（一）、抗干扰方法综述： 在工业控制 智能仪表都采用了单片机,单片机干扰措施提到重要议事日程上来单片机抗干扰措施
不解决,其它工作也是白费劲要解决单片机抗干扰措施,必须先找出干扰源,然后采用单片机软硬件技术
来解决
干扰源:主要来自外部电源内部电源,印制板自制干扰,空中周围电磁场干扰,外部干扰通过I/O 口输
入等为叙述方便,我们分硬件软件抗干扰措施来讲:
(一) 硬件抗干扰措施
3.
变压器双隔离措施:变压器初级输入端串接电容,初次级线圈间屏蔽层与初级间电容中心接点接大地,次级外屏蔽层接印板地,这是硬件抗干扰的关键手段
5.
采用集成式直流稳压电源:因为有过流过压过热等保护7. 通讯线用双绞线:排除平行互感
8. 防雷电用光纤隔离最为有效
9. A/D
转换,用隔离放大器或采用现场转换:减少误差10. 外壳接大地:解决人身安全及防外界电磁场干扰
11.
加复位电压检测电路:仿止复位不充份,CPU 就工作,尤其有EEPROM 的器件,复位不充份会改变EEPROM 的内容12.
MCU能够适应的电压范围一般在3V-5.5V，但电源的波动对MCU而言却很敏感，比如说MCU可以在3.3V电压下稳定工作，但却不能在电压在3V-5.5V波动的情况下稳定工作。13.
通常是用电源稳压块，做好电源的滤波等工作，提示：一定要在电源旁路并上0.1UF的瓷片电容来滤除高频干扰，因为电解电容对超过几十KHZ的高频干扰不起作用。这就是为什么经常在电源并上电容的原因14.
确实很重要，比如涉及模拟信号处理的，滤波电容一定要加足，宁大勿小，保证电源的纯净，信号不受干扰；电流大的线路，铜线必须得足够粗。15.
一般单片机项目我们都是在电源端口处一个10uf电解电容和一个104瓷介电容，作双重保证16.
通常隔离有：电源隔离，输入输出口隔离，空间隔离 （二）、钟信号也会产生干扰 在
MCU中时钟信号也会产生干扰，时钟信号不仅是受噪声干扰最敏感的部位，同时也是CPU 对外发射辐射干扰和引起内部干扰的噪声源。 辐射干扰的产生主要与时钟信号的上升和下降时间有关，即门电路的跳变时间Tr 。时钟频率越高，信息传输线上信息变换频率也就越高，致使干扰加剧，故在满足系统功能要求的前提下，要尽量降低时钟频率。这样有助于提高系统的抗干扰性能。为了避免时钟信号被干扰，可以采取以下措施:
(1) 时钟脉冲电路配置时应注意靠近CPU ，引线要短而粗。
(2) 外部时钟源用的芯片VCC与GND之间可接1μF 左右的去耦电容。
(3) 在可能的情况下，用地线包围振荡电路，晶体外壳接地。
(4) 若时钟还做其它芯片的脉冲源，要注意隔离和驱动措施。 （三）、设备与设备之间如何抗干扰 设备与设备之间这个就比较复杂了，涉及到电磁干扰，这个可能更需要整个系统的抗干扰处理，比如屏蔽线或者隔离器等 屏蔽线对静电干扰有较强的抑制作用，而双胶线有抵消电磁感应干扰的作用.
