掉 工 频干 扰 。 低 的运算放大器 正输入端接地 ， 负输入端接输 出。单片机 不用 单片机 的供 电。 采用图 ｌ 所示方式。电源经交流 稳压器 的 ｌ Ｏ 口定 义 成 输 出。 片 机 上 有 一 个 以上 电源 、 地 端 ， ／ 单 接 每 稳压， 再经一级噪声滤波器 ，可在 一定 程度 上抑制瞬态 干 个都要接上。 要悬空。 不 扰。 ２ ３信 号输 入 输 出接 １ 的抗 干 扰 方 法 ． ５ １ （ ） 号 隔 离。 在 输 入 通 道 上 采 用 光 耦 合 器 件 来 进 行 信 １信 麦压 器 息传 输 ，在 输 出上 用 光 电 隔 离 耦 合 器 件 或 机 电 隔 离 的 方 法 ， 使 系 统 内部 与各 种 传 感 器 、开 关 从 电气 上 隔 离 ，抑 制 或 阻挡 干 扰 从 接 口进 入 系 统。 图 １ 供 电 电路 简 图 （） ２ 电路滤波。常用 Ｒ Ｃ低通 滤波器接在输 入电路 中， 可
单片机应用系统的抗干扰
（） 晶振布线 。晶振与单 片机弓脚尽量靠近 ， ３注意 ｌ 用地线把
时钟区隔离起来 ， 晶振外壳 接地并 固定 。 （） ４ 电路板合 理分 区， 如强、 弱信号 ， 数字 、 模拟信号 。 可能 尽 把干扰源（ 电机 、 电器 ） 如 继 与敏感元件（ 如单 片机 ） 远离 。
（） 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。
３ ． 提高敏感器件的抗 干扰性能 提高敏感器件的抗 干扰性能是指敏感器 件应尽量减少对干
田 设 一 与 ＿ ２７ ｌ － 理 维 ０ №１ ０
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单片机应用 系统 的抗干扰
黄 岩
摘要 阐述单片机应 用 系统干扰 的来源及后 果， 从理论上分析 了单 片机 系统抗干扰 的措施 ； 介绍 了当程序运行混乱时， 使程序
抗干扰 硬件 软件 Ｂ ’
重入正轨在软件设 计上应 采取 的抗干扰方法。 关键词 单 片机 中图分类号 Ｔ ２ Ｐ
源和被干扰对象间没有公共 阻抗 。
（） ３ 电容耦合 ， 又称电场耦合或静 电耦合。是 由于分布 电容 的存在而产生 的耦合。 （） ４ 电磁感应耦合 ， 又称磁场耦合 。是由于分布 电磁感应而 产生 的耦合 。 （） ５ 漏电耦合 。这种耦合是纯 电阻性的 ， 在绝缘不好时就会
发生 。
（ 噪声严重 时可能会把可控硅击穿 ） 。
干扰用数学语言描述为 ｄ ／ｔｄ ＆， ｕｄ，Ｕ 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 ＡＤ、 ／ ／ ＤＡ变换器 ， 单
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。
单片机的抗干扰能力
单片机的抗干扰能力在我一次产品中有AVR 和PIC 两种芯片同时存在，当用AVR 推动继电器-- 再推动接触器。
用PIC 来显示。
发现PIC 居然有点小小的干扰，不得不在外围电路上加措施才解决问题。
都说PIC 的抗干扰一流的，我怀疑之下对两种单片机做一个小小的测试。
首先说明，我只是比较单个芯片的最小系统，比较单片机的自身抗干扰能力。
1。
电源用变压器变压12V ，7805 稳压，输入输出均接电解电容和104 电容。
2。
单片机最小系统，用3 个I/O ，按钮，指示灯，驱动三极管（继电器-- 再推动接触器）不用的管脚不管。
3。
干扰源，由于没有仪器，只好用接触器的线圈来做干扰源，为了加强干扰，接触器线圈两端没有加104 电容。
4。
软件，最小最简单，不加任何处理只推动作用。
5。
元件选择，PIC 的用PIC16C54 ,PIC16F54 ,PIC16F877A , PIC16F716。
AVR 的选用M8。
AT28 , AT13。
接下来做测试了：PIC16C54 ：先是接触器放在芯片旁边。
