做過單片機(jī)方案開發(fā)的朋友應(yīng)該深有體會(huì),一個(gè)方案設(shè)計(jì)看似簡單,只要技術(shù)經(jīng)驗(yàn)足夠,軟件代碼編寫和硬件設(shè)計(jì)很快就能夠搞定,但是在調(diào)試過程中或多或少會(huì)出現(xiàn)一些問題,這其實(shí)就是 單片機(jī)抗干擾能力較弱的體現(xiàn)。今天就為大家講講如何提升單片機(jī)的抗干擾性能,讓你在設(shè)計(jì)過程中少走彎路。
一般來說,硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫都會(huì)影響到單片機(jī)的抗干擾性,在單片機(jī)設(shè)計(jì)中,主要抗干擾設(shè)計(jì)是以硬件為主,軟件為輔,由于單片機(jī)的計(jì)算能力比較有限,所以在硬件上要花費(fèi)更多心思。
嵌入式單片機(jī)
干擾的途徑和解決方法:
1、信號(hào)干擾:主要路徑是通過I/O口,影響MCU的數(shù)據(jù)采集,以及其他內(nèi)部寄存器;
干擾信號(hào)隨時(shí)都可以發(fā)生,而且干擾的強(qiáng)度也不盡相同,所以這個(gè)干擾是比較難排除的一種干擾。通過歐姆定律可知干擾信號(hào)耦合路徑無非只有兩種,電火花和磁場,合起來叫做電磁干擾。其中,電火花干擾比磁場干擾更為嚴(yán)重,電火花干擾出現(xiàn)的原因主要是附近有大功率開關(guān)、繼電器、接觸器、有刷電機(jī)等等。磁場干擾表現(xiàn)場合主要是附近有大功率的交流電機(jī)、變壓器等等。所以,工程師需要在PCB布線和元件位置安排上下功夫,這中間涉及的學(xué)問比較多,這里不做詳細(xì)敘述,可以查閱以往的資料學(xué)習(xí)。
2、電源干擾:單片機(jī)雖然適應(yīng)電壓較寬(3-5v),但是對(duì)于電源的波動(dòng)卻非常敏感,比如說MCU可以在3V電壓下穩(wěn)定工作,卻不能在電壓3v-5v,5V波動(dòng)的情況下穩(wěn)定工作。
解決方法是用電源穩(wěn)壓模塊,做好電源的濾波等工作,必須在電源旁路并上0.1UF的瓷片電容來濾除高頻干擾,因?yàn)辄c(diǎn)解電容對(duì)超過幾十KHZ的高頻干擾不起作用。
3、上下電干擾:每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)在上電的時(shí)候幾乎都要經(jīng)過這樣一個(gè)過程,這個(gè)過程也受到干擾;單片機(jī)并不是說不能在3V電壓以下工作,而是在如此低的電壓下單片機(jī)的狀態(tài)是非常不穩(wěn)定的。在系統(tǒng)加電的時(shí)候,系統(tǒng)電源電壓是從0V上升到額定電壓的,比如當(dāng)電壓到2V的時(shí)候,單片機(jī)開始工作了,但是這個(gè)時(shí)候是非常不穩(wěn)定的工作狀態(tài),非常容易跑飛。
解決方法是PIC在片內(nèi)集成了PRO(內(nèi)部上電延時(shí)復(fù)位),這個(gè)功能在配置中打開;外部上電延時(shí)復(fù)位電路,有多種形式,低成本的方法就是在復(fù)位腳接上阻容電路,高成本的方法就是用專用芯片。
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