单片机系统的抗干扰设计
单片机控制系统抗干扰技术及电路设计方案注意事项
第七章单片机控制系统抗干扰技术本章将从干扰源的来源、硬件、软件以及电源系统各方面研究分析并给出有效可行的解决办法。
第一节干扰的来源及分析一、主要的干扰源影响正常工作的信号称为噪声，又称干扰。
举例：在单片机控制系统中，出现了干扰，就会影响指令的正常执行，造成控制事故或控制失灵；在测量通道中产生了干扰，就会使测量产生误差，计数器收到干扰有可能乱记数，造成记数不准，电压的冲击有可能使系统遭到致命的破坏。
凡是能产生一定能量，可以影响到周围电路正常工作的媒体都可认为是干扰源。
干扰有的来自外部，有的来自内部。
一般来说，干扰源可分为以下三类：①自然界的宇宙射线，太阳黑子活动，大气污染及雷电因素造成的；②物质固有的，即电子元器件本身的热噪声和散粒噪声；③人为造成的，主要是由电气和电子设备引起。
举例：在系统工作的环境中广泛存在，包括动力电网的电晕量放电、绝缘不良的弧光放电、交流接触器、开关电感负载的继电器接点引起的电火花，照明灯管所引起的放电、变压器、电焊机、吊车，大功率设备启动浪涌，可控硅开关造成的瞬间尖峰，都会对电网产生影响。
另外像大功率广播、电视、通讯、雷达、导航、高频设备以及大功率设备所发出的空间电磁干扰。
系统本身电路的过渡过程，电路在状态转换时引起的尖峰电流，电感或电容所产生的瞬间电压和瞬变电流也会对系统工作产生千扰。
另外，印制电路板布局不合理、布线不周到、排列不合理、粗细不合理，使电路板自身产生相互影响，系统安装布线不合理，强弱电走线不能分开，造成相互干扰。
二、噪声干扰产生的原因①电路性干扰。
电路性干扰是由于两个回路经公共阻抗耦合而产生的，干扰量是电流。
②电容性干扰。
电容性干扰是由于干扰源与干扰对象之间存在着变化的电场，从而造成了干扰影响，干扰量是电压。
③电感性干扰。
电感性干扰是由于干扰源的交变磁场在干扰对象中产生了干扰感应电压。
而产生感应电压的原因则是由于在干扰源中存在着变化电流。
④波干扰。
波干扰是传导电磁波或空间电磁波所引起的。
单片机应用系统的抗干扰方法
单片机应用系统的抗干扰方法要消退单片机应用系统的干扰，只要去掉干扰形成的三个基本条件（干扰源、传播路径、敏感器件）之一即可，内部的干扰源可以通过合理的电气设计在肯定程度上予以消退，外部干扰源则实行屏蔽、接地、隔离等措施予以消退或切断。
抗干扰设计的主要工作是围绕这一部分绽开的，上述三个部分也不是肯定划分的，通常一个系统的抗干扰措施是多方面的综合以达到最佳的效果。
在实践中，单片机应用系统的抗干扰设计一般是通过硬件抗干扰设计和软件抗干扰设计两种途径来实现的。
硬件假如设计得当，就可以将绝大部分干扰拒之门外，但仍旧会有少量干扰，所以软件措施必不行少。
由于软件措施是以占用CPU为代价的，假如没有硬件消退绝大部分干扰，CPU将疲于奔命，严峻影响系统的工作效率和实时性。
因此一个抗干扰性良好的单片机应用系统则是由硬件设计和软件开发相辅相成而构成。
1.硬件抗干扰设计① 电源电路单片机系统使用的电源，一般都是由电网的工频沟通电源经降压、整流、滤波等环节后供应。
由于电网的影响以及生产现场大容量电气设备的开停，会使沟通电压中含有高频成分、浪涌电压、尖峰脉冲或者发生较大幅度的电压波动。
这些因素都将导致干扰通过电源途径影响系统的正常工作。
电源做得好,整个电路的抗干扰工作就完成了一大半。
很多单片机对电源噪声很敏感,因此,应采纳抗干扰的开关电源或给单片机电源加滤波电路或稳压器,以削减电源噪声对单片机的干扰。
电源线的布置除了要依据电流的大小，尽量加租导体宽度外，还要使电源线、地线的走向与数据传递的方向全都。
