智能型框架式斷路器單片機系統(tǒng)的電磁兼容性分析

五、 斷路器單片機系統(tǒng)的軟件抗干擾措施

1. 單片機中I/O電路刷新

　　在單片機結(jié)構(gòu)中，I/O電路一般靠近管芯邊緣，外部的電磁噪聲容易對其邏輯電路產(chǎn)生影響，因此一方面在硬件上采取措施，如對I/O端口加電容進(jìn)行濾波，另一方面在用戶程序中應(yīng)定期對I/O中的寄存器進(jìn)行刷新，以減少由于電磁干擾而產(chǎn)生的誤動作。

2. 采用數(shù)字濾波技術(shù)

　　來自傳感器的信號中?；祀s各種頻率的干擾信號，在信號端采用RC低通濾波器可以抑制高頻干擾信號，但對低頻干擾信號的濾波效果較差，而數(shù)字濾波技術(shù)可以對來自電網(wǎng)的極低頻率的干擾信號進(jìn)行濾波。數(shù)字濾波方法較多，以下僅用均方根法對輸入的電流和電壓數(shù)字信號進(jìn)行處理分析。

　　均方根法是根據(jù)電工原理中連續(xù)周期交流信號的有效值的定義，將連續(xù)信號離散化，用數(shù)值積分代替連續(xù)積分，從而導(dǎo)出有效值與采樣值之間的關(guān)系。

有效值的計算公式

利用檢測電路對交流電流和交流電壓信號均勻采樣即將一個周期n等分，則采樣周期 △t=T/n

此時

　　這種算法應(yīng)用于連續(xù)周期交流信號時，計算精度高，抗波形畸變能力強，可以連續(xù)采樣，減少單片機系統(tǒng)的誤動，提高系統(tǒng)的抗電磁干擾性。采樣流程見下圖。

3. 設(shè)置自診斷程序

　　為防止單片機系統(tǒng)RAM區(qū)的數(shù)據(jù)被電磁干擾所破壞，可在RAM區(qū)內(nèi)設(shè)置檢驗標(biāo)志，應(yīng)用自診斷程序定期對這些標(biāo)志進(jìn)行檢驗，標(biāo)志正常時則程序繼續(xù)執(zhí)行，標(biāo)志不正常時將程序?qū)氤跏蓟刂分?，使系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)然這種自診斷僅能對重點RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，也是一種最初級的自診斷方式。