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摘 要：单片机作为微型计算机的一个分支，得到越来越广泛的应用，但是容易受到供电系统干扰，信号传输通道干扰，空间电磁场干扰。抗干扰主要包括硬件抗干扰和软件抗干扰。
关键词：单片机；抗干扰；措施
近些年，随着单片机开发与应用技术的日渐成熟，单片机以优秀的性价比而广泛地应用于工业控制系统和日常生活中， 单片机控制系统具有灵敏度高、可靠性高的特点，被大量应用于检测、控制系统，一般的工作环境的测量和控制系统更为复杂，因此单片机系统的稳定性和抗干扰工作的问题一直是重中之重。本文主要从技术角度介绍和分析几种常用的抗干扰技术。
1 单片机干扰的途径和影响
1.1空间电磁场干扰
传导干扰、辐射干扰是空间电磁干扰的两个种类。传导型空间电磁干扰可通过金属扩散、电感、电容和变压器；辐射型空间电磁干扰在许多方面的传导干扰和辐射干扰向外扩散往往是相关的。能在干扰吸收上相互转化。电磁干扰通过“场” 进入测控系统，即电磁干扰源的能量通过电磁场转移到测控系统电场干扰是电容耦合干扰，干扰信号能通过导线或电路的电容影响测控系统；而磁场干扰是互感性耦合干扰，干扰信号通过导线或电路之间的互感耦合影响测控系统。
1.2信号传输通道干扰
前后向接口与主机相互之间进行交互的方式是信号传输通道，信号传输通道干扰就是通过与主机相连的前向通道、后向通道以及与其他主机的互相通道进行。
1.3供电系统干扰
最广泛也是最严重的干扰是供电系统干扰。单片机系统大多采用市电，容易受到干扰，产生各种网络波动，导致系统不稳定，出现“死机”现象。
2 硬件抗干扰措施
2.1地线布置
以下地线布置遵循的3个原则可以抑制地线阻抗噪声使用粗底线，由于细地线电阻较大，会使接地电位不稳定，致使信号电平起伏，导致电路收到干扰的影响要尽可能保证地线宽度在2～3 mm左右。
接地线采用闭环。电路板上有很多耗电多的元件，如果地线太细，会产生电位差，对系统产生干扰；接地线采用闭环，就可以大幅减小该影响，提高系统的抗干扰能力。
设计并联接地的地线，如果一个电路板上有多个作用不同的电路时，可以把同类型的组件于一点集中并接地，每个组件为独立回路。确保地线电流不会到其他元器件的电路中去，不会对其他元器件造成干扰。
2.2电源干扰的抑制
开关电源是推荐使用12V和5V的为开关控制电路和单片机系统供电，系统的抗干扰能力可以得到增强，且要为+5V的开关电源设置多级的滤波处理器，在架设电源线时应该平行；建议使用隔离变压器来降低电源传导的干扰，也可以使用滤波器来减少仪器干扰的影响；为遏制氙灯触发器在电源端产生的干扰信号，在电源端进行了多级的隔离与滤波措施。
3 软件抗干扰措施
一个可正常使用的抗干扰系统的软件抗干扰是必不可少的，除在硬件电路方面采取各种抗干扰措施外，还需要在软件方面来提高应用系统的可靠性。单片机控制系统完成数据采集和一些其他的功能，主要是由程序执行，任何一个微小的错误，都有几率会导致程序跑飞或者开始死循环，会对单片机控制系统造成严重后果、软件抗干扰的主要特点就是设计可以灵活应变，可靠性也比较好以及能够节省硬件资源等。所以在设计程序可以使用指令亢余、软件陷阱法等几种方法。
3.1指令冗余
