单片机休眠-复位运行方式提高抗干扰能力
如何提高MCU抗干扰能力？
1 前言随着单片机的发展，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。
2 干扰对单片机应用系统的影响2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。
3 如何提高设备的抗干扰能力3.1 解决来自电源端的干扰单片机系统中的各个单元都需要使用直流电源，而直流电源一般是市电电网的交流电经过变压、整流、滤波、稳压后产生的，因此电源上的各种干扰便会引入系统。
除此之外，由于交流电源共用，各电子设备之间通过电源也会产生相互干扰，因此抑制电源干扰尤其重要。
电源干扰主要有以下几类：电源线中的高频干扰（传导骚扰）：供电电力线相当于一个接收天线，能把雷电、电弧、广播电台等辐射的高频干扰信号通过电源变压器初级耦合到次级，形成对单片机系统的干扰；解决这种干扰，一般通过接口防护；在接口增加滤波器、或者使用隔离电源模块解决。
提高单片机抗干扰性能的几点措施
０ 引 言
随着 单片机 的智 能 化 和微 型化 的不 断 发 展 ，
影 响 的变化 部分 的总称［ １ ］ 。在 产 品研 制 和开 发过 程中， 产 品在实 验室 环境 下运 行一 切正 常 ， 但 到 了
现场 实 际应 用 中会 出现 不 正 常 、 不 规 律 甚 至是 错
误 的情况 ， 这些 问题 的 发 生往 往 都 是 抗 干 扰措 施
件抗 干扰 措施 以及软 件“ 看 门狗” 、 滤波 算法 、 通信 过程 的软 件抗 干扰 措施 。
关键词： 单片机 ； 抗 干扰 ； 看 门狗技 术 ； 硬件； 软件
中图分 类号 ： Ｔ ＮＯ １ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ － ０ ０ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ １ ０ ０ － ０ ３
单 片机 系统 在 现 场 环境 中长 期 、 稳定、 可靠 运 行 ， 有效 提高 单片 机 的抗 干扰 性 能 ， 需 从 单 片机 系统 电路 的硬 件设计 和 软件 编写 两方 面着 手 。
辐射 干扰 和信 号通 道干 扰 。
（ １ ）供 电系统 干扰 是 由于 电源 的噪声 干 扰所
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｏ ｃ ｅ ａ ｎ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ
Ｏｃ ｅ ａ ｎ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ０ １ ）
单片机的复位方式
单片机的复位方式
单片机是一种微型计算机，它具有高度集成、低功耗、可编程等特点。
在单片机的运行过程中，可能会出现一些异常情况，例如程序崩溃、
外部干扰等问题。
为了确保单片机的正常运行，需要对其进行复位操作。
单片机的复位方式主要有两种：软件复位和硬件复位。
软件复位是通过程序控制实现的复位方式。
在程序中调用相应的指令
或函数，可以使单片机重新启动。
软件复位的优点是方便快捷，可以
在程序中随时调用。
但是它也存在一些缺点，例如可能会因为程序错
误导致无法正常执行复位操作。
硬件复位是通过外部信号实现的复位方式。
当单片机接收到硬件信号时，将会强制进行复位操作。
硬件复位的优点是稳定可靠，不受程序
错误影响。
但是它也存在一些缺点，例如需要额外的硬件支持，并且
无法随时调用。
在实际应用中，通常使用组合方式来实现单片机的复位操作。
例如，
在程序初始化时先进行软件复位操作，然后通过硬件信号实现备份或
紧急恢复等功能。
总之，在单片机设计中，复位是一项非常重要的功能。
通过合理的设计和选择适合的复位方式，可以确保单片机的正常运行，并提高系统的稳定性和可靠性。
MCS51单片机应用系统可靠性及抗干扰设计
（2）死机0316baowencailiao/ 3．系统对被控对象的误操作 4．被控对象状态不稳定
9.2 单片机系统中硬件抗干扰设计
9.2.1 干扰的耦合方式 1．直接耦合 nizifn mynzf mynzf mynzgf 0838mlj zhongtezc topbrightness/
9.3.3 系统复位特征
1．上电标志的设定方法 ① SP建立上电标志。 ② PSW.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 3．程序失控后恢复运行的方法 4．睡眠抗干扰
9.4 “看门狗”技术和掉电保护
9.4.1 “看门狗”技术
1．软件“看门狗”技术 nizifn mynzf mynzf mynzg mynzg mynzg mljsgf mljnzf
0838mlj zhongtezc topbrightness/
2．硬件“看门狗”技术 hd8go hd88go sj93 oemgc/
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3．上电复位与“看门狗”信号复位的不同处 zhongtezc yanjigz/ zg-nsk skf-zt nsk-zt/ fag-zt/ ntn-zt 189286/ xcdnpx/ dgxcdn dgxcpx xcwxpx
理过程
