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嵌入式系统 EE m b e d d e d S y s t e m 单片机的抗干扰技术 Research on Anti-interference of MCU 北京工业大学 电子信息与控制工程学院 徐慧君李亚芬王普 摘 要：本文根据实际工程中存在的各种干扰问题，介绍了单片机系统的各种干扰源，根据多次现场经 验，对抗干扰的各种方法进行了总结和归纳。 关键词：单片机；干扰源；抗干扰 干扰源 ¥ 敏感器件，指容易被干扰的对 抑制干扰源的常用措施如下： 影响测控系统可靠、安全运行 象。如：A/D、D/A变换器，单片机， ¥ 继电器线圈增加续流二极管， 的主要因素是来自系统内部和外部 数字IC，弱信号放大器等。 消除断开线圈时产生的反电动势干 的各种电气干扰，以及系统结构设 扰。仅加续流二极管会使继电器的 计、元器件选择、安装、制造工艺和 抗干扰措施 断开时间滞后，增加稳压二极管后 外部环境条件等。在实际应用中，应 单片机系统中的主要抗干扰手 继电器在单位时间内可动作更多的 该根据具体情况找到影响测控系统 段，一般分为硬件抗干扰和软件抗 次数； 可靠、安全运行的主要因素。 干扰。笔者在开发研制自动化仪表 ¥ 在继电器接点两端并接火花抑 在测控系统设计中，为了少走 和智能测控系统实践中，针对单片 制电路(一般是RC串联电路，电阻 弯路和节省时间，应充分考虑并满 机系统的干扰及其抑制方法进行了 一般选几K 到几十K ，电容选 足抗干扰性的要求，避免在设计完 分析、研究，并在实际运用中收到了 0.01F)，减小电火花影响； 成后再去进行抗干扰的补救措施。 良好的效果。 ¥ 给电机加滤波电路，注意电 形成干扰的基本要素有三个：干扰 硬件抗干扰的设计 容、电感引线要尽量短； 源、传播路径、敏感器件。 硬件抗干扰设计的基本原则是： ¥ 电路板上每个IC要并接一个 ¥ 干扰源，指产生干扰的元件、 抑制干扰源，切断干扰传播路径，提 0.01F~0.1F高频电容，以减小IC 设备或信号，用数学语言描述如下： 高敏感器件的抗干扰性能。 对电源的影响。注意高频电容的布 du/dt， di/dt大的地方就是干扰源。 抑制干扰源 线，连线应靠近电源端并尽量粗短， 如：雷电、继电器、可控硅、电机、 抑制干扰源就是尽可能的减小 否则，等于增大了电容的等效串联 高频时钟等都可能成为干扰源。 干扰源的du/dt，di/dt。这是抗干扰 电阻，会影响滤波效果； o ¥ 传播路径，指干扰从干扰源传 设计中最优先考虑和最重要的原则， ¥ 布线时避免90折线，减少高 播到敏感器件的通路或媒介，包括 常常会起到事半功倍的效果。减小 频噪声发射； 电导性的直接耦合、通过电源电路 干扰源的du/dt主要是通过在干扰源 ¥ 可控硅两端并接RC抑制电 的公共阻抗耦合、静电或电场耦合、 两端并联电容来实现。减小干扰源 路，减小可控硅产生的噪声(这个噪 电磁感应耦合、辐射耦合、漏电耦合 的 di/dt则是在干扰源回路串联电感 声严重时可能会把可控硅击穿的)。 产生的干扰。 或电阻以及增加续流二极管来实现。 切断干扰传播路径 本文于12月16日收到。徐慧君：硕士，主要从事单片机系统设计与实现的研究；李亚芬：工程师，主 要从事单片机嵌入式电子产品的设计与开发的研究。 46 电子产品