这将有助于增加抗噪声的力量。
每种型号的单片机都有一个稳定工作的电压范围，例如凌阳SPCE061A单片机工作电压为3.3V～5V ,超出这个范围将消失特别。
② 硬件复位电路图1 采纳MAX6827的复位电路复位电路是最简单受干扰的(由于CPU 内部的复位电路的阻抗都比较高,为10～50kΩ) ,影响也是最大的。
因此,必需实行抗干扰措施。
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。
单片机控制系统的抗干扰设计
单片机控制系统的抗干扰设计摘要：单片机相关控制的灵敏度和系统所受的干扰具有一定的正相关关系，对单片机的控制系统而言，具有较高的灵敏度才能确保系统运行正常，但灵敏度越高，系统受到的干扰就越强，设计单片机控制系统时需要重视其抗干扰能力，确保系统能够稳定运行。
关键词：单片机；控制系统；抗干扰设计引言单片机控制系统是集通信技术、计算机技术以及自动化控制技术于一体的工业通用自动控制系统，其不但操作便捷、扩展性能好，而且还具有较强的控制功能，目前已在我国电力、化工、交通以及冶金等行业得到广泛的应用。
但由于工业作业环境较为恶劣，使得单片机容易被电源波形畸变、电磁设备启停等影响而受到干扰，使得信号接收能力大大下降，进而对测量的质量与效率造成了影响，严重的还会对单片机的软件、硬件造成损坏，使其难以正常运作。
所以，加强单片机控制系统的抗干扰设计，正确掌握其干扰源，并采取针对性的改进措施来提高其抗干扰能力，对单片机控制系统功能的正常发挥有着重要的作用。
1系统干扰源及干扰因素1.1现场干扰源电磁干扰一般分为两类，即传导和辐射。
传导类型的干扰主要是通过金属、电感、电容以及变压器传播的；而辐射类型干扰的传播途径很多，比如设备外壳和外壳上的缝隙，设备间的连接电缆，甚至是一根导线也可以成为辐射类型干扰的传统途径。
这两种干扰往往是相辅相成的，并且在干扰吸收上可以相互转化。
在测控系统中，电磁干扰主要通过“场”进入，即电磁干扰源的能量通过电磁场传递给测控系统。
电场主要是电容性耦合干扰，在导线和电路分布的电容中，干扰信号进入测控系统。
而磁场干扰是互感性耦合干扰，借助导线和电路的互感耦合，干扰信号进入测控系统。
1.2单片机控制系统自身干扰源单片机控制系统自身干扰源主要包括了散粒噪声、热噪声、常模噪声、共模噪声以及接触噪声等几方面内容。
散粒噪声是由于晶体管基区内的载流子发生随即扩散，与电子空穴发生复合反应而形成的，其主要存在于半导体原件内部；热噪声是指在没有连接电源的情况下，仍然有微弱电压存在于电阻两端，电阻两端出现电子热运动而形成的噪音电压；常模噪声即线间感应噪声或对称噪声，往往难以将其完全消除；共模噪声恰好与常模噪声相反，其指的是地感应噪声、不对称噪声或是纵向噪声，该类噪声可以进行消除，但也可由共模噪声转变为常模噪声；接触噪声通常是由于两种材料进行不完全接触，使得电导率出现变化而产生的，常出现在导体连接部位。
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。
探究单片机控制系统抗干扰设计要点
探究单片机控制系统抗干扰设计要点单片机控制系统的工作环境基本上都是在机械设备中或者是工业生产现场，工作环境比较恶劣，干扰源也比较多。
因此设计单片机控制系统时，抗干扰是一个不能回避的问题。
本文主要对单片机控制系统的抗干扰设计的要点进行了分析。
标签：单片机控制系统抗干扰设计要点随着单片机在智能仪表、生产过程控制以及工业自动化等系统当中的广泛应用，在各项控制功能能够得到很好的满足之后，为了使系统能够投入到实际应用当中，那么单片机的安全性和可靠性就要提高。
