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电机对单片机的干扰

发布时间:2022-05-07 11:37:44

‘壹’ 单片机抗干扰

数字电路、单片机的抗干扰设计
在电子系统设计中,为了少走弯路和节省时间,应充分考虑并满足抗干扰性 的要求,避免在
设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个:
(1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:/dt, di/dt大的地
方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。
(2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过
导线的传导和空间的辐射。
(3)敏感器件,指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱信号放大
器等。
抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的 抗干扰性能。
(类似于传染病的预防)
1 抑制干扰源
抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。 减小干扰源的/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。
抑制干扰源的常用措施如下:
(1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加 续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。
(2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K 到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。
(3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。
(4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的 影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。
(5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。
(6)可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。
按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和 有用信号的频带不同,可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大, 要特别注意处理。所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。 一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离,用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩。
2 切断干扰传播路径的常用措施如下:
(1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感, 要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
(2)如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。 控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。
(3)注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。
(4)电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源 (如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离。
(5)用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片 引脚排列时已考虑此要求。
(6)单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。 大功率器件尽可能放在电路板边缘。
(7)在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件 如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显着提高电路的抗干扰性能。
3 提高敏感器件的抗干扰性能
提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声 的拾取,以及从不正常状态尽快恢复的方法。
提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下:
(1)布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。
(2)布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。
(3)对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。其它IC的闲置 端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。
(4)对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813,X25043,X25045等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
(5)在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字 电路。
(6)IC器件尽量直接焊在电路板上,少用IC座。
我先说说我在这方面的经验:
软件方面:
1、我习惯于将不用的代码空间全清成“0”,因为这等效于NOP,可在程序跑飞时归位;
2、在跳转指令前加几个NOP,目的同1;
3、在无硬件WatchDog时可采用软件模拟WatchDog,以监测程序的运行;
4、涉及处理外部器件参数调整或设置时,为防止外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新发送一遍,这样可使外部器件尽快恢复正确;
5、通讯中的抗干扰,可加数据校验位,可采取3取2或5取3策略;
6、在有通讯线时,如I^2C、三线制等,实际中我们发现将Data线、CLK线、INH线常态置为高,其抗干扰效果要好过置为低。
硬件方面:
1、地线、电源线的部线肯定重要了!
2、线路的去偶;
3、数、模地的分开;
4、每个数字符件在地与电源之间都要104电容;
5、在有继电器的应用场合,尤其是大电流时,防继电器触点火花对电路的干扰,可在继电器线圈间并一104和二极管,在触点和常开端间接472电容,效果不错!
6、为防I/O口的串扰,可将I/O口隔离,方法有二极管隔离、门电路隔离、光偶隔离、电磁隔离等;
7、当然多层板的抗干扰肯定好过单面板,但成本却高了几倍。
8、选择一个抗干扰能力强的器件比之任何方法都有效,我想这点应该最重要。因为器件天生的不足是很难用外部方法去弥补的,但往往抗干扰能力强的就贵些,抗干扰能力差的就便宜,正如台湾的东东便宜但性能却大打折扣一样!主要看各位的应用场合.
印制电路板(PC8)是电子产品中电路元件和器件的支撑件.它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电于技术的飞速发展,PGB的密度越来越高。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大.因此,在进行PCB设计时.必须遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。

