1、供电系统抗干扰设计长传输中的抗干扰设计印刷电路板的抗干扰设计以及地线系统的抗干扰设计。北方民族大学硕士学位论文第五章单片机系统的抗干扰设计第页供电系统的抗干扰设计为了消除和抑制过压欠压浪涌下陷和降出尖峰电压和射频干扰等电源干扰，单片机控制系统的供电系统通常采用图所示典型电路结构。在该图中，交流稳压器主要用于抑制电网电源的欠压和过压，防止他们窜入单片机应用系统。隔离变压器是种初级和次级绕组之间采用屏蔽层隔离的变压器，其初次级之间的分布电容很小，可以有效地抑制高频干扰的耦合。低通滤波可以滤去高次谐波，仅让的市电基波通过，以改善电源电压的输入波形。图单片机控制系统的典型供电系统图双滤波器位于电源的整流电路之后，可以消除的工频干扰，如图所示，电路的传输函数为。
2、的抗干扰设计在单片机应用系统中，信息是作为脉冲信号在线路上传输的，由于传输线上分布电容分布电感和漏电阻的影响，信息在传输线过程中必然会出现延时畸变和衰减，甚至会受到来自通道的任何干扰，为了确保信息在长线传输过程中的可靠性，长线传输的抗干扰设计尤为重要。在长线信号传输中，采用光电隔离器是种常用的抗干扰设计方法。光电隔离器有两个作用是作为干扰信号隔离器，用于隔离被控对象通过前向通道和后向通道对单片机造成危害二是作为驱动隔离器，用于驱动长线传输中的信号和抑制各种过程通道干扰。在长线传输中，同轴电缆和双绞线是两种常用的传输线。同轴电缆用于传输高频信号，是严北方民族大学硕士学位论文第五章单片机系统的抗干扰设计第页格按照或波阻抗产生的双绞线的波阻抗较高，通常为左。
3、，可能需要几十个甚至上百个温度传感器，其输入输出口线含模拟信号线数据线控制线等多大数千条，其长度可达几十米至几百米，如本文中的温控系统，每个烘干炉有个测温点，就需要个温度传感器，烘干炉与控制室温度仪表存放位置相距的距离，这就很容易将现场的干扰引入系统中，轻则会产生误差，重则可将有用的信号完全淹没掉，导致测量无法进行，甚至损坏单片机的温控系统。当信号线靠近的交流电源线时，还会引入的工频干扰。空间电磁波干扰电磁干扰的能量是以电磁波的形式在空间传播的。它包括由太阳等天体辐射的电磁波，广播电脑及各种无线通讯设备发出的电磁波，空调机日光灯空气压缩机等电气设备产生的电磁干扰。例如烘干炉的炉壁中嵌入的加热丝，在通电时发出的电磁干扰，会在兆欧表的测量接线柱上感应出的。
4、若取，则当，则的输入信号，其输出为这就是说，双滤波器可以很好地消除的工频信号干扰。图双滤波器图稳压电源在图中，每个功能模块都有个稳压块，都有个三端稳压集成块二极管和电容等组成见图，并具有电压过载保护功能。这种采用稳压块分散供电的方法也是单片机应用系统抗电源干扰设计中常常采用的种方法，这不仅不会因个电源故障而使整个系统停止工作，而且有利于电源散热和减少公共电源间的相互耦合，从而可以大大提高系统的可靠性。此外，在配置供电系统时还可根据需要选用高抗干扰电源和干扰抑制器。例如采用频域均衡原理制成的干扰抑制器可以抗击电网的瞬态干扰带反激变换器的开关电源可以通过变换器的储能作用在反激时抑制干扰信号，故它也是种高抗干扰性电源。长线传。
5、五是运算，温度表度转换。软件包含单片机应用程序和控制算法程序，应用程序主要由单片机主程序中断服务程序和各子程序组成。上位机组态程序和通讯程序将和智能兆欧表通讯类似。温控仪表的单片机程序主要包含主程序和中断服务程序两部分组成。主程序结构框图与键盘显示程序流程图如图和所示。初始化包含单片机本身初始化及各并行口的初始化中断初始化等，图主程序流程图图键盘显示程序流程图中断程序中断服务程序是温度控制系统的主体程序，用于启动转换读入采取数据数字滤波越限温度报警和越限处理控制算法计算和引脚上输出脉冲来控制可控硅等。中断程序框图如图所示。北方民族大学硕士学位论文第四章智能温控仪表的设计第页图中断程序流程图采样子程序和数字滤波程序在控制系统中，采样周期选取很重要。对于。
6、相邻导线以及元器件间距离就会变小，干扰也会增加。器件的布置时应考虑器件类型和功能，应尽量使高频器件同低频器件分开集中布置，小电流电路和大电流电路都要远离逻辑电路。各类印刷电路板在机箱中的位置和方向应合理布置，应注意把发热量大的布置在上方的通风处。地线系统的抗干扰设计地线系统的设计，对系统的抗干扰性能影响极大。设计的好，可以抗干扰设计的不好，则会引起干扰。地线系统主要包括前述的数字地和模拟地以及保护地大地和屏蔽地机壳。正确接地的方法正确接地对控制系统抗干扰至关重要，应注意以下两点是所有逻辑地应连在起二是逻辑地只能在信号源侧或负载侧同保护地大地单点相连，但通常放在信号源侧。如果逻辑地和保护地有多点相连就会形成地回路，由于地回路的电阻很小，因此很小的干扰电。