xunchi-px/ oemfy 0759mz lczx188 189287/ tiefen tjjkyq
0316baowencailiao/
9.4.2 掉电保护电路
1．简单的COMS RAM 掉电保护电路 2．可靠的COMS RAM掉电保护电路 nizifn mynzf mynzf mynzg
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 复位
单片机复位一、引言单片机的复位是指将单片机从非工作状态重新返回到初始状态的过程。
在单片机的运行过程中，可能会出现各种异常情况，如程序死循环、崩溃等，这时候需要对单片机进行复位，以恢复正常的工作状态。
本文将对单片机复位进行全面、详细、完整地探讨。
二、单片机复位的定义单片机复位是通过将单片机的复位引脚置高或低电平来实现的。
复位引脚一般用来接收外部的复位信号，当该引脚接收到复位信号时，会导致单片机内部的电路和寄存器被重置，使其重新进入初始状态，从而重新开始运行。
三、单片机复位的分类单片机的复位可以分为两种类型：软件复位和硬件复位。
3.1 软件复位软件复位是通过程序代码来实现的。
在程序的某个位置，通过特定的代码操作来触发单片机的复位功能。
软件复位的优点是可以在程序运行的任何时候进行复位，灵活性较高。
但是由于软件复位是在程序中实现的，因此必须保证程序的正确执行才能触发复位操作，可能会存在一定的风险。
3.2 硬件复位硬件复位是通过物理电路来实现的。
当复位引脚接收到复位信号时，通过硬件电路将单片机的电路和寄存器重置，使其重新进入初始状态。
硬件复位的优点是可以在任何情况下进行复位，不受程序的影响。
同时，硬件复位通常比软件复位更可靠，可以有效避免因软件错误导致的复位失败。
四、单片机复位的过程当单片机接收到复位信号时，会进行一系列的复位操作，使其从非工作状态进入到初始状态，具体的复位过程如下：1.断电复位：当单片机接收到复位信号时，会关闭电源，断开与外部设备的连接，以确保能够重新初始化。
2.清除寄存器：单片机会将所有的寄存器内容清零，将其恢复到初始状态，以确保程序的正确执行。
3.初始化外设：根据单片机的具体设计，可能会有多个外设（如时钟、定时器等），这些外设也需要进行初始化，以确保它们能够正常工作。
4.跳转到复位向量：单片机在复位过程中会根据预定的复位向量跳转到特定的地址，从该地址开始执行程序。
五、单片机复位的应用单片机复位在各个领域都有广泛的应用。
PIC单片机抗干扰设计
PIC单片机抗干扰设计摘要:单片机已经普遍应用到各个领域,对其可靠性也提出了更高的要求。
影响单片机可靠性的因素很多,但是抗干扰性能是最重要的一个因素之一。
本文对PIC单片机抗干扰设计主要从硬件干扰抑制技术和软件干扰抑制技术两个大方面来进行分析。
关键词:PIC单片机抗干扰硬件软件1 硬件干扰抑制技术1.1 采用合理的隔离技术采用合理的隔离技术对单片机抗干扰起着非常重要的作用。
隔离不仅能够将外来干扰信号的通道阻断,而且还可以通过控制系统与现场隔离实现抗干扰目的,使得彼此之间的串扰最大限度地降低。
常用的隔离技术主要包括变压器隔离方式、布线隔离方式、光电隔离方式和继电器隔离方式等。
1.2 合理选择系统时钟PIC单片机系统时钟频率为0～20MHz,时基震荡方式主要有四种,每一种时基震荡方式由不同的时基频率相对应:外接电阻电容元件的阻容振荡方式RC,频率为0.03MHz～5MHz;低频晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式LP,频率为32.768kHz或200kHz;标准晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式XT,频率为0.2MHz～4MHz;高频晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式HS,频率为4MHz～20MHz。
外接方式主要有三种:外接晶体振荡器/陶瓷谐振器、外接时钟电路、外接RC。
用户在选择基振荡方式和外接方式时可根据PIC单片机应用系统的性能、应用场合、价格等因素来进行。
外接时钟属于高频噪声源,从可靠性方面来讲,不仅会干扰本应用系统,而且还能够干扰外界。
频率越高越容易成为噪声源,因此应采用低频率的系统时钟,但是必须把与系统性能要求相符作为前提条件。
1.3 合理设计电路板在电路板设计时,不要只是采用单一的PCB板进行,而应尽可能多的采用多层PCB板来进行,其中一层用作接地,而另外一层用作电源布线,这样就使得退耦电路形成,同时,这样的电路其屏蔽效果也比较好。
如果对空间没有任何的硬性规定,同时要成本因素进行考虑,此时在设计电路板时就可以采用单层或者双层的PCB板进行布线,这样需要从电源单独引电源线进行布线,并将其逐个分配到每个功能电路中,另外,还要将所有的地线汇集到靠近电源地的一个点上。
探讨单片机控制系统的抗干扰措施
探讨单片机控制系统的抗干扰措施摘要：单片机控制系统是一种监控功能强、可靠性高、方便使用的自动控制系统，在多种领域受到广泛应用。
在进行单片机控制系统应用时，为了提高控制的有效性，需要避免单片机控制系统受到其他因素的干扰。
通过分析单片机控制系统的主要干扰来源，可以有针对性地制定抗干扰措施，避免单片机控制系统在运行中受到干扰，造成不必要的生产问题。
关键词：单片机；控制系统；抗干扰措施一、单片机控制系统干扰源分析单片机作为工业生产运行系统中非常重要的构成部分之一，由单片机所构成的控制系统必须具备较高的灵敏度。