但是在工业现场的条件比较恶劣，经常会受到电磁设备启动、停止以及电源波形畸变等因素的影响，就会产生一定的干扰。
在工业生产现场，干扰源会对单片机的硬件及软件造成一定的损坏，对单片机的软件运行造成的影响尤为严重。
所以在设计时就应该找准单片机控制系统抗干扰的设计要点，然后进行一定的改进，保证单片机控制系统的优越性能够充分发挥。
1 单片机控制系统干扰源分析1.1 单片机控制系统自身存在的干扰源。
对元器件的布局不是很合理、元器件的质量较差以及元器件之间的连线不合理等原因都会造成控制系统自身的干扰源，这种自然扰动称为噪音。
1.2 现场环境的干扰源。
电磁干扰主要就是通过电场或者磁场进入到控制系统。
电场途径的干扰实质其实就是电容性的耦合干扰，干扰信号在进入控制系统时候主要通过导线或者分布电容；磁场途径的干扰实质其实就是互感性的耦合干扰，干扰信号在进入控制系统时主要通过导线或者电路之间的互感耦合。
2 单片机控制系统硬件方面的抗干扰设计要点2.1 对电源干扰进行抑制。
在选择电源和设备的时候应该要尽量选择那些质量比较好的，对于动力线、控制线以及电源线要进行分别配线；要为+5V的电源设置多级的滤波处理器，而且在架设电源线时应该平行；可以用隔离变压器来阻隔大量电源传导的干扰，也可以采用滤波器来使设备的干扰传导降低同时还能够吸收尖峰电压；针对电源变压器，输入线和输出线可以采用双绞线，然后通过可靠接地屏蔽来抑制共模干扰，也可以在电源输入的一端串接LC滤波电路，然后增加设置变比为1：1，而且带有屏蔽层的隔离变压器等。
单片机的控制系统抗干扰设计
主要包括有单片机接 口的输入输出通道、被控 对象、执 行机构等 ，在软、硬件 的协 同配合下 ， 单片机可有效对被控对象进行控制。
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３ ． １抑 制 电源 干 扰
２单片机控制系统的干扰源
２ ． １外 界 干 扰 源
供 电电源是确 保单 片机 控制 系统 稳定 运 行 的可靠保证 ，因而应加 强对 供电电源系统设 计 的稳 定性，避 免其 干扰作 用。在对 单片机供 电 电源 选 择 时 ，应 尽 量选 用 质 量 、 性 能 较 好 的
在 不 同 的 控 制 领 域 中 ，单 片 机 的 硬 件 、 软件设计不同，其所受到的干扰程度也具有差 异 性 。在 实 际 场 合 中 ，应 根 据 现 场 的 干 扰 情 况 ，
因地制宜地配合使用软、硬件抗干扰措施 ，以 提高单片机控制 系统运 行的可靠性 。
单 片机控 制系 统主 要通 过对信 号 的输入 产 品，并分别对 动力线、控 制线、电源线进行 参 考文 献 ５ ｖ 电源 ，应 ［ 输 出处理实现对被控对象 的动作 ，若外界环境 配线；针 对部 分单 片机使 用 的 ＋ １ ］王娇 ，杨 晓 雷 ．探 究 单 片 机 控 制 系 统 抗 干 增 设 多 级 滤波 电 路 ， 且 应 平 行 于 架 设 电源 线 ； 中存在干扰因子 ，则其会混入至信号 中，进而 扰设 计要 点 … ．中小 企 业 管 理 与 科 技 （ 上 影 响 到 单 片 机 的控 制 性 能 。通 常情 况 下 ，外 界 在 电源 变 压 器 部 分可 使 用 双 绞 线 作 为 输 入 及 输 旬） ， ２ ０ １ ４ （ ０ ９ ） ． 环境 中的干扰源主要是 电磁干扰 ，其 以传 导及 出 线 ， 并 利用 可 靠接 地 达 到 抑 制 共 模 干 扰 的 目 ［ ２ 】 董斌华 ， 何林 燕 ． 