单片机控制系统的抗干扰及实现方式分析.docx

? ? 单片机控制系统的抗干扰及实现方式分析 ? ? 胡伟刚 摘 要：单片机操纵系统的广泛运用给人们的日常生活和工业化生产带来了巨大经济效益，但其也存在一些问题，如可靠性能不够理想，非常容易受软件环境干扰而减少线性度，乃至引起系统失效。这就要求大家对其干扰要素用心剖析，以寻找有效的突破口，从而对其抗干扰设计方案加以改进，使其充分运用系统的优势。 关键词：单片机操纵系统;抗干扰;经济效益 1? ? 单片机遥控器系统原理 单片机以其体型小、价钱廉、朝向操纵等层面的与众不同优势，促使单片机普遍运用到了工业控制系统、仪表设备、自动化技术、智能化系统等。单片机的遥控器系统以单片机系统为基本上操纵模块，可以组成无线数据传输系统、速率调整系统，并且其优势是，可以在3 km外操纵健身运动总体目标的运行、速率速度、终止、来回。尤其是在健身运动总体目标的运作全过程中，可以任意调整速率速度，变速一般是在7～25 km/h范畴。单片机完成操纵了全部这种状态，逐渐根据数字键盘主要参数，随后历经单片机计算和解决个人行为，根据无线网络数传模块进行对主要参数的无线数据传输、运作状态及其变速机器设备的操纵方法，做到遥控器运作的目的规定。 2? ? 单片机操纵系统干扰的关键要素 单片机操纵系统关键根据数据信号输出、键入完成被控制目标操纵，假如外界要素存有着干扰因素，则会搞混数据信号，进而影响到单片机的操纵特性。外部干扰要素主要是磁感应干扰导致的，传入、辐射源方式影响键入、输出数据信号。其中，传输磁感应干扰关键会影响电容器、电感。辐射性干扰是根据外界辐射源对内部磁感应导致干扰，造成磁感应传输缺失可靠性。不论是哪一种磁感应干扰方式，都是会对其电磁场导致干扰，进而影响单片机数字信号处理。在单片机操纵系统中，假如硬件配置电路原理欠缺合理性、电子器件品质不合格，都是会对单片机操纵系统导致不良影响。普遍干扰源包含供电系统、全过程安全通道，因为干扰数据信号由供电系统直流稳压电源路线及其接地线功效于操纵系统之中，进而影响信号源的连接和输出。 3? ? 抗干扰电源电路与运算放大器 因为数据信号在传送全过程中会遭受各种各样干扰，因而，不论是数据量I/O安全通道还是模拟量输入I/O安全通道，都需要提升抗干扰电源电路。因此，D/A转化器输出的工作电压数据信号对直流调速器执行操纵以前要历经一段抗干扰电源电路。光耦合器能够组成合理的抗干扰电源电路，可是光耦合器的特点是离散系统的，并且温度系数大，用于传输模拟量输入会造成很大的非线性失真及温度漂移，因此这里不选用光耦合器开展防护，而选用线性光耦。 运算放大器OP-07当正负极端键入相同工作中，这时，运算放大器有工作电压输出，开启三极管通断，使2个二极管-二极管型光耦合器工作中，D2与D3的阳极氧化输出电压同样，则运算放大器1与运算放大器2的正端键入值相同。因此经线性光耦后，TLC5615输出的工作电压数据信号维持不会改变，但却强大地抑制了干扰数据信号。 4? ? 系统运作中由干扰造成的状况及抗干扰剖析 系统地软、硬件配置抗干扰对策按基本方法都选用后，系统逐渐放进当场环境中运行，依然发生了许多常见故障，绝大部分是干扰的缘故，创作者选择了好多个典型性的状况开展剖析和解释，期待能和开展单片机应用研究的专家学者互相讨论。 状况1：将89C51集成IC置入印刷线路板中通电运作，程序流程没有反应。殊不知将89C51单片机集成IC取下，换作仿真器运作时，程序流程逐渐实行;或是电路板上电时，先按住复位开关，程序流程也会一切正常实行。 剖析：单片机系统中的I/O插口集成IC的校准端口号与单片机的校准端口号连在一起，统一校准。插口集成IC因为生产商不一样，校准时间也稍有不一样。校准线较长而有很大的分布电容，造成这种插口的校准全过程落后于单片机。工程项目实践活动说明，当单片机校准完毕马上对这种I/O集成IC开展复位实际操作时，通常不成功。 状况2：实行状态不稳定，例如按住前行键有时候系统会实行，而按过许多次后不会再实行。这时候查询程序流程发觉程序流程跑飞，应该是当地操纵状态，却进到远程控制管理程序。 剖析：当地状态或远程控制状态地给出是根据P0.3口键入的，P0.3口是“0”时为远程操作状态，是“1”时为当地操纵状态。在数字电路设计中，当数据信号由一个状态转化成另一个状态时，会造成瞬变干扰。从P0.3中键入的狀态因为干扰的功效发生了转变，使分辨打错，程序流程跑飞。用示波仪观察P0.3端口号的转变，发觉有瞬间单脉冲，此瞬间单脉冲窄小，习惯性上，假如单脉冲噪音的脉长宽比有效脉冲宽度小许多，称这类单脉冲为窄单脉冲噪音。 状况3：程序流程逐渐通电实行，当开展到彼此逐渐通信时，推送方无线网络数传模块自始至终处在传送数据状态，接受方无线网络数传模块自始至终处在读取数据