您当前的位置:五五电子网电子知识维修资料综合-其它单片机电源/驱动/干扰问题的解决方法 正文
单片机电源/驱动/干扰问题的解决方法

单片机电源/驱动/干扰问题的解决方法

点击数:7600 次   录入时间:03-04 11:59:12   整理:http://www.55dianzi.com   综合-其它

  当我们学习完单片机教程时发现:能够用所学知识编程序,在教具上实现一定的功能,但是却难以有效的组成一个单片机控制系统。原因多是电源、驱动、干扰三个问题。下面就这三个问题以89C51为例提出一个解决办法。
  
  电源:对电源的选择应遵守三个原则:首先是功率,即电源提供的电流应是控制系统所需电流的二倍以上。以保证电路状态突变时有足够的电流供应。其次是干扰,即通过电源进入控制系统的干扰尽可能的少,以避免PC等寄存器值的突变,或干扰指令的正确执行。最后是电压上升速度,即从上电到电压是控制系统正常工作电压所需时间。大多数单片机系统多采用上电复位的方式,而这种方式都有电压建立时间的要求。MCS51是1ms。以下是一个易于制作的电源电路(下图);

  此图中Cl是一大的电解电容,以保证供给控制系统足够的电量,同时有一定的平波作用,一般大于等于l000μF。但是电解电容对高频信号平波作用不理想,故设C2以弥补不足。C2取0.l~0.0lμF。可取瓷介、独石、纸介等电容。变压器二次电压取12V是为了保证电压上升时间,如下图(图为整流后的电压波形图)为电压上升最慢的情况。

  对89C51已达到其工作电压。
  
  此电源电路中7805消耗了电源过半的功率,故应注意7805的散热问题,如控制系统的功率不超过2.5W,一般在7805上加散热器即可。如5V电源功率超过2.5W,应选逆变电源,手工制作相对困难,故应购买成品电源。
  
  如自己用7805自制电源,为增加效果应在变压器220V侧加电源开关。
  
  驱动:单片机带载能力一般是毫安级,故需加三级管或专用集成电路来驱动。驱动又分为隔离驱动和非隔离驱动。隔离驱动一般用光电隔离集成电路或继电器,光电隔离灵敏、可靠、价格低廉,但光电隔离的光敏管侧又需新的电源。这样一来就增加了系统的复杂性。非隔离驱动又会带来大量的干扰。另外驱动系统本身结构不合理也会带来干扰。以下电路以三级管驱动电路为例来说明
  
  图中C3取0.01μF,630V的耐压电容。目的是防止继电器触点吸合时形成火花,以至烧蚀触点。5K电阻是因为89C51单片机输出电流的能力弱,吸收电流的能力强而设的驱动电阻。二极管4007是为了保护三级管而设的续流二极管,因为继电器是感性负载,关断时,可能产生高压。设单片机输出管脚是Pl.l。则关断时用指令:
  
  CLRPl.l。闭合送电时用指令:SETBPl.l。即可控制电器负载。当负载不大于100W时,4098继电器可以直接驱动,当负载再大时,应加接触器,即用4098去驱动接触器。再用接触器去驱动负载。
  
  抗干扰:因单片机多用于控制系统,故干扰较重,图5是一例简单有效的抗干扰电路。
  
  C4和C5的作用与电源电路中Cl和C2相同,但C4的取值应远小于Cl一般取l0μF或几十微法,抗低频干扰。C5取值与C2相同,抗高频干扰。Dl一般在驱动系统有隔离时可省去。当驱动系统用晶闸管驱动又无隔离电路时则不可省去。

  为了抗干扰人们还采用了看门狗电路,但此电路相对复杂,必要时可采用。
  
  软件抗干扰也有一定的效果,常见的是一种软件陷阱,即在没有使用的ROM区设软件陷阱以捕获失控程序,陷阱程序为:

  CLIP为失控处理程序。软件抗干扰因不增加成本,故应用较多。当然,如果干扰修改了功能寄存器的值,CLIP程序无法处理。
  
  参考以上的方法,用电烙铁自己在万能板上焊接一个单片机控制系统,你会发现单片机离我们更近。




本文关键字:单片机  电源  综合-其它维修资料 - 综合-其它