单片机控制系统的抗干扰措施

周铭锋

摘 要：随着我国科学技术的不断进步，为各行各业的经营发展，起到了良好的促进作用。而单片机控制系统的应用，能够将计算机技术、自动化控制技术和通信技术相结合，实现生产流程的高效管理。不仅能够显著加快产品的生产效率，还可以大幅度降低劳务成本，促进企业的稳定有序发展。但单片机控制系统在使用过程中，极容易受到设备内部和外界因素的干扰，造成单片机控制系统的运行失常，严重阻碍产品的正常生产进度。笔者利用单片机控制系统被干扰的主要现象，结合单片机控制系统出现干扰的原因，浅谈一下单片机控制系统的抗干扰措施。

关键词：单片机控制系统;抗干扰措施;产品制造

引言：将单片机控制系统，融入到企业产品的生产过程中，既能够对各项设备进行实时监测，确保设备的正常运行。还可以实现自动化控制的效果，极大程度缩减了劳务人员的数量。但由于电池辐射和人为因素的影响，常常会导致单片机控制系统出现死机、定时不准和数据监测失误等问题，令产品的生产效率受到严重的影响。提高单片机控制系统的抗干擾能力，成为了保障企业产品正常生产的主要手段，也是加快企业发展速度的重要举措。

一、单片机控制系统被干扰的主要现象

（一）死机

当单片机控制系统被外界因素干扰时，极容易出现内部程序的运行混乱。从而导致内部程序进入到死循环之中，造成单片机控制系统的死机。令指针指向与实际情况出现严重偏差，无法再向工作人员显示设备的真实运行情况。对企业产品的生产，造成了极大的阻碍。

（二）数据混乱

单片机控制系统受到干扰时，还出现RAM中的数据信息被打乱的情况，使程序运行结果的准确性严重降低，对设备监测与控制工作造成不利的影响。而显示器的内部电路遭遇干扰，会导致显示器频繁出现闪烁的情况[1]。不仅会阻碍相关人员的正常工作，还会对显示器内部元件造成损坏，令显示器的使用年限大幅度缩减。

（三）定时不准

定时运行是单片机控制系统使用过程中的一大优势，也是降低劳务人员的重要方法。通过定时运行功能，极大程度增强了产品生产的自动化水平，令产品的制作数量与质量显著提高。一旦单片机控制系统被干扰因素影响时，会导致程序运行超出定时时间，使产品的生产工作受到严重的阻碍[2]。

二、单片机控制系统出现干扰的原因

（一）电源性能较差

为了确保单片机控制系统的正常运行，工作人员应先理清相关的干扰因素，然后采取对应的措施手段，降低各项因素的干扰程度。为企业的经营发展，奠定良好坚实的基础。通过深入分析可以发现，导致单片机控制系统频繁受到干扰，主要有电源性能差、缺乏抗干扰设施和元器件质量差三个方面的原因。其中，系统电源性能差，主要体现在抗干扰能力弱和电压电流偏低。一旦因此受到电磁辐射的干扰，不仅会影响单片机控制系统的正常运行，还会缩短元器件的使用年限，对企业的生产也造成极为不利的影响[3]。单片机控制系统在企业生产中的应用，能够实现远程控制的效果，为设备的运行管理提供良好便利。但在远距离数据传输的过程中，常常会出现电流和电压偏低，会令器件的驱动功率处于临界状态，甚至出现功率不足的情况。使单片机控制系统的整体性能显著降低，无法在企业生产中发挥出应有的作用[4]。

（二）缺乏抗干扰设施

单片机控制系统由软件和硬件两个部分共同构成，当软件程序缺乏抗干扰措施时，会使CPU暴露在一个危险的处境中，随时会遭遇到低频率信号的干扰，出现运行失常的情况。而未对各项硬件采取屏蔽保护措施，会使硬件遭受到高频率信号的影响，使单片机控制系统的整体性能显著降低[5]。

（三）元器件质量较差

元器件是单片机控制系统的构成基础，具有种类繁杂和数量众多的特点。当元器件的质量不达标时，不仅会影响单片机控制系统的正常运行，导致异常状态的频繁发生。还会增加使用过程中的经济成本，令维修费用呈现居高不下的情况。

三、单片机控制系统的抗干扰措施

（一）配置抗干扰设施

为了使单片机控制系统能够正常运行，工作人员应针对系统内部的软硬件，采取专属的抗干扰措施。但单片机控制系统的抗干扰能力显著提升，确保产品生产的有序进行。硬件的抗干扰设施，主要有稳压器、光电隔离器、去耦电容和屏蔽线四种。稳压器主要是安放在系统电源上，使电源电压保持平稳，避免过压、欠压和尖峰电压的出现，使单片机控制系统保持在稳定正常的工作状态。而光电隔离器的作用，能够提升输入输出通道的抗干扰能力，确保数据信息的良好快速传递。而去耦电容在输入、输出和电源等回路中的应用，极大程度地屏蔽了高频率的干扰信号，令单片机控制系统的运行变得更加稳定。屏蔽线的使用，主要是防止周围环境中电磁波的干扰，确保部件的正常运行。

（二）设置抗干扰措施

软件的抗干扰措施，则主要是围绕CPU进行展开，利用人工复位和掉电保护的方法，使CPU的运行状态保持正常。为单片机控制系统的正常运行，奠定良好坚实的基础。人工复位是指通过在单片机RESET端增加高电平信号的方式，使出现失控的CPU能够进行自动复位。从程序源头重新开始执行相关命令，避免了陷入死循环的情况发生。当系统电源出现瞬间断电或电压急剧下降时，掉电保护能够将RAM中的重要的参数，进行及时保存。在系统电源恢复正常以后，继续未完成的后续工作，有效避免数据混乱的情况发生。使单片机控制系统在企业生产中，发挥出更大的作用。

（三）系统电源优化处理

根据电源干扰因素，对系统电源进行适当优化与调整，能够显著降低外界因素对电源的影响，确保单片机控制系统的稳定运行。对系统电源优化处理的方法，除了在系统电源中使用稳压器和屏蔽线，还可以通过隔离变频器和接地处理的方式，提高系统电源工作中的抗干扰能力，确保系统电源能够按照相关指令完成工作。为单片机控制系统的正常运行，奠定良好坚实的基础。

结语：通过对单片机控制系统干扰现象和干扰原因的深入了解，可以发现当系统被干扰以后，不仅会显著降低系统的整体运行性能，还会出现死机、显示器闪烁和定时不准等故障问题，严重影响了产品的正常生产。面对这些干扰因素，通过增加抗干扰设施和优化调整系统电源等措施手段，能够使单片机控制系统的抗干扰能力显著增强，使系统运行的稳定性大大提高。为我国企业的长远有序发展，提供了良好有利的帮助。

参考文献：

[1]赵琳娜.论单片机系统的抗干扰问题及优化措施[J].电子制作，2018：21-22，20.

[2]杜娟.加强单片机PLC控制系统抗干扰能力的措施分析[J].科技传播，2015：50+52.

[3]张晓宇.单片机在无线通讯系统应用中的抗干扰措施[J].引文版：工程技术，2016：49.

[4]曲鸣飞，陈楠，戚成浩.单片机在真空包装机抗干扰控制系统中的应用[J].通信电源技术，2019：68-69.

[5]赵家莹，兰扬，胡楠.单片机自动控制中抗干扰问题分析[J].内燃机与配件，2020：212-213.

（宁波财经学院  浙江  宁波  315000）