單片機(jī)控制系統(tǒng)的干擾措施

安哲 宋坤 王琪敏

摘要：

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)控制系統(tǒng)在電廠、交通、化工等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，大大促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。單片機(jī)控制系統(tǒng)具有操作靈活、控制性能強(qiáng)、易于擴(kuò)展等優(yōu)勢，在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用可以減低故障率，從而提升工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。但由于單片機(jī)控制系統(tǒng)容易受到輻射干擾，為了提升單片機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要及時采取抗干擾措施。本文將著重探討單片機(jī)控制系統(tǒng)的干擾措施，希望可以為相關(guān)研究提供有價值的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：

單片機(jī);控制系統(tǒng);干擾措施

中圖分類號：

TP368.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：

A

文章編號：

1672-9129（2020）15-0191-01

單片機(jī)控制系統(tǒng)是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)而發(fā)展起來的，不僅使用方便，而且可靠性很高，適用于復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境。但單片機(jī)控制系統(tǒng)采用的技術(shù)是現(xiàn)代大規(guī)模集成電路，通常使用電網(wǎng)來進(jìn)行供電，容易受到雷電、無線電廣播等輻射的干擾，從而造成設(shè)備失控。因此，為了避免單片機(jī)控制系統(tǒng)受到干擾，要全面分析干擾來源，及時做好抗干擾措施，進(jìn)而提升單片機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1單片機(jī)控制系統(tǒng)干擾的來源

1.1電源的干擾。單片機(jī)控制系統(tǒng)主要是通過電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)的覆蓋范圍較廣，在供電過程中會受到所有空間電磁的干擾，這些干擾主要是來源于電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)、電視或變頻器等，一般稱之為輻射干擾。如果將單片機(jī)控制系統(tǒng)放置于射頻場內(nèi)，就會導(dǎo)致單片機(jī)控制系統(tǒng)受到輻射的干擾，特別是當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)部出現(xiàn)變化，例如大型設(shè)備停運(yùn)、電網(wǎng)短路等，都會使電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量受到影響，嚴(yán)重情況下會導(dǎo)致單片控制系統(tǒng)無法正常運(yùn)行[1]。

1.2信號線引起的干擾。單片機(jī)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要連接多種信號傳輸線，但除了引入有效的信號傳輸線外，還存在著外部干擾信號侵入的問題，如果不及時解決就會對單片機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。外部干擾信號侵入主要有兩種途徑：一是將共用信號儀表或變送器的供電電源串入到電網(wǎng)中，使電網(wǎng)受到信號干擾。二是受到空間電磁輻射的感應(yīng)，導(dǎo)致信號線受到干擾，進(jìn)而造成單片機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

1.3接地系統(tǒng)的干擾。要想提升電子設(shè)備的電磁兼容性，需要使用接地系統(tǒng)來進(jìn)行控制。正確使用接地系統(tǒng)可以避免受到電磁的干擾，從而降低電磁所帶來的影響，并且可以抑制設(shè)備的干擾問題。若沒有正確的進(jìn)行接地工作，就會導(dǎo)致干擾信號大量侵入，繼而阻礙單片機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行[2]。

2單片機(jī)控制系統(tǒng)的干擾措施

2.1抑制電源的干擾。為了保證單片機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，要做好有效的防干擾措施，通過屏蔽電纜的設(shè)置及單片機(jī)控制系統(tǒng)局部的屏蔽來進(jìn)行電源干擾的抑制，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制系統(tǒng)的保護(hù)。首先要選擇具有良好隔離性能的設(shè)備、材質(zhì)合格的電源，合理設(shè)置信號線走線和動力線，然后使用導(dǎo)磁性、導(dǎo)電性良好的材料來進(jìn)行電源變壓器、中央處理器等部件的屏蔽，減少外界因素的干擾，進(jìn)而避免受到抑制電源的影響。同時，要做好電源保護(hù)和調(diào)整的工作，對于電源產(chǎn)生波動而造成的電壓畸變問題，要使用集成電壓調(diào)整器來進(jìn)行調(diào)整，提升電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性，最好使電源線呈平行走線，以此來抑制電源噪聲的干擾。另外，對于接地系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾，要做好電源變壓器的接地處理，根據(jù)不同電源變壓器屏蔽層的接地方式，選擇具有良好抑制干擾效果的方式，進(jìn)而提高設(shè)備的抗干擾性能，保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

2.2信號線引起的干擾措施。針對信號線引起的干擾，要將單片機(jī)控制系統(tǒng)的電源線及動力線、控制線進(jìn)行分別配線，使用雙絞線來連接單片機(jī)控制系統(tǒng)和隔離變壓器，從而避免外部信號的引入，有利于減少干擾問題。另外，解決信號線的干擾問題也可以使用信號隔離器，主要操作過程如下：利用半導(dǎo)體器件來調(diào)制變換單片機(jī)控制系統(tǒng)所接收的信號，然后通過磁感或光感器件來實(shí)施隔離轉(zhuǎn)換，使其成為隔離前的不同信號或原信號，同時還要處理好隔離后的供電電源，確保轉(zhuǎn)換后的信號與地、電源之間互相獨(dú)立，這樣就可以解決干擾問題。

2.3選擇正確的接地點(diǎn)。良好接地可以保證單片機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，建立接地系統(tǒng)的目的是為了提升系統(tǒng)的安全性，同時還具有抑制干擾的作用，能夠有效避免安全隱患的發(fā)生，所以建立完善的接地系統(tǒng)是一種有效的抗干擾措施。因此，技術(shù)人員在進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾工作時，要注重接地點(diǎn)的選擇，不斷提升單片控制系統(tǒng)的抗干擾能力，從而有效抑制干擾，避免設(shè)備出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。

結(jié)語：單片機(jī)控制系統(tǒng)是一種復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)，自身具有極高的應(yīng)用價值。但這種控制系統(tǒng)容易受到干擾因素的影響，例如信號線、接地系統(tǒng)、電源等，一旦受到干擾就會導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。所以，要做好單片控制系統(tǒng)的干擾措施，選擇隔離性能良好的設(shè)備，保證電源與地、信號之間的絕對獨(dú)立，選擇正確的接地點(diǎn)，從而減少干擾問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉林.強(qiáng)激光器開關(guān)電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2014.

[2]熊中剛，羅素蓮.單片機(jī)系統(tǒng)常用抗干擾技術(shù)研究[J].科技信息，2013（36）

[3]方麗.一種基于AT89C51單片機(jī)閥島控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)[J].無線互聯(lián)科技，2013（03）