但同时，灵敏度越高，则意味着系统可能引入干扰因素越多。
特别在强噪声环境下，被测信号可能被淹没，影响测量效果的实现。
工业现场应用中，存在大量且多类型的干扰源，这些干扰源以一种或多种方式对计算机测控系统产生影响，导致整个控制系统性能指标无法满足设计要求，进而对测量控制结果的可靠性产生不良影响，必须引起高度重视。
结合单片机控制系统的实际运行情况来看，在单片机控制系统工业现场应用中，所承受干扰以电磁能量干扰为主。
具体而言，单片机控制系统内外部干扰源主要包括以下几个方面：第一是无线电设施所产生射频干扰；第二是发动机装置上高压点火线圈向外辐射磁场强度大且频带宽的电磁波信号干扰；第三是单片机内部晶振电路干扰；第四是外部交流电路系统中所产生工频信号干扰；第五是数字电路本身门电路频繁的导通、截止造成电源地线在电流变化因素作用下所产生高频电磁干扰。
二、抗干扰的措施2.1软件抗干扰措施在单片机运行时，会有少数的干扰进入单片机控制系统，软件抗干扰措施必不可少。
因为软件抗干扰措施是以CPU为代价的，所以，如果没有硬件抗干扰措施来消除绝大多数的干扰，CPU就会一直忙碌，没有精力进行正常工作，进而严重影响单片机系统的工作效率与实时性。
下面介绍几种CPU解决抗干扰的措施。
2.1.1人工复位针对于失控的CPU,最简单的方法就是让CPU进行复位，使程序自动从OOOOH开始执行。
单片机待机工作方式在抗干扰中的应用
单片机待机工作方式在抗干扰中的应用
朱志伟;鲍祖尚
【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》
【年(卷),期】2004(000)008
【摘要】随着单片机在工业自动化、生产过程控制、智能仪表等系统的深入应用，在满足各项控制功能后，为了使系统实用化，必须提高其可靠性、安全性。
但是，由于工业现场环境恶劣，常会受到电磁设备启动、停止、电源波形畸变等因素的影响，这将不可避免的存在于扰。
在恶劣环境下运行的单片机系统．必须仔细地考虑【总页数】2页(P68-69)
【作者】朱志伟;鲍祖尚
【作者单位】长沙民政学院;长沙民政学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.PLC巡回扫描工作方式在抗干扰信号中的应用 [J], 王花兰
2.单片机应用中的抗干扰技术与方法的探讨 [J], 张嘉伟
3.单片机应用中的抗干扰技术与方法分析 [J], 杨华
4.单片机在真空包装机抗干扰控制系统中的应用 [J], 曲鸣飞;陈楠;戚成浩
5.单片机应用中的抗干扰技术与方法 [J], 宋莉
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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。
加强单片机PLC控制系统抗干扰能力的措施
摘要 ： 绍 Ｐ Ｃ在 工 业控 制领域 的应 用 以及 Ｐ 介 Ｌ Ｉ ｃ在应 用过 程 中要保 证正 常运 行应 该 注意 的一 系列 问题 ， 中对影 响 单 片机 Ｐ Ｃ控 制 系统 文 Ｌ 稳 定性 的主要 干扰 源 、 因进 行 了分析 ， 成 从硬 件 电路设 计和 软件 程序 编 制入 手， 究探 讨提 高单 片机 Ｐ Ｃ控 制 系统抗 干扰 能力的 方法和 措施 。 研 Ｌ
Ｖａｕｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌ ｇｎ ｅｉｇ
・
２ ４７ ・
加施 Ｌ
Ｍ ｅ ｓ ｒ ｓｆ ｒ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｅ ｉ ｇ Ａｎ ｉ ｉ ｔ ｒ ｅ ｅ ｃ ｉ ｔ ｆＳ ａ ｕ ｅ ｏ ｔ ｅ ｇ ｈ ｎ ｎ ｔ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅＡｂ ｌ ｙ ｏ ＣＭ ＬＣ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ － ｉ Ｐ ｎ ｒ ｌＳ ｓｅ
１ 影 响 单 片 机 Ｐ Ｃ控 制 系统 的 干 扰 因 素 Ｌ 并 且 将 屏 蔽 层 接地 。数 字传 输 线 也 要用 屏 蔽 线 ， 且 要 将 屏 蔽 层 接 并 ① 电源波形畸变干扰 ： 由于 ＰＥ控制 系统本身或者 电网其 它设 地 。 Ｉ 由于 双 绞 线 中 电流 方 向相 反 ， 小相 等 ， 将感 应 电流 引起 的 噪 大 可 备采用 Ｇ Ｔ Ｇ Ｏ ＩＢ Ｒ 、 Ｔ 、Ｇ Ｔ等 电力 半 导体 器 件 ，在 工 作 时 产 生 的高 次 声互相抵消 ， 故信号线多采用双绞 线或屏蔽线。 ②输入、 出信号的 输 谐 波 、 声 、 生 振 荡 等 ， 起 电 网 电源 波 形 畸 变 ， 过 电 源 线 路 对 防 错 ， 噪 寄 引 通 当输 入 信 号 源 为 晶 体 管 ， 是 光 电开 关 输 出 类型 时 ， 关 断 时 或 在 Ｐ Ｃ产生的干扰。② 电路耦合干扰 ： Ｌ 由于 Ｐ Ｃ接地点选择不当或接 仍有较大的漏电流 。而 ＰＥ的输入继 电器灵敏度较 高， Ｌ Ｉ 如漏 电流干 地 不 良 ， 过 回 路 公 共 阻抗 发 生耦 合 而 产 生 的 电流 干 扰 。 ③ 输 入 元 扰超过一定值 ， 通 就形成 了误信号。 