单片机控制 系统抗干扰 的，或是通过在 电源输 入端 串联 Ｌ Ｃ滤波 电路 辐射两种形式影响到输入或输 出信号 。传导 型 措施应用 … ．湖南农机 ， ２ ０ １ ０ （ ０ ７ ） ． 电磁干扰 以金属 、电容 、电感等为媒介对信 号 过滤干扰 信号；最后，应对 单片机控制系统中 ［ ３ 】田瑞芳 ， 张远 ． 单 片机控制 系统的抗干扰 造成干扰 ；而辐射型 的干扰可通过 多种方式对 独 立功能模块 采用单独供电，在每 个模块上使 设计 … ．内蒙古石油化工 ， ２ ０ １ １ （ ２ ３ ） ． ８ ０ ５ 、７ ８ １ ２等进 行稳 压 ， 外影响 ，如可利用设备外壳 、外壳缝 隙，设 备 用三端 稳压芯 片如 ７ 从而确保供 电输 出电压值 的恒 定性 。
单片机控制系统抗干扰设计
SCM Technology •单片机技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 247【关键词】单片机 控制系统 抗干扰 设计在这里简单介绍一下单片机控制系统，一般来讲单片机系统拥有计算机技术、通信技术和自动化控制技术的优点，可以是实现对事物的自动化控制，其具有很多的优点：（1）该系统利于人工操作，简单方便；（2）单片机系统可以为很多领域提供方便的控制系统，例如在我国的矿产行业、电力发电行业以及交通运输行业等工业领域中都得到了广泛使用。
但是，在这些工业领域中其工作环境往往比较恶劣，工作条件比较复杂，这就会很大程度上使得单片机很受到电磁设备启停等的影响，致使接收信号不清晰，最终导致在对相关的数据进行测量时出现偏差甚至错误，影响工作的效率，此外，还可能会出现更为严重的情况，破坏单片机的软件、硬件，使机器完全不能工作。
因此，对单片机控制系统的抗干扰设计需要进一步研究，找出干扰源，根据干扰源，制定相应的应对策略来增强其抗干扰能力，能够有效地降低外界环境对系统的影响，进而保证单片机控制系统正常运行。
1 单片机控制系统的主要干扰源1.1 单片机控制系统的内部干扰源在单片机控制系统中往往会因为其本身的特点而对其控制效果造成影响，通常来讲单片机控制系统的内部干扰源可以分为下面两个部分：如散粒噪声、热噪声等。
散粒噪声的形成原理：晶体管区域里的载流子出现不规律的扩散，扩散出来的载流子在遇到电子空穴后两者之间进行反应。
该种噪声大多数存在于半导体原件自身内部；热噪声的形成原理：在未与电源连通的情形下，半导体的两端可能存在一个电压值较小的电压，该电压就会导致半导体内部的电子发生热运动，而电子在运动过程中就会形成噪音电压。
1.2 现场环境的干扰源电磁是单片机控制系统的现场环境干扰源，该干扰源通常情况下凭借场传播进入测控系统，通过电场或磁场两种方式对系统进行干扰。
浅谈单片机控制系统抗干扰的设计
浅谈单片机控制系统抗干扰的设计灵敏度是单片机控制系统的设计要求，不过，在对单片机控制系统进行设计时，灵敏度越强，就越容易受到干扰源的干扰。
所以，对单片机控制系统进行抗干扰设计十分必要。
本文通过对单片机控制系统的干扰源进行浅要的分析，并对单片机控制系统中的电源线及地线的布设方法进行了阐述，并对硬件抗干扰设计和软件抗干扰设计进行了浅要的阐述。
笔者希望能够通过对单片机控制系统抗干扰设计的讨论，能为我国在单片机抗干扰设计水平的进一步提升提供微薄之力。
标签：单片机；控制系统；干扰源；抗干扰设计0 引言较强的灵敏度是单片机控制系统设计的基本要求，在保障较强灵敏度的同时还要对其进行抗干扰的设计，这样才能保障单片机控制系统能够可靠稳定的运行。
如果只是保障较强的灵敏度而忽视了抗干扰设计，就会造成干扰源对被测信号的强烈干扰，致使测量工作无法正常进行。
