單片機(jī)自動(dòng)控制中抗干擾相關(guān)問題分析

徐 興 傅 凱

(新余學(xué)院中興通訊信息學(xué)院，江西 新余 338004)

1 單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)干擾問題的具體概述

就目前來看，伴隨社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用從某方面而言，在提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的同時(shí)，受電場(chǎng)環(huán)境、磁場(chǎng)環(huán)境和周圍的溫度變化等因素的影響，其運(yùn)行也將受到一定影響，從而導(dǎo)致如下一系列問題的產(chǎn)生，即一部分抑或全部下位機(jī)無法接收上位機(jī)信息、單片機(jī)無法驅(qū)動(dòng)相關(guān)的繼電器、單片機(jī)顯示器無法顯示相關(guān)數(shù)據(jù)以及死機(jī)問題頻發(fā)，系統(tǒng)被控對(duì)象誤操作等。根據(jù)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)作業(yè)效益未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的原因主要有：

其一，電源干擾。在系統(tǒng)作業(yè)過程中，由于單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的電源大多是與其他設(shè)備共用一個(gè)電源，因此當(dāng)其他系統(tǒng)作業(yè)時(shí)電源電壓的巨大波動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致較強(qiáng)干擾信號(hào)的產(chǎn)生，最終對(duì)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)作業(yè)效益造成一定影響，是危害較為嚴(yán)重的干擾源之一。

其二，電磁波干擾。就目前來看，空間電磁波干擾也是影響單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)作業(yè)質(zhì)量和效率的重要因素，尤其當(dāng)單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)處于電磁波干擾較為強(qiáng)烈的區(qū)域且未采取相關(guān)防護(hù)措施時(shí)，電磁波的產(chǎn)生會(huì)增加干擾信號(hào)的出現(xiàn)率和出現(xiàn)范圍，最終對(duì)控制系統(tǒng)作業(yè)造成一定影響。

2 單片機(jī)自動(dòng)控制抗干擾硬件技術(shù)概述

2.1 電源干擾消除技術(shù)概述

在單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)作業(yè)過程中，電源干擾是影響自動(dòng)控制系統(tǒng)作業(yè)效益的重要干擾因素，為從根本上有效地解決上述問題，在后期作業(yè)過程中，工作人員一方面對(duì)于單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)需盡量采取獨(dú)立供電的方式，并選擇有靜電屏蔽功能和抗電磁干擾功能的隔離電源變壓器，在降低外界信號(hào)對(duì)齊干擾的同時(shí)，為預(yù)期作業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)，另一方面為預(yù)防電壓毛刺或畸變，在進(jìn)行電源線布設(shè)時(shí)，工作人員需盡量采取平行布設(shè)的方式，在降低電網(wǎng)波動(dòng)及電源噪聲問題的同時(shí)，確保兩者的平衡性。

2.2 不斷地優(yōu)化和調(diào)整布線結(jié)構(gòu)

在當(dāng)前城鄉(xiāng)一體化建設(shè)過程中，企業(yè)規(guī)模和數(shù)量持續(xù)增加的同時(shí)，單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用率和應(yīng)用量也呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，而為從根本上降低干擾問題的發(fā)生，不斷地優(yōu)化和調(diào)整布線結(jié)構(gòu)也是極為必要的，為此基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門的工作人員在布線過程中，一方面需提高對(duì)“強(qiáng)弱電分離”的重視度，在進(jìn)行交流電布設(shè)時(shí)要盡量采取分槽走線的方式，通過拉大直流線和交流線距離，降低兩者的信號(hào)干擾，另一方面除了要將強(qiáng)弱電進(jìn)行分離外，相關(guān)工作人員還需做好信號(hào)地和模擬地的分離作業(yè)，以此來有效地提升單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的抗干擾防御性能。

3 單片機(jī)自動(dòng)控制抗干擾軟件技術(shù)概述

3.1 濾波技術(shù)概述

從某方面而言，在進(jìn)行單片機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過程中，軟件濾波算法的應(yīng)用可從根本上有效地濾掉大部分由輸入信號(hào)干擾而引起的輸出控制錯(cuò)誤，在提高測(cè)控效果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，也為后期各項(xiàng)作業(yè)的順利實(shí)施奠定了良好基礎(chǔ)，最終為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了良好條件。

3.2 陷阱技術(shù)概述

簡(jiǎn)單來講，所謂的“陷阱軟件”是指將出錯(cuò)的程序捕獲并強(qiáng)行引入出錯(cuò)處理的程序，在當(dāng)前單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的信息化產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，由于受諸多不可控因素的影響，部分區(qū)域在正常程序時(shí)無法被監(jiān)視，由此給各項(xiàng)作業(yè)的實(shí)施埋下了一定的安全隱患，而通過設(shè)計(jì)“陷阱軟件”，通過設(shè)計(jì)合理陷阱把顯示錯(cuò)誤和處于亂飛狀態(tài)的程序捕獲抓取出來，以此規(guī)避傳統(tǒng)問題產(chǎn)生的同時(shí)，為最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了良好條件，且通常而言，軟件陷阱一般設(shè)在正常程序執(zhí)行不到的地方，如未使用的中斷向量區(qū)、未使用的ROM空間，故而整體的執(zhí)行效率不會(huì)受到影響。

4 結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，在當(dāng)前信息化產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時(shí)，也為預(yù)期企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了良好基礎(chǔ)，但由于此系統(tǒng)極易受到外界各因素的干擾，自身的穩(wěn)定性常常受到影響，故此為從根本上有效地解決上述問題，通過采取科學(xué)合理的硬件和軟件技術(shù)，在不斷改進(jìn)和優(yōu)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，也為單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠運(yùn)行奠定了良好基礎(chǔ)。