同样 ， 当输出元件为 Ｖ Ｈ 双向晶 Ｔ（ 器件触点的抖动干扰 ：由于现场强 烈振动 使 Ｐ Ｃ输 入元器件触点 闸管１ Ｌ 或是 晶体 管输 出 ， 外 部 负载 又很 小 时 ， 因 为 这 类输 出 元件 而 会 发生抖动（ 尤其是常闭触点） 生的误信号所形成 的干扰。④ 电容性 在 关断时有较大的漏 电流 ， 产 引起微 小电流负载的误动 ， 导致输 入与 干 扰 ： 干扰 源 与 干扰 对 象 （ Ｌ 之 间 存 在 分布 电容 耦 合 所 产 生 的 输 出信 号 的 错误 ， 设 备 和 人 身 造成 不 良后 果 。 解 决 办 法 是 在 这 类 在 Ｐ Ｃ） 给 干扰。⑤ 电感性干扰 ， 干扰源 中的交变磁场通过 干扰 对象（Ｌ）￣ Ｐ ｃＣ 的 输 人 、 出 端 并联 旁 路 电阻 ， 输 以减 小 Ｐ Ｃ输 入 电流 和 外部 负载 上 的 Ｌ 电感性元件耦合所产生的干扰。⑥波 干扰 ： 由空间电磁波（ 主要是 雷 电流 。 达 、 台、 动 电话 等 ） 电磁 场 、 导 波 的传 导 电流 和 传 导 电压 所 电 移 的 传 ２１４设 计 合 理 有 效 的 电缆 敷 设 方 式 。 为 了减 少 动 力 电缆 辐 射 ．． 产 生 的 干扰 。 电磁干扰 ， 尤其是变频装置馈 电电缆。 在施工中，特别注意 不同类型 的信号分别 由不同电缆传输 ， 信 ２ 软硬件双管齐下 ． 加强单片机 Ｐ Ｃ控制 系统抗干扰能力 Ｌ ２１确 定 合 理 的硬 件 设 计 方 案 ，力 图 加 强 系统 抗 干 扰 能 力 为 号 电缆应按传输信号种 类分层敖设 ， 禁用同一 电缆的不同导线同 ． 严 了保 证 系统 在 工业 电磁 环 境 中 免 受 或减 少 内 外 电磁 干 扰 ，第 一 ， 必 时 传 送 动 力 电源和 信 号 ，避 免 信 号 线 与 动 力 电缆 靠 近 平 行 敖 设 ， 以 须 从 设 计 阶段 开 始 便 采 取 三 个 方面 抑 制 措 施 抑 制 干 扰 源 、 断 或 减 少 电磁 干 扰 。 切 衰 减 电磁 干 扰 的传 播 途 径 、 高 装 置 和 系统 的抗 干 扰 能 力 ， 二 ， 提 第 从 为 此 采 取 以 下措 施 ， 施 工 中 一般 分 ４ ５层 敷 设 电缆 和 制 作桥 在 ～ 第 第 第 第 硬 件 设 计 人 手 ， 过 合理 配 置供 电 电源 、 通 正确 选 择 接地 点 、 地 方式 架 ， 一 层 信 号 电缆 ， 二层 控 制 电缆 ， 三 层 动 力 电缆 ， 四层 高 接 和 输 入 输 出 配线 等 措 施 ， 有效 提 高 系 统 的 抗 干 扰 能 力。 可 压 电缆 ， 硬 件 和 措 施 上 尽量 避 免和 减 少 了 电磁 干 扰 。 从 ２１１采用优 良电源加强系统抗干扰 能力。采用性 能优 良的电 ．． ２２合 理 设 计 软 件 由于 电磁 干 扰 的复 杂 性 ，要 根 本 消 除 干扰 ＿ 源 ， 制 电网 引 入 的 干扰 。 在 对 于 ＰＥ系统 供 电 的 电源 ， 抑 现 Ｉ 一般 都 采 影响是不可能的 ，因此在单 片机 Ｐ Ｃ控 制系统的软件设计和 组态 Ｌ 用隔离性能较好 的电源 ， 由于 Ｐ Ｃ本 身抗 干扰的能力很 强， 常只 时 ， Ｌ 通 还应在软件方面进行抗 干扰处理 ， 进一步 提高系统 的可靠性。 常 要 将 ＰＥ 电源 与 系 统 动 力 设 备 分开 配 线 ，对 于 从 电源 来 的 干 扰 ， Ｉ 具 用 的一 些 提 高软 件 结 构 可 靠 性 的措 施 包 括 ： 字 滤 波 和 工 频 整 形采 数 有 足够 强的抑 制能力。但是 ， 如果遇到特殊情 况 ， 电源干扰特别严 样 ， 有 效消 除 周 期 性 干 扰 ； 时 校 正参 考 点 电位 ， 采 用 动 态 零 可 定 并 重， 可采用带屏蔽层的隔离变压器供 电， 甚至 加接线路滤波器 ， 以抑 点 ， 防 止 电位 漂 移 ； 用 信 息 冗 余 技 术 ， 计 相 应 的软 件 标 志 位 ； 可 采 设 制从交直流 电源侵入 的常模和 共模 瞬变干扰 ，还可抑制 Ｐ Ｃ内部 采 用 间 接 跳 转 ， 置 软 件 保 护 等 。 Ｌ 内部 具 有 丰 富 的软 元件 ， Ｌ 设 ＰＣ 如定 开 关 电源 向 外辐 射 噪 声 。 在 有 较 强 干扰 源 的环 境 中使 用 ＰＥ ， Ｉ 或对 时器 、 数器 、 计 辅助继 电器等 ， 用它们 设计一些程序 ， 以屏蔽输 利 可 防 提 Ｐ Ｃ－ 作 可 靠 性 要 求 特 别 高 时 ， 应 将 屏 蔽 层 和 ＰＥ 浮 动 地 端 子 接 入 元 件 的 误 信号 ， 止 输 出 元 件 的 误动 作 ， 高 系统 的抗 干 扰 能 力 。 Ｌ ７ ２ Ｉ 地。 ２２１屏 蔽 可 能 出 现 的 错 误信 号 。 果 现 场 电磁环 境复 杂 ， 时 ＿． 如 有 必须 用软 件措 施加以配 ２１２因地 制 宜 建 立 正确 的 接 地 系 统 。 接 地 的 目 的 通 常 有 两 只采用硬件 措施 不能 完全消除干扰 的影响 ， ．－ 个 ， 是 为 了安 全 ， 是 为 了抑 制 干 扰 。 完 善 的接 地 系统 是 单 片机 合 。在 Ｐ Ｃ组 成 的 自动 控 制 系 统 中 ， 一 次循 环 。各 工 步 的 动
单片机复位电路的可靠性与抗干扰分析
单片机复位电路的可靠性与抗干扰分析单片机复位电路的可靠性与抗干扰分析1复位电路的数学模型及可靠性分析1.1微分型复位电路微分型复位电路的等效电路如图3所示。
以高电平复位为例。