单片机被干扰后，往往误将操作的代码运行当成指令代码，从而导致整个程序错误即单片机程序跑飞。若程序跑飞到的是一个单字节指令上时，不会出现错误，当单片机受到干扰时，程序便脱离既定轨道，当乱飞到双字节或三字节指令时，（三字节指令，出错几率更大）程序出错。因此，指令亢余是指在关键位置穿插单字节指令重新编辑有效单字节指令。在指令后插入2个字节以上的空操作指令OOH，程序自动纳入正轨。
3.2软件陷阱法
用跳转引导指令激活控制系统中未激活的单元，并将程序引到指定的地址，用一段用来处理错误的程序移除干扰。为提高跑飞程序的捕获率，如下这个位置通常安排软件陷阱，可以提高捕获跑飞程序的概率未使用的ROM空间，把未使用的EPROM空间填充“OOH”， 0000H是复位地址，当错误的程序指针跳转到无程序处将重新定向到主程序入口。
3.3 “看门狗”技术
看门狗”技术，看门狗定时监测，俗称“看门狗”，是一种常用的抗干扰措施看门狗技术监测程序的运行时间周期，与已知的循环设定时间比较，如果超过时间，则检测到系统进入死循环，看门狗技术强迫程序返回到OOOOH入口，、安排一段出错处理程序，将系统运行至正轨。其基本原理是： 看门狗的基本原理是：利用单片机的定时器建立监控，当系统运行正常不产生信号。若系统受干扰， 定时监控会产生溢出信号，使系统复位，使程序跳转到故障处理程序进行处理，从而运行至正轨。
4 结语
由上可得，一个好的单片机系统肯定是硬件抗干扰措施和软件抗干扰措施兼顾，要结合实际情况具体内容具体分析，提高系统的稳定性。
参考文献
[1] 刘光斌，刘冬，姚志成. 单片机系统实用抗干扰技术[M]. 北京人民邮电出版社，2003.
[2] 皮大能，胡学芝. 单片机控制系统抗干扰技术[J]. 机械制造与自动化，2005.
[3] 孟繁荣，张镠钟. 单片机控制系统中的抗干扰设计[J]. 应用科技，2006.
作者简介：
陈强（1994-）男，浙江温州人，本科，中国计量学院现代科技学院学生。专业：测控技术与仪器光电方向。
关键词：单片机；抗干扰；措施
近些年，随着单片机开发与应用技术的日渐成熟，单片机以优秀的性价比而广泛地应用于工业控制系统和日常生活中， 单片机控制系统具有灵敏度高、可靠性高的特点，被大量应用于检测、控制系统，一般的工作环境的测量和控制系统更为复杂，因此单片机系统的稳定性和抗干扰工作的问题一直是重中之重。本文主要从技术角度介绍和分析几种常用的抗干扰技术。
1 单片机干扰的途径和影响
1.1空间电磁场干扰
传导干扰、辐射干扰是空间电磁干扰的两个种类。传导型空间电磁干扰可通过金属扩散、电感、电容和变压器；辐射型空间电磁干扰在许多方面的传导干扰和辐射干扰向外扩散往往是相关的。能在干扰吸收上相互转化。电磁干扰通过“场” 进入测控系统，即电磁干扰源的能量通过电磁场转移到测控系统电场干扰是电容耦合干扰，干扰信号能通过导线或电路的电容影响测控系统；而磁场干扰是互感性耦合干扰，干扰信号通过导线或电路之间的互感耦合影响测控系统。
1.2信号传输通道干扰
前后向接口与主机相互之间进行交互的方式是信号传输通道，信号传输通道干扰就是通过与主机相连的前向通道、后向通道以及与其他主机的互相通道进行。
1.3供电系统干扰
最广泛也是最严重的干扰是供电系统干扰。单片机系统大多采用市电，容易受到干扰，产生各种网络波动，导致系统不稳定，出现“死机”现象。
2 硬件抗干扰措施
2.1地线布置
以下地线布置遵循的3个原则可以抑制地线阻抗噪声使用粗底线，由于细地线电阻较大，会使接地电位不稳定，致使信号电平起伏，导致电路收到干扰的影响要尽可能保证地线宽度在2～3 mm左右。
