第九章单片机系统的抗干扰技术.pptVIP

（2）将数字地、模拟地、电源地等分开走线，在一点上可靠连接。如图9—16所示。图9—16数字地与模拟地的正确连接第30页，共47页，星期日，2025年，2月5日（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。第31页，共47页，星期日，2025年，2月5日（1）用地线将时钟振荡电路圈起来，让周围电场趋近于零。（2）石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线尽量短，且在石英晶体振荡器下面要加大接地的面积，不要走其它信号线。（3）时钟线垂直于I/O线，必要时要远离I/O线。3．时钟振荡电路的处理第32页，共47页，星期日，2025年，2月5日数字电路中，闲置不用的门电路输入端不能悬空。运算放大器中，闲置不用的正输入端接地，闲置的负输入端与输出端连接。单片机中不用的I/O口定义成输出。单片机上有一个以上电源、接地端的，每一端都要接上，不要悬空。如图9—17所示。图9—17不用空闲端的处理方法4．闲置不用的引脚要做好处理第33页，共47页，星期日，2025年，2月5日第1页，共47页，星期日，2025年，2月5日9.1干扰的来源在日常生活中，经常会遇到这样一些现象。比如听收音机时，有汽车经过，喇叭就会出现刺耳的噪声，这就是干扰。所谓干扰，就是有用信号外的噪声或造成恶劣影响的变化部分的总称。在进行单片机应用产品的开发过程中，我们经常会碰到一个很棘手的问题，即在实验室环境下系统运行很正常，但小批量生产并安装在工作现场后，却出现一些不太规律、不太正常的现象。究其原因主要是系统的抗干扰设计不全面，导致应用系统的工作不可靠。引起单片机控制系统干扰的主要原因有以下几类：第2页，共47页，星期日，2025年，2月5日（1）供电系统的干扰众所周知，电源开关的通断、电机和大的用电设备的启停会使供电电网发生波动，受这些因素的影响，电网上常常出现几百伏、甚至几千伏的尖峰脉冲干扰，这就会使同一电网供电的单片机控制系统无法正常运行。这种干扰是危害最严重也是最广泛的一种干扰形式。（2）过程通道的干扰在单片机应用系统中，开关量输入、输出和模拟量输入、输出通道是必不可少的。这些通道不可避免地会使各种干扰直接进入单片机系统。同时，在这些输入输出通道中的控制线及信号线彼此之间会通过电磁感应而产生干扰，从而使单片机应用系统的程序错误，甚至会使整个系统无法正常运行。第3页，共47页，星期日，2025年，2月5日（3）空间电磁波的干扰空间干扰主要来自太阳及其它天体辐射电磁波、广播电台或通讯发射台发出的电磁波及各种周围电气设备发射的电磁干扰等。如果单片机应用系统工作在电磁波较强的区域而没有采取相关的防护措施，就容易引起干扰。但这种干扰一般可通过适当的屏蔽及接地措施加以解决。因此，针对以上出现的问题，我们必须采用有效措施以提高单片机应用系统抗干扰的能力。第4页，共47页，星期日，2025年，2月5日9.2主要干扰通道及抗干扰措施9.2.1供电系统干扰及抗干扰措施1、供电干扰的种类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Δt1s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。第5页，共47页，星期日，2025年，2月5日（2）浪涌、下陷、半周降出：当1sΔt10ms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。第6页，共47页，星期日，2025年，2月5日2、抗干扰设计在单片机系统中，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。第7页，共47页，星期日，