建立如下方程：电源上电时，可以认为Us为阶跃信号，即。
其中U0是由于下拉电阻R在CPU 复位端引起的电压值，一般为0.3V以下。
但在实际应用中，Us不可能为理想的阶跃信号。
其主要原因有两点：（1）稳压电源的输出开关特性；（2）设计人员在设计电路时，为保证电源电压稳定性，往往在电源的输入端并联一个大电容，从而导致了Us不可能为阶跃信号特征。
由于第一种情况与第二种情况在本质上是一样的，即对Us的上升斜率产生影响，从而影响了的URST的复位特性。
为此假Us的上升斜率为k，从0V～Us需要T时间，即：当T<<τ时，us上电时可等效为阶跃信号。
与前相同，当t>>τ时，令A=T/τ，则：即此时的复位可靠性较前面的好。
另一种情况就是设计人员将一些开关性质的功率器件，如大功率LED发不管与单片机系统共享一个稳压电源，而单片机系统的复位端采用微分复位电路，由此也将造成复位的不正常现象。
具体分析如图4所示。
将器件等效为电阻RL，其中开关特性即RL很小或RL很大两种工作状态。
而稳压电源的基本工作原理是：ΔRL→ΔI→ΔU→-ΔI→-ΔU。
从中可以看出，负载的变化必然引电流的变化。
为了分析简单，假设R>RL，并且R>>R0.这样，可以近似地钭以上电路网络看作两个网络的组合，并且网络之间的负载效应可以忽略不计。
第一个电路网络等效为一个分压电路。
当RL从RLmin→Rlmax时，使其变化为阶跃性持，则U一个赋的阶跃信号。
UA（t）=[Rlmax/(Rlmax+R0)]Ut≥0UA(t)=[Rlmin/(Rlmin+R0)]Ut<0用此阶跃信号作为第二个电路网络，一阶微分电路的输入，则可得下式：(d/dt)UA(t)=(1/RC)URST(t)+(d/dt)URST(t)URST(0)=0解之得：从上式可以看出，由于负载的突变和稳压电源的稳压作用，将在复位端引入一个类脉冲，从而导致CPU工作不正常。
刍议单片机系统的抗干扰问题
１ ０ １ ２ ２— ２ ．
ｎ７， ｌ ， ０． １＋４ ０×００ ０３ ．０５ ．
．
二： ！
［ 参考文献］
目前 已有光纤可达数百公里。同时， 还可以通过在光路上增加光 ［ 刘敏超． ＯＶ １ ］ 对ＩＫ 配电的继电保护问题分析研究［］才智， ０ ０ ０ ） Ｊ． ２１ ，（５ ：
３ 结束语
（ 上接第１ ２ ２ 页） 由此可计算出满足继电保护信息传输延时的最大传输光区 间数和最大传输距离。 最大光 区间数： 电力继电保 护是实现电力系统 安全、 可靠 、 高效和经济运 行的重要技 术手段， 除了需要完成 电力设备 的监测 、 它 控制和 数据采集等任务之外， 还需要通过信息传输通道将获取 的数据 快速、 时、 及 完整地传输 出去，由此可 以保证 ， 一旦电力系统 出 现故障， 电力继 电保护可以快速动作， 免发 生重要安全事故。 避 取正整数ｎ １， ＝２ 最大传输距离： ＝ ０ ｎ ４ × ２ Ｓ４ × ＝ ０ １。 足传输继 电保护信息的延时要求 。 对于更长 距离的输电线路， 光纤通信技 术没有传统 电力线载 波和微波通 道传输方 式通道 高速、 准确传输继 电保 护信号、 远动信号 以及话 音信号。 以预 可 这一 结果表明Ｓ Ｈ 纤通 信系统在４ ０ ｍ 离以内可 以满 利用率地、 Ｄ光 ８ｋ距 传输 容量小 以及抗干扰 能力等 问题 ， 并且能够进行 如超 高压直 流输 电线路 ， 纤通信系统 可采取 提 高输出光功 见， 光 电力继 电保 护与光纤技术 的融合是 电力系统继电保护 的重 率、 增大 中继距离 的方法 ， 减少传 输延 时。 随着 光纤技术 的发 要发展趋势之＿。 展， 光源、 光接收机和光纤的性能都有很大的提 高， 光源的输出 功率更大 ， 接收机的灵敏度更高， 光纤的无中继传输距离更长， 放 大器 、 色散补偿器等 方法提高再生 中继距离 。 另外计算公式 能减 少传 输过程中各个 环节不必要的延时， 还可 以延长允许延
单片机的几种复位方式
单片机的几种复位方式单片机作为嵌入式系统的核心处理器，其复位方式是非常重要的。
复位是指将单片机从非正常状态恢复到初始状态的操作，它是单片机系统中的必要环节。
本文将介绍单片机的几种复位方式。
1. 电源复位（Power-on Reset，POR）：电源复位是单片机最基本的复位方式，它是在单片机上电时自动发生的。
当单片机上电时，电源管理电路会对单片机进行初始化，将其恢复到初始状态。
电源复位通常是由复位电路芯片或者单片机内部的复位电路实现的。
电源复位是最常见的复位方式，它确保了单片机在每次上电时都能处于可控的状态。
2. 外部复位（External Reset）：外部复位是通过外部信号来触发的复位方式。
在单片机的外部引脚上连接一个复位按钮，当按下复位按钮时，外部复位信号会被单片机接收到并执行复位操作。
外部复位可以由用户手动触发，也可以由其他外部设备或控制器通过信号触发。
外部复位是一种常用的复位方式，它能够在系统出现故障或异常时快速恢复系统的正常工作状态。
3. 看门狗复位（Watchdog Timer Reset，WDT）：看门狗复位是通过看门狗定时器来触发的复位方式。
看门狗定时器是一种计时器，它会在系统运行过程中定时检测系统是否正常工作，如果检测到系统异常或故障，就会触发复位操作。
看门狗复位通常用于监控系统的稳定性和可靠性，确保系统在长时间运行后能够自动恢复到正常状态。
4. 软件复位（Software Reset）：软件复位是通过程序指令来触发的复位方式。
在单片机的编程中，可以通过特定的指令或者函数来执行软件复位操作。
