如何長(zhǎng)進(jìn)單片機(jī)系統(tǒng)的抗擾亂功能

搞過(guò)產(chǎn)品的朋友都有經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)設(shè)計(jì)看似容易，硬件設(shè)計(jì)和代碼編寫很快就搞定，但在調(diào)試過(guò)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?wù)撘幌氯绾巫屇愕脑O(shè)計(jì)避免走彎路：
抗擾亂展目前2個(gè)方面，一是硬件設(shè)計(jì)上，二是軟件編寫上。
這里關(guān)鍵提醒：在MCU設(shè)計(jì)中重要抗擾亂設(shè)計(jì)是在硬件上，軟件為輔。因?yàn)镸CU的計(jì)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(hào)擾亂MCU的重要路徑是穿越I/O口，一是波及了MCU的數(shù)據(jù)采集，二是波及內(nèi)部其它儲(chǔ)藏器。
處理措施：后面談?wù)摗?br />2：電源擾亂：MCU固然習(xí)慣電壓較寬（3-5。5V），但對(duì)于電源的波動(dòng)卻很敏感，例如說(shuō)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(dòng)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(lái)濾除高頻擾亂，因?yàn)殡娊怆娙輰?duì)超過(guò)幾十KHZ的高頻擾亂不起作用。
3：上下電擾亂：但每個(gè)MCU系統(tǒng)在上電時(shí)候都要穿越這么一個(gè)過(guò)程，因而要尤其當(dāng)心。
MCU固然能夠在3V電壓下安寧工作，但并不是說(shuō)它不能在3V以下的電壓下工作，當(dāng)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(shí)候，系統(tǒng)電源電壓是從0V遞升到額定電壓的，例如當(dāng)電壓到2V時(shí)候，MCU開(kāi)始工作了，但這時(shí)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(nèi)集成了POR（內(nèi)部上電延時(shí)復(fù)位），這功能定然要在搭配位中敞開(kāi)。
表面上電延時(shí)復(fù)位電路。有多種形式，低成本的即便在復(fù)位腳接個(gè)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(hào)隨時(shí)能夠發(fā)生，擾亂信號(hào)的強(qiáng)度也不盡雷同。
但它們也有雷同點(diǎn)：擾亂信號(hào)也順從歐姆定律，擾亂信號(hào)偶合路徑無(wú)非是電磁擾亂，一是電火花，二是磁場(chǎng)。
其中擾亂最厲害的是電火花擾亂，其次是磁場(chǎng)擾亂。電火花擾亂出現(xiàn)場(chǎng)合重要是接近有大功率開(kāi)關(guān)、繼電器、接觸器、有刷電機(jī)等。磁場(chǎng)擾亂出現(xiàn)場(chǎng)合重要是接近有大功率的溝通電機(jī)、變壓器等。
處理措施：第一點(diǎn)：也是最經(jīng)典的，即便在PCB步線和元件位置安排上下工夫，這其中學(xué)識(shí)許多，說(shuō)幾天都說(shuō)不完^^。
二：歸納琢磨各I/O口的輸入阻抗，采集速率等因素設(shè)計(jì)I/O口的外圍電路。
等閑定奪一個(gè)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(nèi)部上拉電阻約20K）。
由于擾亂信號(hào)也順從歐姆定律，因而在越存在擾亂的場(chǎng)合，抉擇上拉電阻即將越小,因?yàn)閿_亂信號(hào)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(shè)計(jì)上，上拉電阻等閑都是10-20K，而在強(qiáng)擾亂場(chǎng)合上拉電阻甚至能夠低到1K。
（萬(wàn)一在強(qiáng)擾亂場(chǎng)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(shù)字電路輸出腳相連，此刻I/O口輸入阻抗即便數(shù)字電路輸出口的阻抗，等閑是幾十到幾百歐。
能夠看出用數(shù)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(shù)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(hào)是俄而發(fā)生，俄而熄滅的，因而電容能夠把擾亂信號(hào)濾除。但不好的是構(gòu)成I/O口采集信號(hào)的速率降落，例如在串口上并電容是絕不可取的，因?yàn)殡娙輹?huì)把數(shù)字信號(hào)當(dāng)擾亂信號(hào)濾掉。
對(duì)于一些檢測(cè)開(kāi)關(guān)、干簧管、霍爾元件之類的是能夠并電容的，因?yàn)檫@些開(kāi)關(guān)量的改變是不可能有很高的速率的，并一個(gè)小電容對(duì)信號(hào)的采集是沒(méi)任何波及的。等閑給旁人的工作挑錯(cuò)要比找自己的錯(cuò)輕率些。