兩個(gè)方面如何提高單片機系統的抗干擾性能？

         搞過(guò)產(chǎn)品的朋友都有體會(huì )，一個(gè)設計看似簡(jiǎn)單，硬件設計和代碼編寫(xiě)很快就搞定，但在調試過(guò)程中卻或多或少的意外，這些都是抗干擾能力不夠的體現。 下面討論一下如何讓你的設計避免走彎路：

抗干擾體現在2個(gè)方面，一是硬件設計上，二是軟件編寫(xiě)上。

        這里重點(diǎn)提醒：在MCU設計中主要抗干擾設計是在硬件上，軟件為輔。因為MCU的計算能力有限，所以要在硬件上花大工夫。

一：看看干擾的途徑：

1：干擾信號干擾MCU的主要路徑是通過(guò)I/O口，一是影響了MCU的數據采集，二是影響內部其它寄存器。

解決方法：后面討論。

 2：電源干擾：MCU雖然適應電壓較寬（3-5。5V），但對于電源的波動(dòng)卻很敏感，比如說(shuō)MCU可以在3V電壓下穩定工作，但卻不能在電壓在3V-5。5V波動(dòng)的情況下穩定工作。

       解決方法：用電源穩壓塊，做好電源的濾波等工作，提示：一定要在電源旁路并上0。1UF的瓷片電容來(lái)濾除高頻干擾，因為電解電容對超過(guò)幾十KHZ的高頻干擾不起作用。

3：上下電干擾：但每個(gè)MCU系統在上電時(shí)候都要經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)過(guò)程，所以要尤其注意。

        MCU雖然可以在3V電壓下穩定工作，但并不是說(shuō)它不能在3V以下的電壓下工作，當然在如此低的電壓下MCU是超不穩定狀態(tài)的。在系統加電時(shí)候，系統電源電壓是從0V上升到額定電壓的，比如當電壓到2V時(shí)候，MCU開(kāi)始工作了，但這時(shí)是超不穩定的工作，極容易跑飛。

        解決方法：1讓MCU在電源穩定后才開(kāi)始工作。PIC在片內集成了POR（內部上電延時(shí)復位），這功能一定要在配置位中打開(kāi)。

        外部上電延時(shí)復位電路。有多種形式，低成本的就是在復位腳接個(gè)阻容電路。高成本的是用專(zhuān)用芯片。這方面的資料特多，到處都可以查找。

        *難排除的就是上面**種干擾，并且干擾信號隨時(shí)可以發(fā)生，干擾信號的強度也不盡相同。

        但它們也有相同點(diǎn)：干擾信號也遵循歐姆定律，干擾信號偶合路徑無(wú)非是電磁干擾，一是電火花，二是磁場(chǎng)。

        其中干擾*厲害的是電火花干擾，其次是磁場(chǎng)干擾。電火花干擾表現場(chǎng)合主要是附近有大功率開(kāi)關(guān)、繼電器、接觸器、有刷電機等。磁場(chǎng)干擾表現場(chǎng)合主要是附近有大功率的交流電機、變壓器等。

        解決方法：**點(diǎn)：也是*經(jīng)典的，就是在PCB步線(xiàn)和元件位置安排上下工夫，這中間學(xué)問(wèn)很多，說(shuō)幾天都說(shuō)不完^^。

二：綜合考慮各I/O口的輸入阻抗，采集速率等因素設計I/O口的外圍電路。

       一般決定一個(gè)I/O口的輸入阻抗有3種情況：

A：I/O口有上拉電阻，上拉電阻值就是I/O口的輸入阻抗。

        一般大家都用4K-20K電阻做上拉，（PIC的B口內部上拉電阻約20K）。

        由于干擾信號也遵循歐姆定律，所以在越存在干擾的場(chǎng)合，選擇上拉電阻就要越小,因為干擾信號在電阻上產(chǎn)生的電壓就越小。

        由于上拉電阻越小就越耗電，所以在家用設計上，上拉電阻一般都是10-20K，而在強干擾場(chǎng)合上拉電阻甚至可以低到1K。

（如果在強干擾場(chǎng)合要拋棄B口上拉功能，一定要用外部上拉。）

B：I/O口與其它數字電路輸出腳相連，此時(shí)I/O口輸入阻抗就是數字電路輸出口的阻抗，一般是幾十到幾百歐。

        可以看出用數字電路做中介可以把阻抗減低到*理想，在許多工業(yè)控制板上可以看見(jiàn)大量的數字電路就是為了保證性能和保護MCU的。

C：I/O口并聯(lián)了小電容。

        由于電容是通交流阻直流的，并且干擾信號是瞬間產(chǎn)生，瞬間熄滅的，所以電容可以把干擾信號濾除。但不好的是造成I/O口收集信號的速率下降，比如在串口上并電容是絕不可取的，因為電容會(huì )把數字信號當干擾信號濾掉。

        對于一些檢測開(kāi)關(guān)、干簧管、霍爾元件之類(lèi)的是可以并電容的，因為這些開(kāi)關(guān)量的變化是不可能有很高的速率的，并一個(gè)小電容對信號的采集是沒(méi)任何影響的。