单片机系统应用中的抗干扰措施

1主要干扰渠道及防护措施

工业生产中的干扰一般都以脉冲形式进入微机，干扰窜入系统的渠道主要有三条，即供电系统；过程通道；空间磁场。

通常防护措施如下：

(1)供电系统

在微机系统中，最严重的干扰来源为电源的污染。为了防止从电源系统引入的干扰，一是要将微机的供电与大功率的用电设备的电源分开，最好单独供电；二是在单片机系统电源变压器的初级串接一低通滤波器(如图1所示)，有效阻止高次谐波串入系统，改善电源波形，提高单片机系统的抗干扰能力。

(2)输入输出通道

输入输出通道是单片机与传感器、单片机与上位机以及单片机与执行机构之间的信息传送的路径。在微机系统中，传输线上的信息多为脉冲波和较弱的测量信号电压，在长线传输时会产生衰减、延时、畸变。信号隔离是抵抗外界干扰的必要而有效的措施，它隔断外界的共模电压和外界串入的电磁干扰，从而保证单片机的工作环境，使整个系统正常运行。

(3)屏蔽和接地

用钢板做机壳将单片机系统屏蔽起来，再将外壳接地，防止电磁干扰从空间侵入。

2提高系统的容错能力

为了提高系统的抗干扰能力，一是增强防护能力，尽量阻止干扰侵入；另一是增强容错能力，及时发现侵入的干扰并迅速采取相应措施，将影响减到最小。

2.1程序运行监视系统

程序运行监视系统又称“看门狗”，是一种有效的防止微机系统死机的电路。部分单片机(80C552等)片内就包括“看门狗”电路；程序运行监视系统也可用专用硬件电路实现。一旦“看门狗”电路被启动，在规定的时间内没有收到CPU发出的清零脉冲，“看门狗”电路将向CPU发出“复位”脉冲。

2.2硬件标志

在很多工业控制系统中，系统的启动是按一定的顺序进行的，并且不允许设备中途重新按这个顺序启动。一旦单片机系统复位，必须准确判断是否为上电复位。由于失控的程序常常会非法写操作，因而软件标志可靠性较低。在可靠性要求高的场合，通常设立硬件上电标志(图2所示)。

硬件标志电路工作原理为(图3)：当微机系统上电时，复位脉冲同时将“D”触发器Q端置“1”。初始化程序检查P4.1位为“1”，则执行冷启动程序，并通过P4.0向D触发器发出时钟脉冲，使Q端为“0”，完成硬件标记确认并建立软件标志。微机系统投入正常运行后，一旦系统再次重新启动(热启动)，此时有两种情况：

(1)按下“复位”键引起系统复位。由于在按下“复位”键的同时，将图2的D触发器Q端置“1”，初始化程序检查结果为硬件标志无效而软件标志有效，系统是正常复位，程序转向热启动。

(2)由于“看门狗”引起的系统复位。初始化程序检查结果为硬件标志有效(图2的D触发器Q端保持为“0”)，系统是异常复位。初始化程序将转向异常处理程序。

由此可见，微机系统能够准确的判断出引起复位的原因，从而采取相应的处理程序，有效地提高了系统的可靠性。