开关信号检测线和模拟信号检测线可以使用屏蔽双胶线，来抵御静电和电磁感应干扰；特殊的干扰源也可以用屏蔽线连接，屏蔽了干扰源向外施加干扰。离这块，隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离出来，使监控装置与现场仅保持信号联系，但不直接发生电的联系。
隔离的实质是把引进的干扰通道切断。从而达到隔离现场干扰的目的。一般单片机应用系统既有弱电控制系统又有强电控制系统，通常实行弱电和强电隔离，是保证系统工作稳定、设备与操作人员安全的重要措施。（四）、引脚抗干扰的方法看到这个我又想起之前，我们做的一个产品上，蜂鸣器的鸣叫响声达不到标准要求，就特意把蜂鸣器驱动部分做了实验，研究改变参数对蜂鸣器的鸣叫影响。蜂鸣器是感性器件，在通断电时候会产生反向电动势能，这个可能导致损坏元件，而且会干扰其它电路，通过电源直接进入到MCU中。有些芯片由于内部电路的关系确实这样子的，因为如果引脚输入悬空,在感应电的情况下,输出有可能是高,也有可能是低,还可能在振荡，就有可能对其他引脚造成影响了 另外说道这个加电容，记得以前做产品时，看到MCU datasheet上有这么一说，某个引脚没有被用到，不能直接NC，要通过一个电容连接到地GND
图片
1（五）、上下电干扰 上下电干扰：但每个
MCU 系统在上电时候都要经过这样一个过程，所以要尤其注意。
MCU 虽然可以在3V 电压下稳定工作，但并不是说它不能在3V 以下的电压下工作，当然在如此低的电压下MCU 是超不稳定状态的。
在系统加电时候，系统电源电压是从0V 上升到额定电压的，比如当电压到2V 时候，MCU 开始工作了，但这时是超不稳定的工作，极容易跑飞。 （六）、隔离法抗干扰如果把电源电压变化持续时间定为Δt，那么，根据Δt的大小可以把电源干扰分为四种情况：
1）过压、欠压、停电： 当Δt>1s时产生的干扰，解决办法是使用各种稳压器、电源调节器，对短时停电可用不间断电源（UPS）供电。
2）浪涌、下陷、半周降出：当1s>Δt> 10ms时产生
的干扰，可使用快速响应的交流电源调压器克服。
（3）尖峰电压：当Δt为μs量级时产生的干扰，
解决办法是使用具有噪声抑制能力的交流电源
调节器、参数稳压器或超隔离变压器。
（
4）射频干扰：当Δt为ns量级时产生的干扰，可加2~3节低通滤波器消除干扰。在单片机系统中，为了提高供电系统的质量，防止窜入干扰，建议采用如下措施：
（1）单片机输入电源与强电设备动力电源分开。
（2）采用具有静电屏蔽和抗电磁干扰的隔离电源变压器。
隔离变压器的初级和次级之间均采用隔离屏蔽层（可用漆包线或铜等非导磁材料在初级和次级绕一层，但电气上不能与初级、次级线圈短路，而后引出一个头接地）。各初级、次级间的静电屏蔽与初级间的零电位线相接，再用电容耦合接地。如图所示：
图片2 过程通道是系统输入、输出以及单片机之间进行信息传输的路径。由于输入输出对象与单片机之间的连接线长，容易串入干扰，必须采用隔离技术、双绞线传输、阻抗匹配等措施抑制。2
、开关量隔离 有一种就是接光耦，我们做电机类项目的时候，
MCU与大功率电机控制区之间是要用光耦进行隔离的，防止大电流烧坏MCU引脚，常用的开关量隔离器有光电隔离器、继电器、光电隔离固态继电器(SSR)。（
1）光电隔离器 光电耦合器是把一个发光
二极管和一个光敏
三极管封装在一个外壳里的器件，光电耦合器的电路符号如图
8—3所示。输入信号使发光二极管发光，其光线又使光敏三极管产生电信号输出，从而既完成了信号的传递，又实现了电气上的隔离，如图8—4所示。对启动或停止负荷不太大的设备，常采用光电耦合器来抑制输出通道的干扰。
图片3
图片4 如果输出开关量是用于控制大负荷设备时，就需采用继电器隔离输出。因为继电器触点的负载能力远远大于光电隔离的负载能力，它能直接控制动力回路。在采用继电器做开关量隔离输出时，要在单片机输出端的锁存器
74LS273与继电器间设置一个
图片5OC
门驱动器。用以提供较高的驱动电流。平时的干扰一般是信号高低跳变是产生的尖峰，一般在芯片旁边加上一个旁路电容，而且是尽可能靠近芯片的旁路电容就能解决，但是在工业应用或者室外，久不久还是会出现干扰的情况，你的加上拉方法试过，有改善，但是貌似改善的算是一半多点，还是有一半的情况出现误动作，也不确定是不是程序不够完善，反正还是有很多地方要注意检查 （七）、软件干扰 看了上面的，都是在讲硬件干扰，我来说说软件干扰吧
软件抗干扰主要有亮点： 一是消除模拟输入信号的嗓声（如数字滤波技术）；二是程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。
看门狗抗干扰：失控的程序进入“死循环”，通常都是采用“看门狗”技术使程序脱离“死循环”。通过不断检测程序循环运行时间，若发现程序循环时间超过最大循环运行时间，则认为系统陷入“死循环”，需进行出错处理。
“看门狗”技术可由硬件实现，也可由软件实现。 在工业应用中，严重的干扰有时会破坏中断方式控制字，关闭中断。系统无法定时“喂狗”，硬件看门狗电路失效。而软件看门狗可有效地解决这个问题
（八）、印制板工艺抗干扰:
.