无论怎么按动按钮，接触器的干扰对它一点反映也没有，真是稳如泰山。
再用接触器线圈引线缠绕芯片。
在6 圈以下还是稳如泰山。
上了7 圈就有干扰了。
看来PIC16C54 真是强悍啊。
佩服。
接下去就试PIC16F54了。
PIC16F54 ：先是接触器放在芯片旁边。
不得了！程序简直没有办法运行，和PIC16C54 简直一个在天上，一个在地下。
万思不得其解。
查阅PIC 资料都说PIC 的F 系列比C 系列差，就是F 系列的不同产品抗干扰也不一样。
于是又测试PIC16F716 。
PIC16F716 ：先是接触器放在芯片旁边。
果然好多了，10 次也就1 次复位。
PIC16F877A ：先是接触器放在芯片旁边。
无论怎么按动按钮，接触器的干扰对它一点反映也没有，再用接触器线圈引线缠绕芯片。
在1 圈就有干扰复位了。
以上就是对我有的几种PIC 片子的测试结果。
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。
单片机应用中的抗干扰技术与方法
试析单片机应用中的抗干扰技术与方法摘要：单片机抗干扰技术是单片机应用系统中需要首先进行考虑的技术问题，它对于单片机应用的稳定性和可靠性有着很大的影响和作用。
本文主要结合干扰作用对于单片机系统的不利影响情况，对于单片机应用系统中比较常见的集中抗干扰技术与方法进行分析论述，以提高单片机应用中的抗干扰技术水平，保证单片机运行应用的稳定性与可靠性。
关键词：单片机系统软件工业领域抗干扰技术方法分析中图分类号：tp368.1 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2013）01-0025-02单片机应用系统在工业领域环境中的应用比较广泛和普遍。
通常情况下，单片机应用系统在进行仿真调试以及实验室内部的联机运行应用中，运行稳定性与可靠性都比较高，但是在进行工业环境领域的实际运行应用时，由于工业环境领域内部本身的干扰因素比较多并且复杂，容易造成单片机应用系统运行中出现一些这样或者是那样的不可控制问题，对于单片机系统设备的可靠、稳定运行有着很大的不利影响。
本文主要在对于单片机应用系统的干扰影响分析下，针对比较常见的几种单片机应用系统抗干扰技术和方法进行分析论述，以提高单片机系统中的抗干扰技术水平。
1 干扰作用对于单片机系统的影响分析随着社会经济与工业生产不断发展，单片机系统不仅在工业生产领域应用越来越广泛，而且在智能化仪表以及监控系统领域中的应用数量也越来越多，因此，对于单片机系统运行可靠性与稳定性的要求也就越来越高。
通常情况下，在单片机系统运行过程中，对于单片机系统运行可靠性与稳定性产生影响的因素有很多，而单片机系统的抗干扰能力是影响系统可靠性和稳定性的最重要因素。
根据干扰作用对于单片机系统运行稳定性与可靠性的影响情况来看，形成干扰影响的单片机系统运行可靠性干扰作用，主要有单片机系统运行环境中的放电干扰以及高频振荡干扰、电磁干扰、浪涌干扰等，这些干扰作用主要来自单片机系统工作运行的环境，不仅容易造成单片机系统程序的运行出现混乱，而且还会导致单片机系统中的硬件控制失灵以及数据采集出现较大误差，对于带有音频以及视频信号的应用系统中，干扰作用还会造成单片机应用系统出现声音失真或者是图像串色、串扰等问题，对于单片机系统的正常可靠运行有着很大的危害作用。
单片机嵌入式系统的抗干扰技术
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ
Hale Waihona Puke 高 新 技 术 单片机嵌入式系统的抗 干扰技术
郝 树 虹 盛 春 玲 李 秋 菊 胡 滨