因此，对单片机控制系统进行抗干扰的设计十分必要，本文通过对影响单片机控制系统正常工作的干扰源进行浅要的探讨，并对单片机控制系统的抗干扰设计进行浅要的阐述。
1 浅谈单片机控制系统干扰源（1）外界干扰源。
单片机控制系统的外界干扰源的干扰形式主要电磁干扰，而电磁干扰主要分为两种类型，一种是传导类型的干扰，另一种是辐射类型的干扰，传导干扰是将单片机控制系统中的金属及零部件，如电容、变压器等来作为传播路径的。
而辐射干扰的传播路径却有很多种，哪怕是设备外壳的缝隙，也能成为辐射干扰的传播路径。
并且，辐射干扰与传导干扰往往不是单独存在的，它们通常是以伴生的形式了出现，而且还能进行互相转化。
（2）内部干扰源。
单片机控制系统的内部干扰源与外界干扰源有所不同，内部干扰源的干扰形式是以噪声进行干扰的，并且噪声的形式多种多样，如热噪声、散粒噪声、接触噪声等，每种噪声的产生原因也有所不同，本文简单的对其中几种噪声的形式进行阐述。
热噪声的产生是由电子的热运动引起的，在实际用电中，电阻的两端很难避免的出现噪音，这是因为在电阻的两端位置存在电压，而电压造成了电子的热运动。
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。
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。
单片机应用系统的软件抗干扰措施
单片机应用系统的软件抗干扰措施
随着单片机技术的不断发展，越来越多的领域开始采用单片机应用系统来解决各种问题。
但是在使用单片机应用系统时，面对复杂的电磁环境和干扰信号，软件抗干扰措施就显得尤为重要。
本文主要介绍几种常见的单片机应用系统的软件抗干扰措施。
1. 状态机
状态机可以将程序运行的不同状态抽象成状态节点，并定义状态之间的转移条件和动作。
采用状态机的方式，程序运行时只会执行特定的状态，并且只有满足条件才能切换到下一个状态。
这种方式能够更好地规避因干扰信号导致程序错误的情况。
2. 延时检测
在单片机系统中，由于时钟等原因，程序执行的时间不一定是固定的。
在程序中加入延时检测可以在程序执行过程中发现异常情况。
例如，收到干扰信号造成某些操作花费了比预期多得多的时间，这时候可以通过延时检测将程序返回到正常状态。
3.crc检验
crc检验是一种常用的检验方式。
在传输数据时，将发送的数
据进行crc校验，如果接收方收到的数据经校验后不合法，则
可以认为接收到了干扰信号，并进行相应的处理。
4. 中断
中断是指单片机在执行程序时，如果接收到某个特定的事件信号，就会中断程序的执行，并执行一段特定的中断程序。
通过中断，在干扰信号产生时，程序能够及时停止运行，避免产生不必要的错误。
总之，在单片机应用系统中，软件抗干扰措施是非常重要的。
我们可以通过引入状态机、延时检测、crc检验、中断等方式来提高单片机应用系统的抗干扰能力，确保程序的稳定和可靠运行。
单片机控制系统的硬件抗干扰设计
单片机控制系统的硬件抗干扰设计摘要：在讨论了单片机控制系统中干扰的途径和影响的基础上，从供电系统、空间电磁场、输入输出通道方面介绍了抗干扰的硬件设计方法。
1 引言单片机在工业自动化领域有着广泛的应用，但是单片机控制系统工作时往往会受到来自系统内部和外部的干扰，对系统的正常应用将带来不良的影响。
为了保证和提高中系统的可靠性和安全性，通过对系统干扰源及干扰的传播途径的研究总结出几种实践中常用且有效的干扰抑制技术。
2 干扰的途径和影响单片机控制系统在工业现场工作时都会或多或少的受到周围电磁环境的干扰。
