（湖南水利水电职业技术学院 湖南长沙 410131）
摘要：随着经济的发展，单片机的应用领域也越来越广泛，如工业自动化、智能仪器仪表、电器、生产过程控制甚至医学工程等各个领域。这不但有效的提高了产品的质量，同时也大大提高了生产效率。但是，由于同一电力系统中的各种电器设备通过磁或电的联系紧密相连，互相影响，这对单片机系统的安全性和可靠性来说是个很大的威胁。单片机的测控系统必须稳定、可靠、安全，一旦控制误差增加，不但会毁坏系统的灵敏性，有些时候甚至能给系统造成巨大的损失。因而，研究单片机应用系统的干扰因素是完全有必要的。
关键词：单片机应用；抗干扰技术；方法
1单片机的运用概述
单片机在实际的应用当中其自身有很多有点，主要就是体积小以及集成度比较高和操控性能比较强，因此单片机在被广泛的运用到工业企业生产中，并且在一些智能机器技术以及高端家电之中也应用到了单片机，我们的日常生活也越来越离不开单片机。单片机运作的稳定性能是来自于体系设计，但是有一个缺陷，就是在体系只要受到干扰，那么就很容易带来很大的不利因素，干扰会造成体系内部运作不稳定，如果干扰较大那么单片机就会停止运作。
2干扰作用对单片机系统产生的影响分析
按照干扰作用对单片机系统运行造成的影响，主要的干扰因素包括电磁干扰、高频振荡干扰、浪涌干扰以及放电干扰几个内容，这些干扰作用均是由单片机运行环境所导致，这些干扰因素不仅会严重的影响单片机的运行准确性，甚至会导致单片机系统的数据采集产生较大的误差；在需要视频与音频信号的系统中，干扰因素还会导致整个系统出现图像串扰与图像串色的问题。而干扰进入单片机系统中主要有三种方式，第一就是空干扰多发生的高频电磁场、大电流与高电压附近位置，在这一区域中，干扰主要通过电磁感应与静电感应的方式进入到单片机系统之中；第二就是电源噪声引起的干扰；第三就是过程通道引起的干扰，电源噪声与过程通道引起的干扰主要通过线路进入到单片机系统之中。除了以上几种因素之外，系统接地装置的不可靠也是引起单片机干扰的主要因素，线路绝缘损坏与传感器均会影响单片机系统运行的安全性与稳定性。
3影响单片机运作的主要因素及干扰后果
影响单片机运行的主要干扰源：
3.1工业中电磁干扰
单片机在实际的应用当中能够将工业生产效率提升，然而在实际的工业生产当中需要确保电力的充足，由于在工业生产企业当中通常有大型电力传输设备，这样就会存在高强度的电场或者磁场，并且加上一些自然磁波，如太阳磁波或者雷电磁波的影响，这样就会在一定意义上对单片机运行产生影响，造成单片机运行不稳定，甚至还会导致单片机停止运行。
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3.2单片机系统的供电干扰
工业企业在实际的运行当中，通常会采用一些功率比较大的生产设备，这种设备若是在运行之后往往需要的电力比较大，由于工业企业每个设备运行的时间不同，导致工业企业内部电压也一直会变化，有时处于用电高峰，或出现过压、欠压情况，这样不稳定电压情况会严重单片机的运行情况。
3.3单片机系统的其他干扰
在此基础上，还有很多影响因素，比如，在实际的生产当中所产生的噪音干扰、单片机元器件布局或者工业企业电路设计等，在一定意义上都会对单片机运行产生相应的干扰。
4单片机的抗干扰技术
通常，单片机在环境复杂的工业企业运行，其所受到的干扰源非常多，为了能够确保单片机能够正常的运行往往就需要对其抑制干扰，干扰主要有来自系统内部的干扰和来自外部的干扰。
4.1干扰的种类
一般，单片机自身的运行状态，基本上都是在一些环境比较恶劣的工业生产现场，干扰的来源比较多。加强单片机体系的稳定性就需要采用相关的措施来对干扰实施抑制。对于其干扰部分主要有两个，第一是来自于体系内部元件在运作时形成的干扰，经过地址、电源线、信号线、分布电容以及电感等等传送，对于体系运作状况具有不利的影响，第二就是来源于外部其余电气设施形成的扰乱，经过传输以及辐射等等路径对单片机体系的正常运作形成一定的影响。
4.2抑制电磁干扰技术
单片机系统是一种工业微机系统，和其他的微机系统相比，单片机系统更容易受到电磁的干扰，只有合理的抑制电磁干扰才能有效控制住这样的干扰。屏蔽电场磁场的信号是最主要的抑制磁场的方法，可以使用的方法有安装屏蔽仪，从源头上阻断电磁的干扰，还有就是可以将单片机安装在离电场磁场距离远的地方。这样可以在一定程度上控制单机片的干扰，可以保证单片机系统正常的运行。
4.3解决供电系统干扰
供电技术主要是保障电路通畅，为使得电能保持稳定防止因电源系统产生对单片机的应用系统造成干扰，可以应用交流稳压器，这样可以保证单片机系统在运行中不会出现电压过大或者不足的情况，在使用时可以应用隔离变压器隔离高频噪声，应用低通滤过器过滤工频干扰，主机部分单独供电与其他部门隔离开，应用独立的稳压电路供电，保证其不受其他部门的干扰，开关电源则提供剩余功率的供应，必要情况下输入输出的供电可应用DC-DC 模块来分隔。
4.4选用频率低的微控制器
根据单片机的运行机制，运行过程中系统内部的频率越高，就越容易产生噪音干扰。所以要想保证单片机稳定的运行，就需要单片机在运行过程中有较低的频率，而微控制器可以有效达到较低的频率，从而大大的降低了单片机运行过程中的噪音干扰。解决单片机运行的噪音干扰除了使用频率低的微控制器之外，也可以选择性能比较好的元组，用质量好的元组组成单片机，有效控制噪音干扰。
5抑制干扰的措施
在保证上述硬件抗干扰性能达标的基础上，软件同样需要采取一系列的抗干扰技术：
（1）程序的死锁，可在数据采集系统开发时，插入A/D结果转换程序，假设在干扰状态下，转换结束的标志显示无效，则说明程序处于死循环状态，此时我们需要借助超时判断的方法，在有效标志无法采集时，以自动放弃采集运作的方式，克服程序的死锁问题；
（2）软件陷阱，在指定地址后，针对死机问题布设程序，同时在未中断的区域内，腾出足够的ROM空间，按照NOP指令，强迫PC进入指定地址；
（3）看门狗，这种抗干扰技术，是恢复单片机系统运行的基本软件，要求借助定时器进行定时，在程序达到特性时间点后，自动刷新系统死机时出现的滞后时间，在循环状态下自动复位芯片；
（4）数字滤波技术，为减少采集数据的虚假信息，可利用数字滤波技术，补偿非线性数据和修正数据误差，确保数据的精准度水平。
结语
目前，单片机在工业领域的应用范围逐渐扩大，但在其应用中易出现稳定性和可靠性不高等问题，影响其正常运行，因此，在应用中必须要考虑单片机系统中的抗干扰技术，为此，工业企业相关工作人员可以在抵御电磁干扰、解决供电体系扰乱以及选择低频率微型操控机器等方面实施措施，从而使单片机体系运行过程中的各类干扰现象降到最小。
参考文献
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论文作者:刘芬,于兰芝
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/2
标签：单片机论文; 干扰论文; 系统论文; 抗干扰论文; 技术论文; 体系论文; 工业企业论文; 《电力设备》2017年第35期论文;