7、智能控制算法得到的作输出，只要使输出与电热丝通电时间成正比，即直接改变双向可控硅通断占空比，从而可实现对温度的高精度闭环连续控制。为此，可在数据存取区中开辟，两个单元，用来存放加热时间，而则用来存放关断时间。在个采样周期内，将的存于单元，将的值存于单元，然后利用单片机内部中断源构成定时器，每产生个定时中断则使单元的数减，直到单元的数为零，则停止加热若为负值则单元赋值为，单元赋值为若大于则单元赋值为，单元赋值为，这样就可以做到温度偏差量与电加热丝加热时间成正比。算法程序框图如图所示。图算法程序框图北方民族大学硕士学位论文第五章单片机系统的抗干扰设计第页第五章单片机系统的抗干扰设计单片机控制系统的内部电路比较复杂，不仅有传感器，还有输入通道单片测控系统或。
8、的地线，数字地和模拟地的布置也应遵循三条原则是数字地和模拟地要分开走线，并分别和各自的电源地线相连二是地线要加粗，至少要允许通过电流的三倍以上三是接地线应注意构成闭合回路，以减小地线上的电位差，提高系统的抗干扰能力。信号线的分类走线印刷电路板上走线类型较多，例如功率线交流线电位脉冲线驱动线和信号线等。为了减小各类线间的相互干扰，功率线和交流线要同信号线分开布置驱动线也要和信号线分开走线。去耦电容的配置为了提高系统的综合抗干扰能力，印刷电路板上各关键部分都应配置去耦电容。需要配置去耦电容的部位有电路板的电源进线端每块集成电路芯片的电源引脚到地单片机的复位端到地。印刷电路板尺寸和元器件布置印刷电路板尺寸要适中尺寸过大，导线加长，抗干扰能力就会下降尺寸过小。
9、纯滞后延迟较大的控制系统根据经验可取采样周期的值为。选取较小时系统超调量减少，但调节时间过长，选取较大时调节时间缩短，但超调增加。数字滤波程序如图所示。采样程序框图如图所示。图数字滤波程序流程图图采样程序程序框图北方民族大学硕士学位论文第四章智能温控仪表的设计第页控制算法程序控制算法程序主要是对史密斯模糊自整定控制器进行控制的，史密斯模糊自整定控制器可以分为史密斯预估器和控制器两部分，其中，史密斯预估器的输出可以可按图的顺序进行计算，模糊自整定控制器计算程序框图如图所示。模糊推理程序框图如图所示。图史密斯预估器程序框图图糊自整定控制器程序框图图模糊推理程序框图脉冲宽度调制算法本设计利用脉冲宽度调制算法来对电阻炉的加热功率进行连续控制以得到高精度温控。。
10、感应电压高达。电磁波不仅会严重干扰电子设备的正常工作，造成仪表程序失控控制失灵，还直接危及人体健康，甚至造成永久性损伤，这引起了国内外电子界的高度重视。机内干扰不容忽视的是，任何台正在工作的电子设备，它本身就是个干扰源。单片机测控系统的机内干扰也分为串模干扰和共模干扰两大类。机内干扰信号包括由继电器线圈产生的电磁干扰自激振荡含振铃电压尖峰干扰噪声干扰如开关噪声电容噪声高频变压器噪声音频噪声及高频信号干扰等单片机硬件电路中抗干扰设计单片机应用系统的硬件抗干扰设计是整个系统抗干扰设计主体。硬件抗干扰设计是软件抗干扰的基础，因为抗干扰软件程序及其重要的数据都是以固定形式存放在或中，没有硬件电路的可靠工作，再好的抗干扰软件也没有用武之地。硬件电路抗干扰主要分。
11、字信号处理系统数据装置接口电路控制电路稳压电路及通信电路等，并且是模拟与数字电路并存硬件与软件相结合的。工业环境通常比较恶劣，恶劣的环境必然会给单片机控制系统带来各种干扰，而且系统本身也会产生干扰，干扰严重时，将导致系统不能正常工作。干扰的分类对单片机控制系统造成干扰的来源大致分为以下种电网干扰单片机控制系统大多采用交流供电，电网质量的好坏，直接影响到系统能否正常工作。电网干扰主要包括浪涌电压和电磁干扰。工业现场的大功率电气设备在启动或停止时，会造成几百伏甚至几千伏的浪涌电压并伴有火花干扰。此外，当电网频率不稳定或电网电压长时间欠压过压时，也会影响整个系统的性能指标。传输线干扰传输线干扰是在输入输出口线上形成的干扰，亦称为通道干扰。个大型单片机测控系。
12、，故它的抗共模噪声能力较强，并且体积小柔软，简单，而且能很好地抗电磁干扰。本系统通讯传输就是用双绞线的传输优势及光耦合器的隔离作用，传输总线信号。印刷电路板的抗干扰设计印刷电路板是电源线信号线和元器件的高度集合体，它们在电器上会相互影响，因此，印刷电路板的设计必须符合抗干扰原则，以抑制大部分干扰，对软硬件的调试也极为重要。通常，设计印刷电路板应遵循以下几个抗干扰原则。电源线布置原则在印刷电路板上，电源线布线要注意三点是要根据电流大小，尽量加宽导线二是电源线和地线的走向应同数据线的传递方向致三是印刷电路板的电源输入端应接去耦电容。稳压电源最好单独做在块电路板上。地线布置原则印刷电路板上的地线有数字地和模拟地两类数字地是高速数字电路的地线，模拟地是模拟电。
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