（、 １ 莱铜 自动 化部 ， 东 菜芜 ２ １０ ２ 莱钢 炼钢 厂 ， 东 莱芜 ２ １ ０ ） 山 ７ １４ 、 山 ７ １４ 摘 要 ： 干扰技 术是单 片机 应 用 系统设 计过 程 中的 重要 环节 ， 文从硬 件 和软 件 方面探 讨 了单 片机抗 干扰 的一 些方 法措施 ， 效 抗 本 有 提 高单 片机 嵌入 式 系统运 行 的可 靠性 。 关键 词 ： 片机 ； 单 嵌入 式 系统 ； 干扰 抗 １ 片机嵌入式系统及其干扰形式 单 和抗 干扰 的独特 性能。 作至关重要的指令之前也可插入几条空操作指 嵌入式系统 一般 定义为： 以应用为 中心 ， 以 光 魁器件 令， 以确保这些指令的正确执行。 计算机技术为基础 ， 软件硬件可裁剪 ， 应用 适合 ３ ｌ ２软件陷阱技术 系统对功能 、 可靠性 、 、 、 成本 体积 功耗严格 要求 当跑 飞 的程序 落在非程序 区 （ Ｅ Ｒ Ｍ 如 ＰＯ 的专用计算机 系统 。 简而 言之 ， 可用“ 一言” 义： 定 未使用 的空间或某些数据表格 区）则采用软件 ， 嵌 埋在应 用系统或设备之 中，不为用户所见 的 陷阱使程序恢复正常。 所谓软件陷阱 ， 就是在非 专用计算机 系统 。 图 １光电隔 离示意图 程序 区设置一些拦截 程序 ， 将失控 的程 序引至 工业现场环境 中的干扰一般 以脉 冲形式 进 电磁隔离 。 利用隔离变压器来切断环流 ， 如 复位 人 口地址 ００Ｈ或 处理错 误程 序 的入 口 ００ 入 系统 ， 干扰形式主要有三种 ： ～是空 间干扰 磁 图 ２ 所示 。电路 １ 的输 出经过 变压器耦合到 电 地址 Ｅ Ｒ 在此处利用 ＬＭ Ｒ， Ｊ Ｐ指令 ， 序走人 使程 场干扰） ， 信号通过空 间辐射进入 系统 ； 是 路 从而地 环路被 切断 ， 电路 各 自的地 电位 正轨 。 电磁 二 两 过程通道干扰 ， 干扰通过 与系统相连 的前 向通 基准不受影响 ， 不会造成 干扰 。 ３ － ３软件看 门狗 电路 道 、 向通道及与其它 系统 的相连通道进入 ； 后 三 程序运行过程 中． 时受到某种干扰 的影 有 隔 离受 蓬器 是供 电系统 干扰 ，电磁信 号通 过供电线路进入 响会 现死循环现象 ， 门狗 的作用就是 防止 看 系统 ， 是危害最 严重 、 最广泛 的一 种于扰 。当干 程 序发生死 循环。 ５单片机中有两个定时器 ， 在 １ 扰侵入单片机系统后 ， 会造成控制状 态失灵 ， 数 可以用这两个定时器来对 主程序 的运行进 行监 据采集误差加大 ， 数据发生变化 ， 运行失常 程序 控。对 Ｔ 设定一定 的定 时时间 ， Ｏ 当产生定 时中 等不 良 果。 后 针对 以上问题 ， 本文分别从硬件和 断时对一个变量进行赋值 ，而这个变量在 主程 软件两个方面来探讨一些 提高单片机嵌入式系 图 ２ 变压 器 隔 离示 意 图 序运行的开始 已经有 了一个初值 ， 要设定 的定 统抗 干扰能力 的方法 。 ２ － ３屏蔽技术 时值要 小于主程序 的运行时 间。这样在主程序 ２硬件抗干扰措施 将单 片机 嵌入式 系统置 于金 属箱 体 中， 利 的尾 部对变量的值进行判断 ，如果值发生 了预 ２ ． １电源干扰控制 用金 属对电磁的屏蔽性来削弱或 消除外 部进入 期 的变化 ， 就说 明 Ｔ ０中断 正常 ， 如果没 有发生 电源是对 单 片机 系统 干扰 的一个 主要 来 箱 内的电场和磁场 。信号线和 电源线严 格地分 变化 则使程 序复位 。 １ Ｔ 用来 监控主程序的运行 ， 源。 电源在提供能源 的同时 ， 直接将噪声加在单 开 ， 不得同时穿人 同一个金属盒或金属 管中。 由 给 Ｔ 设 定一定 的定时时 间， ｌ 在主程序 中对其进 片机 系统上 。 中断线 、 复位线和其它一些控制线 于 电场或磁场都与测点到干扰源的距离成反 比， 行复位 ， 如果 不能在一定的时间里对其进行复 最容易受到外界噪声的干扰。 因此， 把信号线安排 到距离 电源线远 的地方也 是 位 ，１ Ｔ 的定时 中断就 会使单片机 复位 。在这里 电源变压器采用双隔离 ，即电源变 压器 的 种有效措施 。 