软件复位可以根据系统需求灵活控制复位时机和复位方式，可以在特定条件满足时执行复位操作，也可以选择性复位系统的部分模块或寄存器。
软件复位是一种灵活可控的复位方式，常用于系统初始化和异常处理。
5. 系统复位（System Reset）：系统复位是一种综合应用各种复位方式的复位方式。
在实际应用中，可以将多种复位方式结合起来，按照一定的策略和规则来执行复位操作。
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。
单片机设计外文翻译--单片机的休眠运算复位和抗干扰能力完善
2外文资料翻译单片机的休眠运算复位和抗干扰能力完善摘要：介绍了一种通过运算复位来改善抗干扰能力的重复使用的单片机，分析其适用范围，提供和分析其所使用的电路，结合实例分析在某些运行方式下的软硬件设计。
关键词：单片机复位，休眠，反干扰前言：随着微电子技术迅速发展，单片机性能也得到迅速提高。
智能维护逻辑控制电路取代了以往的测量电路的数字逻辑控制电路，并将其发展。
这操作被扩展到更大的范围，并得到广泛使用。
因为它有系统的停顿，所以运行程序有致命缺陷在许多重要场合受到限制。
很多反干扰技术（例如有软件隔栏；将硬件的接口放入狗的电路中等等）可以使这一问题的到很好的解决，但仍然存在着问题：①连接狗的电路运行时好时坏，这是在某些场合是不允许的。
②程序时常出现很多电路错误，仅仅是狗的连接环节也会时常出现无法识别的错误。
③在测量和控制周期之间的时间长时，单片机要花费大量时间等待周边其他硬件，在运算处理等待命令时它将会受到太多的干扰，对于这些情况，在实践中我们已经尝试过主动复位的方法，采用后续脉冲外界条件触发单片机工作。
在每次复位后单片机将进行相应的程序，执行命令后立即进入休眠，为下次复位做好准备，用此种方法很好的解决了上述的问题，在农业电压互感器综合保护装置实验中得到很好的效果。
现在用51系列单片机作为一个例子，并具体探讨高电平复位的原理和实施方法。
1. 原理和实施方法1.1无条件定期复位使用定时器，专用时钟芯片或其它脉冲发生器在某一部分定期产生复位信号。
这种方法尤其适合于测量仪器。
在这种运行中，模拟量通过A/D转换器后并将其存入显示。
这当然是非常快的，但在稳定的运行中，数据每秒只有1-2倍的提高，在大量的时间内CPU是用来等待让CPU 的工作并工作后进入休眠，复位和外界条件触发CPU执行下次指令，这就是复位，这样才能使抗干扰能力大大加强。
其有两个主要内容：①在休眠（程序停止运行）时可以出现CP机指示无序的程序。
工作时间与休眠时间比例为1：9，那就是说1秒内有0.1秒时间是用于测量，传送，显示，有0.9秒时间是休眠。
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。
stc单片机电机干扰复位_解释说明以及概述
stc单片机电机干扰复位解释说明以及概述1. 引言1.1 概述STC单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，具有体积小、功能强大、易于使用等特点。
然而，在一些特定的应用场景中，例如工业控制领域，电机干扰会对STC单片机的正常运行造成不利影响。
因此，为了有效应对电机干扰问题，本文将介绍STC单片机电机干扰复位的解释和实现方法。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行论述。
首先是引言部分，旨在对文章进行概述和介绍，明确研究目的及文章结构。
其次是STC单片机电机干扰复位的解释部分，将详细阐述电机干扰复位的概念，并探讨在STC单片机中存在的电机干扰问题以及复位技术在其中的应用。
接着，在说明和实现方法部分，将提供防止电机干扰传播至单片机系统、采用硬件滤波器抑制电机回馈信号以及使用软件算法检测和处理电机干扰的具体方式。
随后，在实例分析部分将通过工业控制场景来展示STC 单片机电机干扰复位方案的应用，包括应用背景和场景介绍、方案设计和实现以及效果评估和优化。
最后，在结论与展望部分将总结本文所介绍的STC单片机电机干扰复位方案的优点与局限性，并展望未来在该领域中的研究方向与挑战。
1.3 目的本文旨在通过对STC单片机电机干扰复位的解释说明和概述，提供一种有效应对电机干扰问题的方法，并探讨其在工业控制等领域中的应用。
通过本文的阐述，读者将了解到STC单片机面临的电机干扰问题以及如何采取相应措施进行复位处理，从而保证系统稳定运行并提高可靠性。
另外，本文还将为STC单片机电机干扰复位领域的研究者提供一些指导和启示，以便未来进一步深入研究和改进该技术。
2. STC单片机电机干扰复位的解释:2.1 电机干扰复位的概念在工业控制系统中，电机常常会引起一些不可预料的问题，例如电磁干扰、功率波动和噪声等。
这些问题可能会对单片机系统造成干扰，导致其正常运行受到影响甚至发生故障。
为了解决这些问题，并保证单片机系统的稳定性和可靠性，需要进行电机干扰复位。
单片机 电磁 干扰 复位
单片机电磁干扰复位电磁干扰是指在电子设备中由于电磁场的存在而引起的电压和电流的异常现象。
单片机作为一种常用的电子元件，也会受到电磁干扰的影响。
当单片机受到电磁干扰时，其工作状态可能会发生异常，甚至导致系统崩溃或复位。
电磁干扰对单片机的影响主要体现在两个方面：辐射干扰和传导干扰。
辐射干扰是指电磁波通过空气或其他介质传播，直接影响到单片机内部电路的正常工作。
传导干扰是指电磁波通过导线或其他传导介质进入单片机内部电路，从而干扰其正常工作。