‘贰’ 单片机 受电机干扰 重启 什么问题

有可能是有电压谐波干扰造成的单片机重启,也有可能是造成单片机电压不稳定造成的。

‘叁’ 电机干扰单片机问题

按你的问题,应该属于电磁兼容范畴了。这方面的问题千奇百怪,一般不好说问题出在哪,往往是好几个地方综合在一起的问题。只能提供些建议和思路共参考。
1、关于电源描述的不是特别清楚:如果整个系统是通过一个通道进来,只是分别稳压,需要关注一下电机稳压电源是否能提供足够大的功率,否则,电机启停瞬间可能会瞬间拉低输入电压造成系统不正常。
2、液晶模块接地方式。接地做的不好造成此类问题最常见。如果液晶板是焊接在电路板的,需要看一下接地方式,如果可能,尽量多的从液晶板的四周引出地线(包括金属框),就近接在你的系统板上,如果可以改板的话,建议在此位置大面积铺地,加粗地线。如果液晶板是通过连接线连接出来的话,可以考虑采用在线上增加磁环的办法。
3、可以尝试一下使用金属罩屏蔽电机,看是否有改善。
4、既然问题出在液晶屏显示上,可以考虑在单片机与液晶屏的所有信号线上串接一个33欧或47欧电阻,其连接位置尽量靠近信号的输出端。这样可以适当消除信号线上产生的尖冲,可能会有效,所以数字电路中信号线串接小电阻已经成了一种规矩。另外,针对片选线、读写线可能还要增加上拉或下拉电阻,一般上拉电阻用4.7K,下拉电阻用1K,这需要你去试一下。
5、滤波电容的位置:诸如104或103之类的电容主要用于防止电源上出现的高频干扰,所以与相应芯片或部件的电源脚越近越好,距离远了起不到作用。而电解电容一般用于储能,在电源波动出现波动时提供补偿,位置可以远一些。

我能想到的也就上述几点,实际调试也可能不是这些因素,你先试试吧。电磁兼容就是这样,很有难度,也很有挑战性的。

‘肆’ 电机反转产生电流拉低单片机电压怎么办

原因:1. 电源供电不足,电机可能上百毫安的电流把电压拉下来了。
2. 继电器选型不对,电流太大,把电源拉下来了。
3. 电机产生的电流对电源干扰太大,电源抖动厉害,mcu不停复位或者根本不能稳定工作.

建议:51单独一个电源,电机一个电源

‘伍’ 为什么单片机有时候会在开启电机时死机

电机启动时一会产生较大的电磁干扰信号,第二启动是瞬时电流较大,可能会在电网上产生较大浪涌,这些都会影响到附近的单片机,如果单片机电路抗干扰设计不够好的话就会造成死机。

‘陆’ 如何给单片机风扇抗干扰我那个电机搞到我单片机用不了,而去掉电机程序就正常

单机转动,需要大电流,并且小单机大多数是碳刷构造,转动,换向器和碳刷接触,会产生大量电磁干扰。

你需要增加抗干扰元件。
在电机供电上增加cl滤波电路:
在单片机输出接个1000uf电容,在串入一个在铁芯上用0.5以上漆包线绕制200圈的电感线圈,再接一个470uf电容器,输出再接电机。

‘柒’ 电机的启停影响单片机程序的运行,该如何解决

控制可分三种
简单启停:用一个端口的电位高低,控制ULN2008之类的,就可以了,在程序中可以控制启,停,延时。
调速运行:这要用PWM了,并且最好用mos管去控制电机
反馈运行:这要用到编码器之类的位置反馈元件,复杂,当然也是最好的,可以用PWM调整速度
,也可以指定它转过一定圈数(也就是接收到一定数量的反馈脉冲)再停止。

‘捌’ L298N严重影响了单片机工作

L298N确实能屏蔽一部分干扰,不过也要合理地设计硬件才行。控制侧跟输出侧要隔离电源,不共地才行。如果两边用同一块电源,那光耦就起不到隔离干扰的作用,只能起放大电流的作用,干扰顺着地就过去了,光耦就成了马其诺防线,不起作用了。
单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit), 常用英文字母的缩写MCU表示单片机,单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器,控制器,存储器,输入输出设备构成,相当于一个微型的计算机(最小系统),和计算机相比,单片机缺少了外围设备等。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。

‘玖’ 16v直流电机通过带光耦隔离的继电器对51单片机产生干扰,有很多误动作。的

试下在串个单向二极管在单片机输出点,或反向并个二极管在光耦输那,串:反向截止,这样就不能回流到单片机,截止干扰。并:引向回流,这样把干扰源引向另一端,让其短接消除干扰

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