Ｔ 的定时 时间要设的大于 主程序 的运行时间 ， １ 初、 次级线圈屏蔽层与初级线 圈中心点接大地 ， ２ － ４硬件看 门狗 （ ｔ ｄｇ技术 Ｗａ ｈｏ） ｃ 给主程序 留有一定的裕量 。而 Ｔ 的中断正常与 ｌ 次级外屏蔽 层接抑 制板 地 ，以减少高低频脉 冲 Ｍ Ｘ １Ｌ Ａ ８３ 是一 款带看 门狗 和 电源监 控功 否再 由 ＿】 ｒ 定时 中断子程序来监视。 Ｏ （ Ｔ 监视 Ｔ ， １ 干扰 ， 提高高频共模抗 干扰能力 。 能复位芯片 ， 的复位信号 为高电平 ， 于 Ｔ 监视主程 序 ， 序又来监视 Ｔ ， 提供 适用 １ 主程 Ｏ从而保证 用压敏电阻抑制尖 峰 、 。 浪涌 压敏 电阻两端 复位信号为高电平 的单片机 系统 。 Ａ ８ Ｍ Ｘ Ｌ的 系统的稳定运行。 １ ３ 的电压如超过其 限定值 ， 电流会迅速 增大 ， 呈短 溢出时 间为 １ 秒 ， ． ６ 当系统 出现 死机 时 ， 片机 单 ３ Ａ数字滤波技术 路状态。 利用这一特 点可以吸收瞬时尖峰 、 浪涌 就会停止 向看 门狗发送脉 冲 ， 超过 １ 秒 ， 门 ． 看 ６ 为了消除实时数 据采集 系统通道中的干扰 电 压。压敏电阻并联在 电源 的初 次级 可有效抑 狗电路就会发 出复位信号 ， 系统 复位 ， 将 使系统 信号 ， 需对信号滤波 。所谓数字滤波 ， 在单 就是 制尖峰浪涌电压。 恢复正常。 片机 中用某种计算方法对输人 的信号进行 数学 低通 滤波器 可滤去 干扰带来 的高次谐 波 ， ２ ． ５去耦技术 处理， 以便减 少干扰在有用信号 中的比重 ， 提高 改善 电源波形 。 采用分散独立 的稳压块 ， 对 分别 数字信号 电平转换在转换过程 中会产生很 信 号的真实性 。这种滤波方法不需要增加硬件 各部分电路进行供 电，可减少公共阻抗 的相互 大 的冲击电流 ， 在传输线和供应 电源 内阻上 设 备 ，只需要 根据预定的滤波算法编制相应 的 并 影响 ， 提高供电的可靠 陛。 产生较 大压 降 ， 成严 重干扰 。为抑制 此干扰 ， 程序即可达到信号滤波 的 目的，有利于 降低成 形 ２ ． ２隔离技术 在 电源 电路 、数字 电路 和信 号处理 电路 中适 当 本 。数字 滤波稳定性高 ， 滤波参数修改方便 ， 可 在接 口电路 中 ， 出现 ２ 以上接 地时 ， 配置去耦 电容 ， 如果 点 即形成去耦 电路 ， 这样可旁路集 以对各 种干扰信号进行滤波 。常用 的滤波方法 可能 引入共 阻耦 合干扰和地环路 电流干扰 。抑 成 电路产生 的干扰 。原则 上每个集成 电路 的电 有 ： 算术平 均值滤波 、 中值滤波 、 程序判断滤 波 、 制这类 干扰 的方法 是采用隔离技术 。通常有光 源和地之 间都要加 １ 个去耦 电容 。它有两个作 加权平 均值滤波 、滑动平均值滤波和复合数字 电隔离和电磁隔离 两种 。 用： 一方面是本集成 电路 的蓄 能电容 ， 提供和 吸 滤波法 。 光电隔离。光 电隔离是 由光 电耦合器来实 收该集成 电路开 、 门瞬 间的充 放电能量 ； 关 另一 ４结束语 现 的， 电耦合 器通过光进行 信号传 送 ， 图 １ 方面旁路掉该器件 的高频 噪声。数字电路 中典 光 如 在 ｒ程实践中通常都是几种抗干扰技术并 】 ＿ ＝ ＝ ＝ 所示 ， 可以切断单片机与前 向 、 向及其 它控制 型的去耦 电容是 ０ Ｆ 后 ． 。 １ Ｉ ｘ 用 ， 为补 充完善来 取得较好 的抗干扰效果。 互 细 器电路的联系， 使其电路相互独立， 能有效抑制 ３软件抗 干扰措施 致周到地分析干扰源 ， 确定干扰 洼质 ， 与软 硬件 尖峰脉冲及各种噪声干扰。光电耦合器的组成 ３ ． １指令冗余技术 件抗干扰技术相结合 ， 完善系统监控程序， 使系 主要包括发光 二极管 、 光敏品体管等部件。 当信 跑 飞的程序落 在用户工作 程序 Ｒ Ｍ 区 统最大限度 的避免 干扰的产生和受干扰后能使 Ｏ 号电压 Ｕ产生 电流 Ｉ ，其发光 的强弱与 ｕ的大 内时 ， 可采用 指令 冗余的方法使程序走 上正轨 。 