要解決單片機(jī)抗干擾問題,必須先找出干擾源,然后采用軟硬件技術(shù)決。干擾源主要來自內(nèi)(外)部電源、印制板自制干擾、周圍電磁場干擾和通過I/輸入的外部干擾等。
一、硬件抗干擾措施
1.交流穩(wěn)壓,使電網(wǎng)電壓穩(wěn)定。
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、次級線圈間屏蔽層級間電容中心接點接地,次級外屏蔽層接印板地,這是硬件抗干擾的關(guān)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.采用有過流、過壓、過熱等保護(hù)的集成式直流穩(wěn)壓電源。
6.I/O口光電、磁電、繼電器隔離,去掉公共地。
7.通訊線用雙絞線,消除平行互感。
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)換的方法,以減少誤差。
10.外殼接大地,以確保人身安全,并防止外界電磁場干擾。
11.加復(fù)位電壓檢測電路,防止在不能正常復(fù)位的情況下CPU開始工作,尤有EEPROM的器件,不能正常復(fù)位會改變EEPROM的內(nèi)容。
12.印制板抗干擾工藝
(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等主芯片的VCC和GND之間接電解電容及瓷片電掉高、低頻干擾脈沖。
(3)獨(dú)立系統(tǒng)結(jié)構(gòu),減少接插件與連線,提高可靠性,減少故障率。
(4)集成塊與插座接觸可靠。最好將集成塊直接焊在印制板上,防止器件接良引發(fā)的故障。
(5)有條件的情況下可采用四層以上的印制板,中間兩層設(shè)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0.0米,防止發(fā)和感應(yīng)觸發(fā)。
2.A/D轉(zhuǎn)換采用平均法、比較平均法等進(jìn)行數(shù)字濾波,防止突發(fā)性干擾。
3.MCS-51單片機(jī)的空單元寫上00H,最后加跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)到ORG 0000H,當(dāng)程序因干擾跑飛后還可能抓回去。
4.多次重復(fù)輸出,輸出信號保存在RAN中。
5.開機(jī)自檢自診斷,RAM中重要內(nèi)容要分區(qū)存放,經(jīng)常進(jìn)行比較檢查,機(jī)器不能帶病工作。
6.表格參數(shù)放在EPROM中,校驗和存于最后單元,防止EPROM內(nèi)容被修改。
7.加看門狗,軟件跑飛可從頭開始執(zhí)行。
8.開關(guān)信號延時去抖動。
9.必須檢查I/O口執(zhí)行命令的情況,防止因外部故障而不執(zhí)行控制命令。
10.通訊應(yīng)加奇偶校驗或查詢、表決、比較等措施,防止出錯。