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浅谈单片机应用系统抗干扰技术

作者: 发布时间:2019-12-10 19:12:36 阅读: 73 次

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浅谈单片机应用系统抗干扰技术

 

摘要:伴随着科技信息技术的发展,单片机系统的应用范围越来越广泛。由于在计算机控制系统中,包含其他辅助设备,在系统实际运行过程中设备之间将会产生信号干扰,导致控制系统所接收到的信号失真。单片机应用系统抗干扰技术的应用,能够有效地提升系统的信号准确性。基于此,在本文中将对单片机应用系统的抗干扰技术进行研究。

关键词:单片机;应用系统;抗干扰技术;分析

 

前言:在单片机应用系统中,抗干扰技术是重点内容,包含了硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。在系统运行中,为了降低系统干扰,需要将两种抗干扰技术相互结合,保障干扰能够迅速的消除。在单片机应用系统抗干扰技术应用中还需要系统的监督系统,对系统的实际运行情况进行及时掌握,以应用抗干扰技术。

1.单片机应用系统抗干扰技术应用必要性

1.1干扰导致测量数据误差增加

    单片机应用系统抗干扰技术的应用,具有一定的必要性,在系统数据测量方面,干扰的增加将会导致实际测量中的数据信息失准确性,对于系统的实际操控带来影响。在单片机系统中,当系统的测量单元中模拟信号的输入通道中存在着入侵干扰,会加大数据采集的误差。而在检测到微弱的信号时,再加上干扰信号比较严重的情况下,其对于系统数据信息的干扰程度提升到几十倍[1]

1.2系统数据信息受到干扰发生变化

    单片机控制系统中的数据信息会伴随着系统的变化而发生变化,当干扰比较严重的情况下,将会导致系统综合信息发生变化。当单片机数据信息外扩RAM和片内的RAM数据受到外界的干扰时,其将会发生变化,导致系统中的数据信息控制上存在着将会面临着失灵。严重的情况下,单片机系统的定时器工作状态会发生改变[2]

1.3干扰导致程序运行失常

    单片机程序受到外界的干扰而发生变化,其计数器PC值也会受到外界的干扰而发生变化,最终导致系统的正常运行得不到保障。当计数器PC值不是固定的情况下,其变化比价随机,使得程序系统变得杂乱无章。

2.单片机应用系统硬件抗干扰技术应用

2.1抑制电源干扰

    在单片机系统中,直流电源的应用比较广泛,每一个结构单元中都能够应用到直流电源。直流电源在这样的应用环境下会产生一定的干扰,因此,在单片机应用系统硬件抗干扰技术的应用中,首先需考虑到直流电源对于系统的干扰。直流电源产生干扰的情况有多种,分别为:电源线中高频干扰、感性负载所产生的瞬间噪声、晶闸管通断过程中对于系统的干扰。在该系统中,供电电力线类似于一个接收天线,能够接受到广播电台、电弧、雷电等高频干扰信号的辐射,在电源系统的变压器的藕合下,最终导致了单片机系统出现了干扰。当电源系统中,感性负载被切断时,电压的变化率以及电流的变化率将会发生变化。同时,晶闸管的故障问题也将会为系统带来较大的干扰,主要表现在电压降突增,产生畸变的高次谐波[3]

2.2元件的选择

    单片机系统干扰因素的产生与其配件的应用有着直接的关系,当配件的质量比较好的情况下,系统产生的干扰将会降低。近年来,伴随着电子设备的发展,对于元器件的种类选择越来越多,有些元器件在出厂时变容易受到干扰,在系统中具体表现为性能不高,该类型的元器件有:RAM、键盘扫描控制器、译码器等。那么在对这些设备进行选择时,需要选择口碑好、性能好稳定的工业级产品。此外,在进行单片机的选择环节中,一方面需要分析系统存储容量的问题,另一方面还需要分析硬件的配置问题,从多方面分析才能够确定出抗干扰效果较强的单片机。引入抗干扰设备,也是一种单片机应用系统抗干扰的方式,其中外时钟在系统运行环节中会产生较大的噪声干扰,因此在单片机的选择上了,需要保障其频率比较低。

3.单片机应用系统软件抗干扰技术应用

干扰信号对于单片机系统运行所带来的影响巨大,分析信号干扰所产生的原因,发现干扰信号产生不固定,产生背景十分复杂。在单片机应用系统中单纯应用硬件抗干扰技术难以避免干扰信号的产生,还需要应用具有针对性的软件抗干扰技术。软件抗干扰技术与硬件抗干扰技术相比,其能够保障信号不受到外界的影响,能够对系统中的输入信号进行重复性检测,从系统根源上保障信号的安全。该种基于软件的抗干扰技术能够有效的保障输入端口的数据信息质量,同时在输出端口进行数据信息的刷新。该中前后管理的模式能够及时的发现系统的问题,以为系统提出有针对性的管理措施[4]

在此基础上,数字滤波技术也是一种比较实用的抗干扰技术,在具体的应用中,比较灵活,并且能够进行远程控制。与硬件控制技术相比,该种技术耗费比较低,实际应用比较便利。数字滤波器实际上是对数字信号进行滤波处理,并且得到响应特性的离散时间系统,该种滤波系统属于电子滤波系统,在实际工作中能够完全的模拟信号域,经过采样器,将模拟信号转换为数位信号,通过数字运算器件对输入数字信号进行检测与运算。

结论:综上所述,在本文中针对单片机系统抗干扰技术进行研究,该种技术的应用具有较为突出的现实意义,首先,能够避免系统测量数据的误差出现,其次,能够应对系统数据信息的变化;再次,避免系统运行失常。抗干扰技术的应用分为硬件和软件技术两方面,在硬件抗干扰技术的应用上,需要对元件进行选择,避免电源干扰。在软件方面,需要保障应用数字滤波技术,避免信号风险。

参考文献:

[1]朱祥贤,葛素娟.单片机应用系统的抗干扰技术[J].现代电子技术,2007,(11):151-153.

[2]阙新美.MCS—51单片机应用系统抗干扰技术新研究[J].科技信息(科学教研),2007,(12):110-111.

[3]张军,胡孝昌.单片机应用系统抗干扰技术的研究[J].计算机测量与控制,2006,(03):412-414.

[4]李振胜.浅谈单片机应用系统抗干扰技术[J].工业仪表与自动化装置,2004,(04):54-55.