单片机系统硬件抗干扰常用方法实践

文章摘要： 切断干扰传播路径的常用措施如下： （1）充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。 （2）如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。 （3）注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。 （4）电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机、继电器）与敏感元

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  切断干扰传播路径的常用措施如下：
  （1）充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
  （2）如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。
  （3）注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。
  （4）电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机、继电器）与敏感元件（如单片机）远离。
  （5）用地线把数字区与模拟区隔离。数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则。
  （6）单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。
  （7）在单片机I/O口、电源线、电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器、屏蔽罩，可显著提高电路的抗干扰性能。
  2.3 提高敏感器件的抗干扰性能
  提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取，以及从不正常状态尽快恢复的方法。
  提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下：
  （1）布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声。
  （2）布线时，电源线和地线要尽量粗。除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。
  （3）对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。
  （4）对单片机使用电源监控及看门狗电路，如： IMP809，IMP706，IMP813， X5043，X5045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
  （5）在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。
  （6）IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座。
  2.4 其它常用抗干扰措施
  （1）交流端用电感电容滤波:去掉高频低频干扰脉冲。
  （2）变压器双隔离措施:变压器初级输入端串接电容,初、次级线圈间屏蔽层与初级间电容中心接点接大地,次级外屏蔽层接印制板地,这是硬件抗干扰的关键手段。次级加低通滤波器:吸收变压器产生的浪涌电压。
  （3）采用集成式直流稳压电源: 有过流、过压、过热等保护作用。
  （4）I/O口采用光电、磁电、继电器隔离，同时去掉公共地。
  （5）通讯线用双绞线:排除平行互感。
  （6）防雷电用光纤隔离最为有效。
  （7）A/D转换用隔离放大器或采用现场转换:减少误差。
  （8）外壳接大地:解决人身安全及防外界电磁场干扰。
  （9）加复位电压检测电路。防止复位不充分, CPU就工作,尤其有EEPROM的器件,复位不充份会改变EEPROM的内容。
  （10）印制板工艺抗干扰：
  ① 电源线加粗，合理走线、接地，三总线分开以减少互感振荡。
  ② CPU、RAM、ROM等主芯片,VCC和GND之间接电解电容及瓷片电容，去掉高、低频干扰信号。
  ③ 独立系统结构,减少接插件与连线，提高可靠性,减少故障率。
  ④ 集成块与插座接触可靠,用双簧插座,最好集成块直接焊在印制板上，防止器件接触不良故障。
  ⑤ 有条件的采用四层以上印制板,中间两层为电源及地。

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