辐射干扰主要通过电磁波的电场和磁场对单片机进行影响。
电场干扰会改变单片机内部电路的电势分布，从而导致电路的工作状态发生变化。
磁场干扰则会在单片机内部电路中产生感应电流和感应电势，进而影响单片机的正常工作。
传导干扰主要通过导线或其他传导介质将电磁波引入单片机内部，进而影响其正常工作。
传导干扰的主要途径包括电源线、信号线、地线等。
当电磁波通过这些传导介质进入单片机内部时，会在电路中产生感应电流和感应电势，从而干扰单片机的正常工作。
为了减小电磁干扰对单片机的影响，可以采取以下措施：1. 电磁屏蔽：在单片机周围设置电磁屏蔽罩，可以有效阻挡外部电磁波的干扰。
电磁屏蔽罩可以采用金属材料制作，如铝板、铜板等。
2. 地线设计：合理设计和布局地线，可以有效降低传导干扰。
地线应尽量短而粗，与信号线和电源线分开布置，避免共享同一条地线。
3. 电源滤波：在单片机电源输入端添加滤波电路，可以减小电磁干扰对单片机的影响。
滤波电路可以采用电容、电感等元件组成，用于削弱电源线上的高频噪声。
4. 信号线布局：合理布局信号线，可以减小传导干扰对单片机的影响。
信号线应尽量与电源线和地线保持一定的距离，避免相互干扰。
5. 使用屏蔽线缆：对于需要传输高频信号的线缆，可以采用屏蔽线缆进行传输，以减小电磁干扰的影响。
6. 系统地位分离：将单片机系统的地位与其他电子设备的地位分离，可以减小电磁干扰的传导。
7. 优化PCB布局：合理设计PCB的布局，可以减小电磁干扰对单片机的影响。
单片机硬件抗干扰方法研究
单片机硬件抗干扰方法研究作者：晋会杰杨娜来源：《电子世界》2012年第05期【摘要】单片机应用系统的工作环境往往是不是固定的，在一些复杂的工作环境中，单片机往往受到干扰的影响而导致其不能工作或控制功能丧失，因而其工作的可靠性至关重要。
本文介绍了怎样从硬件设计的各个环节上进行抑制干扰的方法。
【关键词】单片机；干扰；硬件设计；抑制在实验室的仿真机上，经过千辛万苦安装和调试的样机投入了实际现场运行时，常常会开机就失控甚至根本不能正常工作。
为什么实验室能正常模拟运行的系统，在实际环境就会出问题呢？答案是干扰。
事实证明：为了提高单片机系统工作的可靠性，为抑制干扰而做的工作比前期实验室研制样机的工作还多。
要使单片机系统能在实际工作环境中正常运行，抗干扰技术尤为重要。
干扰对微机系统的作用归纳起来可以从三个部位介入：第一个部位是输入系统，干扰源可使模拟信号、数字信号等输入量出错，最后导致微机系统的输出结果出错；第二个部位是输出系统，干扰源可使输出信号混乱，不能正常反应微机系统的真实输出结果；第三部位是微机系统的内部，干扰源可能使微机外部总线上数据发生跳变，使三总线上数字信号错乱，从而导致结果出错。
干扰信号源的随机介入，使微机系统离开正常运行轨道，可能使错误一直传播下去形成一系列的错误，也可能埋下了事故的隐患，使后续程序出错，也可能使程序出现死循环，最终使系统全面瘫痪。
用硬件措施来防干扰，是一种十分有效的方法，如果硬件设计使用得当，可将绝大多数干扰信号拒之门外，从而有效地保证系统的正常工作。
下面我们从一个单片机硬件系统设计的各个环节来介绍一些硬件抗干扰的方法。
一、电源系统1.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稳压电路，必要时输入、输出供电分别采用DC—DC模块隔离，以避免各个部分相互干扰。
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定性，防止电源的过压和欠压。
使用隔离变压器滤掉高频噪声，低通滤波器滤掉工频干扰。
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单片机休眠－复位运行方式提高抗干扰能力
随着微电子技术的飞速发展,单片机的性能迅速提高,在运算、逻辑控制、智能化方面显示出非凡的优势,在很大程度上取代了原来由数字逻辑电路、运算放大电路组成的检测、控制电路,应用非常广泛。
但由于它存在着死机、程序跑飞等致命缺陷,使它在许多重要场合的应用受到限制。
在抗干扰方面的许多技术,比如设软件陷阱、加硬件看门狗电路等,可使这一问题有较好的解决,但仍然存在问题:看门狗动作时,意味着已经出现了错误,且运行了一段时间,这在有些场合是不允许的;有时程序出现死循环错误,但是刚好把看门狗控制环节包含进去,对于这样的错误采用看门狗无法识别;在检测控制周期比较长的系统中,单片机花大量时间等待外设,执行等待命令时同样会受到干扰。
针对这些情况,我们在实践中尝试了主动复位的办法,采用等间隔的脉冲或根据外部条件对单片机进行复位唤醒。
每次复位后,单片机执行相应的程序,执行完任务后及时进入休眠,等待下次复位。
用此方法较好地解决了上述问题,并在农用变压器综合保护器实验中得到了较好的效果。
下面以51系列单片机为例探讨原理与实现方法,复位信号为高电平。
1 原理与实现方法
1.1 无条件定时复位法。
用定时器、专用时钟芯片或其它脉冲产生器,按照设定的间隔定时产生复位信号。
这种方法特别适合监测仪表。
在实际运行中,往往是用A/D转换器采样输入的模拟量,然后进行存储显示。
这一过程很快,但为了读数稳定,每秒数据更新不过1～2次,CPU的大量时间用于等待。
如果让CPU执行完任务后直接进入休眠,然后由外界复位唤醒它去执行下一次操作,这就是定时复位法。
这样会使抗干扰能力大大增强,主要有2点:①休眠时,程序停止运行,不会出现PC指针紊乱引起的程序跑飞。