接地线采用闭环。电路板上有很多耗电多的元件，如果地线太细，会产生电位差，对系统产生干扰；接地线采用闭环，就可以大幅减小该影响，提高系统的抗干扰能力。
设计并联接地的地线，如果一个电路板上有多个作用不同的电路时，可以把同类型的组件于一点集中并接地，每个组件为独立回路。确保地线电流不会到其他元器件的电路中去，不会对其他元器件造成干扰。
2.2电源干扰的抑制
开关电源是推荐使用12V和5V的为开关控制电路和单片机系统供电，系统的抗干扰能力可以得到增强，且要为+5V的开关电源设置多级的滤波处理器，在架设电源线时应该平行；建议使用隔离变压器来降低电源传导的干扰，也可以使用滤波器来减少仪器干扰的影响；为遏制氙灯触发器在电源端产生的干扰信号，在电源端进行了多级的隔离与滤波措施。
3 软件抗干扰措施
一个可正常使用的抗干扰系统的软件抗干扰是必不可少的，除在硬件电路方面采取各种抗干扰措施外，还需要在软件方面来提高应用系统的可靠性。单片机控制系统完成数据采集和一些其他的功能，主要是由程序执行，任何一个微小的错误，都有几率会导致程序跑飞或者开始死循环，会对单片机控制系统造成严重后果、软件抗干扰的主要特点就是设计可以灵活应变，可靠性也比较好以及能够节省硬件资源等。所以在设计程序可以使用指令亢余、软件陷阱法等几种方法。
3.1指令冗余
单片机被干扰后，往往误将操作的代码运行当成指令代码，从而导致整个程序错误即单片机程序跑飞。若程序跑飞到的是一个单字节指令上时，不会出现错误，当单片机受到干扰时，程序便脱离既定轨道，当乱飞到双字节或三字节指令时，（三字节指令，出错几率更大）程序出错。因此，指令亢余是指在关键位置穿插单字节指令重新编辑有效单字节指令。在指令后插入2个字节以上的空操作指令OOH，程序自动纳入正轨。
3.2软件陷阱法
用跳转引导指令激活控制系统中未激活的单元，并将程序引到指定的地址，用一段用来处理错误的程序移除干扰。为提高跑飞程序的捕获率，如下这个位置通常安排软件陷阱，可以提高捕获跑飞程序的概率未使用的ROM空间，把未使用的EPROM空间填充“OOH”， 0000H是复位地址，当错误的程序指针跳转到无程序处将重新定向到主程序入口。
3.3 “看门狗”技术
看门狗”技术，看门狗定时监测，俗称“看门狗”，是一种常用的抗干扰措施看门狗技术监测程序的运行时间周期，与已知的循环设定时间比较，如果超过时间，则检测到系统进入死循环，看门狗技术强迫程序返回到OOOOH入口，、安排一段出错处理程序，将系统运行至正轨。其基本原理是： 看门狗的基本原理是：利用单片机的定时器建立监控，当系统运行正常不产生信号。若系统受干扰， 定时监控会产生溢出信号，使系统复位，使程序跳转到故障处理程序进行处理，从而运行至正轨。
4 结语
由上可得，一个好的单片机系统肯定是硬件抗干扰措施和软件抗干扰措施兼顾，要结合实际情况具体内容具体分析，提高系统的稳定性。
参考文献
[1] 刘光斌，刘冬，姚志成. 单片机系统实用抗干扰技术[M]. 北京人民邮电出版社，2003.
[2] 皮大能，胡学芝. 单片机控制系统抗干扰技术[J]. 机械制造与自动化，2005.
[3] 孟繁荣，张镠钟. 单片机控制系统中的抗干扰设计[J]. 应用科技，2006.
作者简介：
陈强（1994-）男，浙江温州人，本科，中国计量学院现代科技学院学生。专业：测控技术与仪器光电方向。