干扰可以通过3种途径影响系统的正常工作，即供电系统干扰、空间电磁场干扰和信号传输通道干扰。
干扰对单片机控制系统的作用及后果也分为3个部位：一是系统的前向通道，干扰叠加在输入信号上，使数据采集误差增大，在传感器小电压信号输入时，此现象尤为突出；二是系统的后向通道，干扰耦合在输出信号上使输出信号混乱，导致误操作，并有可能引发严重事故；三是控制系统的内核，干扰使微处理器内核三总线上的数字信号出错，程序指针PC发生错误，导致程序“跑飞”，干扰也可能窜改存储器RAM中的数据，导致死机、系统崩溃或误操作等严重后果。
3 硬件抗干扰设计3.1 供电系统干扰及其抑制单片机应用于工业控制系统中的电源往往与工业系统共用一个电源，各种大型电气设备的启停和运行都会产生很大的干扰。
因此，提高供电系统的质量是非常重要的。
通过分析，设计出如图1所示的供电结构图。
电源通过给系统各个功能模块分别供电，从而减少了公共电源和公共阻抗的相互耦合，提高了电源的抗干扰性和可靠性。
图2为电源EMI滤波器网络结构，是图1中的变压器原边滤波电路的具体实现形式。
该滤波器是由参数元件构成的无源低通网络，其中L1 和L2是绕在同一磁环上的两只独立线圈，称为共模电感线圈或共模线圈，L3、L4 是独立的差模抑制电感。
如果把该滤波器一端接入干扰源，负载端接被干扰设备，那么L1 和Cy ，L2 和Cy 就分别构成L - E 和N- E两对独立端口间的低通滤波器，用来抑制电源线上存在的共模EMI信号，使之受到衰减，被控制到很低的电平上。
单片机控制系统抗干扰设计
单片机控制系统抗干扰设计
单片机控制系统的抗干扰设计是保证信息正确传输的关键所在。
一般采取多种技术措施来提高系统的抗干扰能力，如采用低谐波抗干扰滤波器，使用合理的电路布线，减少干扰源，增加系统布线间隔，利用屏蔽技术和串行通信技术，引入电容和二极管等补偿元件，构建有效的电路电磁屏蔽，采用不同类型的场设备对抗电磁干扰，使用低功耗和抗扰性能强的单片机控制芯片，改进信号特性，以及采用多种备份通信技术提高系统的可靠性等。
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。
信号通道的干扰则通过输入和输出通道侵入系统。
干扰沿各种线路侵入系统；各类传感器，输入/输出线路的绝缘损坏均有可能给系统引入干扰。
此外，系统接地的不可靠也能是产生系统干扰的重要原因。
2.2 电磁干扰可能产生的后果电磁干扰可能产生的后果有：⑴数据采集误差加大当干扰侵入单片机系统的输入通道，并叠加在信号上时，会使数据采集误差增大，特别是输入通道的传感器接口为低电平信号输入时，此现象会更加严重。
⑵程序运行失常①控制状态失灵在单片机系统中，由于干扰的加入使输出误差加大，造成逻辑状态改变，最终导致控制失常。
②死机在单片机系统受强干扰后，造成程序计数器PC值的改变，破坏程序正常运行。
⑶系统被控对象误操作①单片机内部程序指针错乱，指向了其他地方，运行了错误的程序；②RAM中的某些数据被冲乱或者特殊寄存器的值被改变，使程序计算出错误的结果。
中断误触发，使系统进行错误的中断处理。
⑷被控对象状态不稳定锁存电路与被控对象间的线路（包括驱动电路）受干扰，从而造成被控对象状态不稳定。
⑸定时不准①单片机内部程序指针错乱，使中断程序断超出定时的时间；②RAM中计时数据被冲乱，故程序计算出错误的结果。
⑹数据发生变化在单片机系统中，尽管ROM能避免干扰的破坏，但由于外部RAM中的数据是可以读写的，在电磁干扰的侵入下，RAM中数据有可能发生改变；单片机片内的RAM，以及片内的各种特殊功能寄存器的状态都有可能因受干扰而发生发化，甚至EPROM内的数据也有可能误写，故程序计算出错误的结果。