如果工作与休眠的时间比例为1:9,也就是说,1s内有0.1s的时间用来检测、送显示,有0.9s的时间休
眠,程序受干扰的概率是全速运行时的1/10,整体抗干扰能力提高了10倍。
②由于每1s无条件复位1次,一旦某次工作期间出现死机,在下次复位时肯定得以恢复。
对于只是显示的仪表,某1s偶然出现的读数错误对下一次测量并没有记忆,是可以承受的,属“一过性”错误。
这种定时复位相对于看门狗电路的优点,一是把等待时间改为休眠状态,缩短可能受干扰的时间;二是避免了恰好包含看门狗控制环节的死循环。
1.2 外部条件复位法。
有些输出或测量的启动是由外部控制的。
如暖气热表,靠热水水轮旋转产生的脉冲计算热量,没有热水流动,就没有热量输出,CPU只要保持原来数值即可,不需要计数。
可以想象,停暖时热水水轮不转,CPU在春夏秋三季则无事可做;如果让其休眠,而不是时刻检测有无水轮脉冲,抗干扰能力会大大增强。
因此,只要把水轮脉冲与CPU的复位联系起来,水轮每旋转1周,CPU复位1次,热表就可以正常工作了,这就是外部条件复位法。
类似的应用还有半电子式电度表,当机械度盘旋转1周时才进行1个计数,用户不用电,CPU会一直休眠。
这种方法的复位间隔不是固定的,而是根据外部条件确定的。
在有些场合,休眠的时间会很长,对提高抗干扰能力非常有效。
2 硬件实现要点
2.1 无条件定时复位。
一般有2种方法。
①使用定时器或专用时钟芯片复位;也可以使用X1126之类的时钟芯片,设置报警时间后用报警信号唤醒CPU。
这种方法适用于长间隔定时,还可以根据本次运算的结果,临时决定下一次的报警唤醒时间,非常灵活方便。
②使用系统固有的信号作为定时复位脉冲。
例如使用50Hz工频电源整形后作复位,既省略了定时器,同时又为检测电流信号的相位采集了相应的信号。
2.2 外部条件复位。
把外部条件脉冲整形后送到复位端子。
对于上述水轮或电表度盘产生的脉冲,可以使用施密特触发器整形;对于记录最大或最小值的仪器,可使用窗口比较器。
为了实现调节的电子化,可以使用电子电位器,用单片机指令设定上下限。
2.3 复位周期与复位高电平时间。
复位信号在高电平TR期间,单片机处在复位状态,程序不运行,抗干扰能力最强;高电平过后,单片机
开始执行程序。
也就是说,复位信号的低电平TD期间是可供程序执行的时间,这个时间要大于每次程序的执行周期。
合理选择复位周期和复位信号的高电平占空比非常重要。
对于单纯显示仪表,复位周期决定数据刷新周期,低电平时间要大于检测、送显示的全部时间;否则,会出现永远不能完整执行程序的错误。
单片机在TS和TR期间都能有效地抗干扰,但是最好还是把多余时间安排在TR内。
2.4 输出端子的处理。
复位期间的正脉冲。
复位期间单片机的全部I/O口变成高电平。
也就是说,正常输出为低的引脚,会按照复位周期出现宽度为TR的正脉冲。
这个正脉冲会影响正常的输出,有2个办法处理:①在端子上并联电容加以抑制,容量根据复位的TR时间确定。
减小TR可以减小并联电容。
②把外围电路设计成高电平无效。
容错。
适当选取输出端并联电容的容量,可以实现容错控制。
在某个复位周期,因干扰输出了错误电平。
由于电容的保持作用,在本周期内尚不能使输出变化到有效的电平;在下个周期,错误被纠正。
因此,只要不是连续2个周期出错,输出是可容错的。
当然,这种方法会使正常的输出变化滞后一个周期,才真正反映到输出端子。
2.5 上电检测与手动复位。
有些系统在初上电时要做一些初始化操作。
采用复位方式运行时,每次复位已经成为正常运行的开始条件,无法辨别是否初上电。
在某引脚对地接一个1ΜF的电容,复位后检测该引脚,如果是低电平就是初上电。
如果给系统设立一个复位按钮,也就是常见的手动复位,这个按钮不是连接在复位端,而是并联在上述引脚对地的电容两端。
3 软件实现要点
3.1 输出恢复与不清零RAM。
定时复位后全部引脚变成高电平,使得本应为低的引脚发生了不应有的变化,因此,复位后要立即恢复所有引脚的状态。
有2种方法:本次复位后立即进行分析判断,根据需要给出引脚状态;根据RAM中上一次留存下来的状态,这些RAM在定时复位时是不能清零的;而在初上电或手动复位按下时应清零,在软件编制时要体现出来。
如果计算时间允许,尽量采取方法1。
因为连续2次
复位周期都计算出错的概率很小,按照2.4叙述的输出端子并联电容的处理方法,可以达到很好的抗干扰效果。
3.2 实现跨越定时复位间隔的时序控制。
现在用复位方式工作,每次从头开始反复执行同一程序。
可分为2种情况:①对于单纯显示仪表,每次复位后进行测量、送显示,两次复位之间没有因果关系,只需把原来的等待改为休眠即可。
要注意的是,测量、送显示用的总时间要小于复位低电平时间,否则会出现永远不能完整执行程序的错误。
②对于有时序控制的应用,每次复位后,先要查看上个周期留下的标志,以决定本周期做什么。
也就是说,凡是跨过复位周期的操作,都是靠标志传递的,这些标志存放在内部RAM中,只有初上电时才清零。
例如,前面提到的变压器综合保护器,按照20MS的间隔定时复位。
结语。
抗干扰是电子设计中的重要问题,在单片机中尤其重要。
这是因为单片机有程序跑飞的特殊性,它受到干扰的后果可能是死机,也可能在死机前发出各种错误或非法动作,使整个系统产生致命性错误。
因此,仅仅保证单片机不死机还不够,还要研究如何减少受干扰的风险,以及出错后如何能够容错。
本文力图从这两方面作些探索,希望这些粗浅见解能够起些抛砖引玉的作用,对大家有所帮助;也希望各位同仁一起探索,共同提高我们的设计水平。