如何長進單片機系統(tǒng)的抗擾亂功能

搞過產品的朋友都有經驗，一個設計看似容易，硬件設計和代碼編寫很快就搞定，但在調試過程中卻或多或少的事故，這些都是抗擾亂力氣不夠的揭示。
下面談論一下如何讓你的設計避免走彎路：
抗擾亂展目前2個方面，一是硬件設計上，二是軟件編寫上。
這里關鍵提醒：在MCU設計中重要抗擾亂設計是在硬件上，軟件為輔。因為MCU的計算力氣有限，因而要在硬件上花大工夫。
看看擾亂的門徑：
1：擾亂信號擾亂MCU的重要路徑是穿越I/O口，一是波及了MCU的數據采集，二是波及內部其它儲藏器。
處理措施：后面談論。
2：電源擾亂：MCU固然習慣電壓較寬（3-5。5V），但對于電源的波動卻很敏感，例如說MCU能夠在3V電壓下安寧工作，但卻不能在電壓在3V-5。5V波動的情形下安寧工作。
處理措施：用電源穩(wěn)壓塊，做好電源的濾波等工作，提醒：定然要在電源旁路并上0。1UF的瓷片電容來濾除高頻擾亂，因為電解電容對超過幾十KHZ的高頻擾亂不起作用。
3：上下電擾亂：但每個MCU系統(tǒng)在上電時候都要穿越這么一個過程，因而要尤其當心。
MCU固然能夠在3V電壓下安寧工作，但并不是說它不能在3V以下的電壓下工作，當然在如此低的電壓下MCU是超不安寧事態(tài)的。在系統(tǒng)加電時候，系統(tǒng)電源電壓是從0V遞升到額定電壓的，例如當電壓到2V時候，MCU開始工作了，但這時是超不安寧的工作，極輕率跑飛。
薇姿>處理措施：1讓MCU在電源安寧后裁剪始工作。PIC在片內集成了POR（內部上電延時復位），這功能定然要在搭配位中敞開。
表面上電延時復位電路。有多種形式，低成本的即便在復位腳接個阻容電路。高成本的是用專用芯片。這方面的材料特多，遍地都能夠查找。
最難肅清的即便上面第一種擾亂，并且擾亂信號隨時能夠發(fā)生，擾亂信號的強度也不盡雷同。
但它們也有雷同點：擾亂信號也順從歐姆定律，擾亂信號偶合路徑無非是電磁擾亂，一是電火花，二是磁場。
其中擾亂最厲害的是電火花擾亂，其次是磁場擾亂。電火花擾亂出現場合重要是接近有大功率開關、繼電器、接觸器、有刷電機等。磁場擾亂出現場合重要是接近有大功率的溝通電機、變壓器等。
處理措施：第一點：也是最經典的，即便在PCB步線和元件位置安排上下工夫，這其中學識許多，說幾天都說不完^^。
二：歸納琢磨各I/O口的輸入阻抗，采集速率等因素設計I/O口的外圍電路。
等閑定奪一個I/O口的輸入阻抗有3種情形：
A：I/O口有上拉電阻，上拉電阻值即便I/O口的輸入阻抗。
等閑大家都用4K-20K電阻做上拉ti.tianan-tep.com，（PIC的B口內部上拉電阻約20K）。
由于擾亂信號也順從歐姆定律，因而在越存在擾亂的場合，抉擇上拉電阻即將越小,因為擾亂信號在電阻上發(fā)生的電壓就越小。
由于上拉電阻越小就越耗電，因而在家用設計上，上拉電阻等閑都是10-20K，而在強擾亂場合上拉電阻甚至能夠低到1K。
（萬一在強擾亂場合要丟棄B口上拉功能，定然要用表面上拉。）
B：I/O口與其它數字電路輸出腳相連，此刻I/O口輸入阻抗即便數字電路輸出口的阻抗，等閑是幾十到幾百歐。
能夠看出用數字電路做中介能夠把阻抗減退到最志愿，在眾多工業(yè)扼制板上能夠目睹許多的數字電路即便為了保證功能和防御MCU的。
C：I/O口并聯(lián)了小電容。
由于電容是通溝通阻直流的，并且擾亂信號是俄而發(fā)生，俄而熄滅的，因而電容能夠把擾亂信號濾除。但不好的是構成I/O口采集信號的速率降落，例如在串口上并電容是絕不可取的，因為電容會把數字信號當擾亂信號濾掉。
對于一些檢測開關、干簧管、霍爾元件之類的是能夠并電容的，因為這些開關量的改變是不可能有很高的速率的，并一個小電容對信號的采集是沒任何波及的。等閑給旁人的工作挑錯要比找自己的錯輕率些。