电源线加粗,合理走线接地,三总线分开: 减少互感振荡. CPU RAM ROM等主芯片,VCC 和GND间接电解电容及瓷片电容:去掉高低频干扰脉冲
. 独立系统结构,减少接插件与连线:提高可靠性,减少构障率
. 集成块与插座接触可靠,用双簧插座,最好集成块直接焊在印制板上:防止器件接触不良故障
. 有条件采用四层以上印制板,中间两层为电源及地
(二). 软件抗干扰措施:
1. 多用查询代替中断,把中断源减到最少:中断信号连线不大于0.1 米,防止误触发感应触发
2. A/D 转换采用数字滤波:平均法,比较平均法等:防止突发性干扰
3. MCS-51 单片机空单元写上00H,最后放跳转指令到ORG 0000H:因干扰程序走飞,可能抓回去
4. 多次重复输出,输出信号保持在RAM 中:止因干扰信止输出
5. 开机自检 自诊断,RAM 中重要内容要分区存放,经常进行比较检查,机器不能带病工作
6. 表格参数放在 EPROM 中,检验和存于最后单元,防止EPROM
7. 加看门狗,软件走飞可从头开始
8. 开关信号延时去抖动
9. I/O 口正确操作,必须检查口执行命令情况防止外部故障不执行控制命令
10.
通讯应加奇偶校验或查询 表决比较等措施,防止通讯出错（三）
.这个滤波电容主要是在PCB layout时，要注意位置，基本上所有小电容都要靠近引脚 （九）、地线的处理MCU
的抗干扰，那就不得不说地线的处理1
、选择单点接地与多点接地。当信号频率小于1MHz时，应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时，可以部分串联后再并联接地；当频率大于10MHz时，适合采用多点串联接地；当信号频率在1~10MHz之间时，若地线长度不超过波长的1/20，可用单点接地
图片6 2
、数字地、模拟地、电源地等分开走线，在一个点上可靠连接
图片7MCU
的抗干扰，那就不得不说地线的处理1
、选择单点接地与多点接地。当信号频率小于1MHz时，应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时，可以部分串联后再并联接地；当频率大于10MHz时，适合采用多点串联接地；当信号频率在1~10MHz之间时，若地线长度不超过波长的1/20，可用单点接地
图片8 2
、数字地、模拟地、电源地等分开走线，在一个点上可靠连接
图片93、接地线应尽量加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。一般接地线宽度应在2~3mm以上。地线、电源线与信号线的关系是：地线＞电源线＞信号线4、 使数字电路的接地线形成闭环路。5、高频部分尽量采用大面积包围式地线以上若有不当之处，还请各位大侠指教3、接地线应尽量加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。一般接地线宽度应在2~3mm以上。地线、电源线与信号线的关系是：地线＞电源线＞信号线4、 使数字电路的接地线形成闭环路。5、高频部分尽量采用大面积包围式地线
发表于 2014-6-12 13:35:02
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