3 单片机系统的硬件电磁兼容性设计3.1 单片机系统电磁兼容问题的特殊性单片机系统和普通电子设备系统一样，都存在空间辐射干扰、信号通道干扰、电源干扰和数字电路引起的干扰。
但是单片机系统本身也有它的特殊性，它是以高速运行及传送数字逻辑信号为两大特征，因而在单片机系统的电磁兼容问题上与其他电子设备相比时以下特点：单片机系统中含有数字电路和模拟电路，但以数字电路为主，其中应用最多的是二极管、集成电路、A/D转换电路、D/A转换电路，它们既是干扰源，又是干扰的敏感元器件，尤其是MOS、D/A最为敏感。
在单片机系统里，就干扰的发生，和对干扰的敏感接收相比较，由于系统是以相对较低的电平来传送信号，所以它在电磁环境中还是以受干扰的情况为主。
干扰对数字电路与对模拟电路的影响有本质上的不同，对模拟电路的影响是连续的，随着干扰强度的增大而增大，干扰消失后恢复原始状态；而数字电路是开关工作方式，存在阈值电平以及与之对应的噪声容限，只有超过了干扰的容限，干扰信号才有危害，这比模拟电路要有利。
单片机系统有存贮功能、判断功能及高速运算功能，这也为抗电磁干扰的设计提供了有利条件。
但事情都有两面性，一旦干扰超过了某一个度，使得单片机的存贮记忆发生了变化，这时干扰即使过去了，系统却再也不能恢复正常，这又给系统的稳定运行带来了潜伏的危机。
单片机系统的工作是传送和识别脉冲数字信号为基础的，单片机系统中的数字线路对于脉冲干扰（特别是脉冲的沿边）十分敏感。
而数字线路本身的工作又是开关的，工作的频率达到几MHz，脉冲波形的沿边达到几个至几十个ns；再加上单片机系统中的开关电源（开关电源的工作频率为几十至几百kHz），这很容易对周围的电磁环境形成干扰。
由于单片机系统运行的高速性、安装的高密集性、以及数字化的工作状态，对于系统中的传输线需要按照长线传输的方式加以思考，考虑到长线有波形的延迟、波形的畸变，以及长线容易受外界的干扰，这一切也为单片机系统工作的可靠性带进了不稳定的因素。
关于干扰入侵单片机，主要有电源、信号与控制线、以及空间电磁感应等三个方面的问题。
同时也包括系统内部存在的静电场和磁场，其中静电是MOS 电路的大敌。
另外，系统在低电压下工作，工作的电流也相对比较大，这样，电源线、输入/输出线构成了高速、大电流的回路，故在单片机系统里有相对较强的磁场干扰。
除了上面讲到的单片机系统受干扰的一面外，其实单片机系统本身也是一个干扰源，在单片机系统中能够产生有威胁干扰的部位有：时钟发生器、高速逻辑电路、开关电源、晶闸管、工频电源、电网线（引入雷击浪涌和高频传导干扰）、带有电动机的部件、开关元件（继电器、接触器、按钮、键盘）、传输长线及电缆接头（终端不匹配产生波形畸变、长线的天线效应接收外界干扰）、显示器、印刷电路板、机壳（不恰当的接地）等。
其中RAM电路正常工作时的耗电电流很小，但在瞬间工作时，一片电路能有80mA的电流，当多片电路同时工作时的电流就更大，若同时动作的时间非常短暂，例如只有十几ns时，由于电流瞬间的变化（di/dt）太大，在电源部分造成的干扰更是一个不能不面对的事实。
3.2 单片机系统的硬件电磁兼容性设计单片机系统的抗干扰设计就是针对干扰的产生性质、传播途径、入侵的位臵和入侵的形式，采取适当的方法来消除干扰源，抑制耦合通道，减弱电路对噪声干扰的敏感性，通常需要采取的是“综合治理”的措施。
3.2.1 合理选择元器件根据电器参数选择合理器件以满足系统性能要求。
①现在市场上出售的元器件种类繁多，有些元器件可用但性能不佳，有些元器件极易受到干扰，因此在选择关键元器件如译码器、键盘扫描控制器、RAM 等时，最好选用性能稳定的工业级产品。