系统 恢复正常运行 ， 保证单 片机控 制系统长期 小成 正 比， 过光电耦合到光 电三极管再一 次 常用 的指令冗余 技术有 两种 ： Ｏ 通 Ｎ Ｐ指令 的使 用 稳定可靠地丁作 。 变成 电流 ， 大电路 输出。它在输入 、 出电 和重要指令冗余。Ｎ Ｐ 经放 输 Ｏ 指令是在双字节指令和 参 考 文献 路中另一个 主要作用是抑制地环流 ，即使在输 三字节指令之 后捅人两个单字 节 Ｎ Ｐ Ｏ 指令 ， 即 ｆ朱顺华 ， １ 】 王成春 ， 邹逢兴． 单片机控制 系统的硬 入端 出现 ６ Ｖ的共模 电压时 ， ０ 对控制器也无影 使 因为“ 跑飞 ” 序落 到操作 数上 ， 两个 件 抗干扰 设计 微计算机信 息，０７ ３ ． 使程 由于 ２０． ， ２ 响。光 电耦合器 的输入 与输 ｝端在 电气上是绝 空操作指令 的存在 ， Ｈ 不会将其 后的指令 当操作 『 刘光斌． ２ １ 单片机 系统 实用抗干扰技术 ［】 Ｍ． 北 缘 的， 出端对输入端无反馈 ， 且输 因而具 有隔离 数执行 ， 而使程序纳入正轨 。 从 在某些对 系统工 京 ： 民邮 电出版社 ，０ ６ 人 ２ ０
单片机抗干扰措施
6．表格参数放在EPROM中，检验和存于最后单元，防止EPROM内容被修改
7．加看门狗，软件走飞可从头开始
8．开关信号延时去抖动
9．IO口正确操作，必须检查口执行命令情况防止外部故障不执行控制命令
10．通讯应加奇偶校验或查询表决比较等措施，防止通讯出错
（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
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。
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。
单片机硬件抗干扰方法研究
２ ｕ 监控 。工程 技术 人员 常用 输过 程 中极 易受 到干扰 ，其 中信号 ．ｐ
线要 远离大 功率 导线 ，如果 实在做
次仪表 ，另一 部分是 显示及 控制
来可 以从三 个部位 介入 ：第一个 部 供 电的稳 定性 ，防止 电源 的过压 和 部分 称为二 次仪表 ，有 时一 次仪表 位是 输入 系统 ，干扰源可 使模拟 信 欠压 。使用 隔离变 压器滤 掉高频 噪 与 二次仪表 之 间距 离较 远 ，几 十米
二个 部位 是输 出系统 ，干 扰源可 使 Ｔ ７ ０ 电源监 视芯 片来监测 电压 。 Ｌ７５
输 出信 号 混乱 ，不能正 常反应微 机 它的Ｓ ＮＥ 电源监视端，当ＳＮ Ｅ Ｅ Ｓ为 ＥＳ 上 不 到远离则 要将信 号线 和功 率线分
系统 的真 实输 出结果 ；第 三部位 是 的电压小于４ Ｖ ５ 时， ／ Ｅ Ｅ 输出低 电 别套人钢管进行屏蔽。 Ｒ ＳＴ 微机 系统 的 内部 ，干扰源 可 能使微 平 （ 产生＿ 沿 ），向单片机 申请 中 ｌ
ＭＳ 滤波 器接 在输 入 电路 中 ，可 以大大 Ｃ Ｏ 器 件 的地线要 呈辐 射 网状 ，避 点有频带宽、通信容量大、信号传输 削弱各类高频干扰信号，对于火花放 免环 形 。而且 要构成 闭环 路 ，数字 损耗低 、抗干扰 ，由于光纤是电绝缘 电及 高频振 荡所 产生 的干扰 ，可在 地 与模 拟地 分 开 。三 是注 意 晶振布 的所 以不怕 电磁干扰，不怕雷击 。
【 关键 词】单片机；干扰；硬件设计；抑制
在 实验 室 的仿真 机 上 ，经过 千 用得 当 ，可将 绝大 多数干 扰信 号拒 Ｔ ｓ Ｖ ），使 用Ｔ ｓ Ｖ 二极 管进行 浪涌保
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如何提高抗干扰性能
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。