導(dǎo)語：談?wù)摴I(yè)單片機(jī)抗干擾問題一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中主要的干擾源

（1）電源對(duì)單片機(jī)的干擾。由于單片機(jī)電路通過電源電路接到電網(wǎng)，所以電網(wǎng)的噪聲可以通過電源電路干擾竄進(jìn)單片機(jī)線路，這是單片機(jī)電路受干擾的主要原因之一。單片機(jī)系統(tǒng)中最主要并且危害最嚴(yán)重的干擾源也來自電源的污染。工業(yè)發(fā)展越迅速，電源的污染越嚴(yán)重。許多文獻(xiàn)認(rèn)為，電網(wǎng)電源的抗干擾措施完善了，單片機(jī)和電子電路的抗干擾問題就解決了一半。由此可見抑制電源干擾的重要性。電源干擾可以從以下幾種情況來詳細(xì)考慮：第一種情況，通過電源變壓器的耦合。由于變壓器的初級(jí)線圈靠得很近，這兩部分間的分布電容通常有數(shù)百PF。這種分布電容不僅電容量大，而且有十分好的頻率特性，對(duì)高頻噪聲有很低的阻抗；第二種情況，電源本身的過壓、欠壓、停電等故障引起的電源的噪聲。任何電源及輸電線都存在內(nèi)阻，正是這些內(nèi)阻引起電源的噪聲干擾。第三種情況，浪涌、下陷、尖峰電壓與其它電源干擾。大功率設(shè)備在接通瞬間需要很大的啟動(dòng)電流，并可持續(xù)幾百毫秒，從而在輸電線路內(nèi)阻上將產(chǎn)生很大的壓降，這是電網(wǎng)中產(chǎn)生電壓瞬變（浪涌、下陷）的主要原因。這些噪聲迭加在正弦交流電壓上沿線路傳輸，在所到之處引起干擾，如果幅度過大，會(huì)毀壞設(shè)備。

（2）高頻設(shè)備對(duì)單片機(jī)的干擾。高頻設(shè)備在運(yùn)行過程中高速的進(jìn)行開關(guān)的切換時(shí)，產(chǎn)生大量耦合性噪聲。此外變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負(fù)載，它所產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)同一電網(wǎng)的其他電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。

（3）感性負(fù)載對(duì)單片機(jī)的干擾。在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，接通或分?jǐn)喔行载?fù)載（比如電機(jī)、交流接觸器線圈等）是一種常見的控制動(dòng)作。在感性負(fù)載的通斷過程中，其觸點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生較大的電弧。這種電弧放電產(chǎn)生一種很強(qiáng)的電磁干擾，這給單片機(jī)的工作帶來非常嚴(yán)重的影響。

二、C51單片機(jī)抗干擾的措施

C51單片機(jī)的抗干擾措施主要分為兩大類，硬件抗干擾和軟件抗干擾。（1）繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)干擾。（2）在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路（一般用RC串聯(lián)電路），減少電火花的影響。（3）給電機(jī)加濾波電路，注意電容、電感引線要盡量短。（4）可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲。（5）外殼接大地，解決人身安全及防外界電磁場(chǎng)干擾。（6）如果單片機(jī)的I/O口用來控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離。（7）注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。（8）單片機(jī)和大功率器件的地線要單獨(dú)接地，以減少相互干擾。大功率器件盡可能放在電路板邊緣。（9）布線時(shí)，電源線和地線要盡量粗。除減少壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。（10）對(duì)單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門狗，如IMP809、IMP706、IMP813、X5043等可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。（11）在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機(jī)的晶振和選用低速數(shù)字電路。（12）IC器件盡量直接焊接在電路板上，少用IC座。（13）印刷電路板上每個(gè)IC的電源端要并接一個(gè)0.01μF～0.1μF高頻電容，以減小電源對(duì)IC的影響。常見的軟件抗干擾措施有以下兩種：一是指令冗余。CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數(shù)。當(dāng)PC受干擾出現(xiàn)錯(cuò)誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當(dāng)亂飛到某雙字節(jié)指令，若取指令時(shí)刻落在操作數(shù)上，誤將操作數(shù)當(dāng)作操作碼，程序?qū)⒊鲥e(cuò)。若“飛”到了三字節(jié)指令，出錯(cuò)幾率就更大了。在關(guān)鍵地方人為插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令后插入兩個(gè)字節(jié)以上的NOP。這樣即使亂飛的程序飛到操作數(shù)上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當(dāng)做操作數(shù)執(zhí)行，程序自動(dòng)納入正軌。

此外，對(duì)系統(tǒng)流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執(zhí)行。二是攔截技術(shù)。所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此要合理設(shè)計(jì)陷阱，其次要將陷阱安排在適當(dāng)?shù)奈恢?。?dāng)亂飛程序進(jìn)入非程序區(qū)，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。軟件陷阱是指用來將捕捉的亂飛程序引向復(fù)位入口地址0000H的指令。電子電路中抗干擾是一門很大的學(xué)問，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中時(shí)時(shí)刻刻都會(huì)存在不同的干擾現(xiàn)象出現(xiàn)，為確保正常的生產(chǎn)加工，我們就需要掌握不同抗干擾的解決措施，這樣在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中才能更有效率的發(fā)揮單片機(jī)的作用。