②单片机的选择不光要考虑硬件配臵、存储容量等，更要选择抗干扰性能较强的单片机。
例如采用A VR系列单片机，该系列单片机的抗干扰能力较强。
③时钟是高频的噪声源，对系统内和系统外都能产生干扰，因此在满足需要的前提下，选用频率低的单片机是明智之举。
3.2.2 电源干扰的抑制⑴电源线滤波器电源线滤波器安装在电源线与单片机的系统之间，用于抑制电能传输中寄生的电磁干扰，对提高设备的可靠性有重要作用。
滤波器允许一些频率通过，而对其它频率的成份加以抑制。
要根据干扰源的特性、频率范围、电压和阻抗等参数及负载特性的要求，来选择适当的滤波器。
⑵电源隔离变压器、电源稳压器和不间断电源①普通电源隔离变压器普通的电源隔离变压器可以在低频范围切断主电源线的接地环路。
当频率升高时，电气的隔离性能由于变压器初次级之间的寄生电容的存在而下降。
为了减少寄生电容的影响，可以在变压器铁芯的芯柱上分段绕制初级和次级的线圈，或者分别绕制两个独立的初级和次级绕组。
这种做法可以使变压器初次级之间的寄生电容减小为原来的1/3～/10，但这种做法是以增加变压器的漏感为代价。
②采取法拉第屏蔽的电源变压器采取法拉第屏蔽的电源变压器是减小变压器初次级之间的寄生电容的有效办法。
具体的做法是在变压器的初级与次级线圈之间包裹一层铝箔或铜箔，使之不与线圈接触，并避免铝箔或铜箔形成自身短路（中间用绝缘层垫开）。
电源变压器的法拉第屏蔽要接地。
采取法拉第屏蔽的电源变压器应用范围如下：* 应用于进入室内的电源或电源分配箱上，作为简单1：1的隔离变压器，用于隔离50/60Hz电源的公共地环路；* 在同一系统中的某一部分重新产生对地保持中性的交流电源，与总电源分配点保持电气隔离；* 当系统中存在很大的对地漏电电流时，应用采取法拉第屏蔽的电源变压器可以防止过度频繁触发系统中的接地故障检测器；* 可以与电源线滤波器结合起来使用，使得电源线滤波器的滤波特性从几十kHz开始就有很好的衰减性能。
③电源稳压器当电网电压发生过低或过高的情况，足以会影响单片机系统的正常运转时，采用交流电源稳压器可以解决单片机系统因电网电压偏离额定值太大所导致系统不能正常运行的问题。
普通的交流电源稳压器对于电网中的突波干扰的抑制能力显得有些不足。
目前市场上有既能解决交流电源稳压，又能抑制电网干扰的高性能交流稳压电源出售，这种交流稳压电源被专门命名为净化电源。
但即使是净化电源，针对电网中出现的断电现象，仍将是无能为力，这时就必须用到不间断电源（UPS）了。
UPS可粗略地分为后备式和在线式两种。
后备式UPS的逆变器在电网电压正常时是处在不输出状态的。
这时，后备式UPS仅仅负责监视电网电压，而是通过旁路开关取电网电压为单片机系统供电的。
只有当电网电压偏离了正常值，后备式UPS才转到由逆变器输出为单片机系统供电。
其切换时间为几个ms，一般单片机系统的操作人员是不觉察的。
但是后备式UPS的这种特点，使得对付电网中的突波干扰显得无能为力。
真正要全面解决电网中的干扰和电网电压不稳，乃至完全断电的情况，就必须要用到在线式UPS了。
在线式的UPS，当电网电压处在正常范围时，它可以利用内部的稳压线路对电网电压进行稳压（例如稳定到220V±5%，这时逆变线路不工作），为单片机系统供电，此时的UPS就是一台交流稳压电源。
与此同时，UPS还为它内部的电池进行充电（能量储存）。
当电网电压异常或者中断时，UPS内部的电池迅即通过逆变线路把能量转换成交流电，提供给单片机系统，维持单片机系统的正常工作，保持单片机系统的软件和硬件不受损失。