單片機硬件、軟件抗干擾措施介紹

在工業(yè)控制、智能儀表中都普遍采用了單片機，單片機抗干擾措施提到重要議事日程上來。單片機抗干擾措施不解決，其它工作也是白費勁。要解決單片機干擾問題，必須先找出干擾源，然后采用單片機軟硬件技術來解決。

干擾源：主要來自外部電源、內(nèi)部電源，印制板排版走線互相干擾，周圍電磁場干擾，外部干擾一般通過IO口輸入等。為敘述方便，我們分硬件、軟件抗干擾措施來講：

（一）硬件抗干擾措施

1．交流電源盡量采用電壓穩(wěn)定的電網(wǎng)

2．交流端用電感電容濾波，去掉高頻低頻干擾脈沖

3．變壓器雙隔離措施，變壓器初級輸入端串接電容，初、次級線圈間屏蔽層與初級間電容中心接點接大地，次級外屏蔽層接印板地，這是硬件抗干擾的關鍵手段

4．次級加低通濾波器，吸收變壓器產(chǎn)生的浪涌電壓

5．采用集成式直流穩(wěn)壓電源，有過流過壓過熱等保護

6．IO口光電磁電繼電器隔離，避免公共地

7．通訊線用雙絞線，排除平行互感

8．防雷電，用光纖隔離最為有效

9．A/D轉(zhuǎn)換用隔離放大器或采用現(xiàn)場轉(zhuǎn)換，減少誤差

10．外殼接大地，解決人身安全及防外界電磁場干擾

11．加復位電壓檢測電路，仿止復位不充份CPU就工作，尤其有EEPROM的器件，復位不充份會改變EEPROM的內(nèi)容

12．印制板工藝抗干擾：

(1) 電源線加粗，合理走線接地，三總線分開，減少互感振蕩

(2) CPU／RAM／ROM等主芯片，VCC和GND間接電解電容及瓷片電容，去掉高低頻干擾脈沖

(3) 獨立系統(tǒng)結(jié)構，減少接插件與連線，提高可靠性，減少構障率

(4) 集成塊與插座接觸可靠，用雙簧插座，最好集成塊直接焊在印制板上，防止器件接觸不良故障

(5) 有條件采用四層以上印制板，中間兩層為電源和地

（二）軟件抗干擾措施

1．多用查詢代替中斷，把中斷源減到最少，中斷信號連線不大于0.1米，防止誤觸發(fā)、感應觸發(fā)

2．A/D轉(zhuǎn)換采用數(shù)字濾波，平均法，比較平均法等，防止突發(fā)性干擾

3．MCS-51單片機空單元寫上00H，最后放跳轉(zhuǎn)指令到ORG 0000H，因干擾程序走飛，可能抓回去

4．多次重復輸出，輸出信號保持在RAM中，防止干擾信號輸出

5．開機自檢自診斷，RAM中重要內(nèi)容要分區(qū)存放，經(jīng)常進行比較檢查，機器不能帶病工作

6．表格參數(shù)放在EPROM中，檢驗和存于最后單元，防止EPROM內(nèi)容被修改

7．加看門狗，軟件走飛可從頭開始

8．開關信號延時去抖動

9．IO口正確操作，必須檢查口執(zhí)行命令情況防止外部故障不執(zhí)行控制命令

10．通訊應加奇偶校驗或查詢表決比較等措施，防止通訊出錯