單片機技術(shù)中的軟硬件防干擾方法

　　根據經(jīng)驗，用軟件方法抑制信號通道干擾很有效，下面就這個(gè)范圍介紹幾種軟件抗干擾的方法。

　　4.1數據采集干擾抑制方法

　　進(jìn)行實(shí)時(shí)數據采集時(shí)，為了消除傳感器通道中的干擾信號，有三種常用濾波方法。

　　(1)算術(shù)平均算法。對一點(diǎn)數據連續采樣多次，以其平均值作為該點(diǎn)采樣結果。這樣做可以減少系統的隨機干擾對采樣結果的影響，多次采樣一般取3～5次平均即可。

　　(2)比較取合法。當測控系統測量結果的個(gè)別數據存在偏差時(shí)，為了剔除個(gè)別誤差較大的數據，可采用此法，即根據幾個(gè)采樣點(diǎn)數據變化的規律，確定取合辦法。如：“采三取二”，就是對每點(diǎn)采樣三次，取兩次相同的為采樣結果。

　　(3)數字濾波法。該方法利用軟件完成RC低通濾波器的算法，經(jīng)常采用的二階遞推數字濾波公式為：

　　實(shí)踐證明，采用軟件濾波對消除數據采集中的誤差可以獲得滿(mǎn)意效果。在應用中，究竟使用哪一種方法，要根據被采樣信號的具體變化規律進(jìn)行選擇。

　　4.2控制失常的抑制方法

　　在大量開(kāi)關(guān)量的單片機系統中，確保信號的正常狀態(tài)顯得尤為重要。

　　如果干擾進(jìn)入系統影響到控制條件時(shí)，就會(huì )出現失控現象，通?？捎孟率鰞煞N方法抑制。

　　(1)重復檢查法。對于開(kāi)關(guān)量、控制條件處理輸出，進(jìn)行循環(huán)采樣。若相鄰各次檢測結果在允許誤差范圍內，則輸出控制。如超出誤差范圍，則重新檢測，直至檢測結果符合要求為止。

　　(2)設置輸出寄存單元。當干擾侵入輸出通道使輸出狀態(tài)破壞時(shí)，也會(huì )導致控制失常。此時(shí)應考慮設置輸出寄存單元，在控制輸出時(shí)可及時(shí)查詢(xún)、比較寄存器單元的內容，一旦異?？杉皶r(shí)糾正輸出狀態(tài)。

　　4.3程序盲目運行的抑制方法

　　系統受到干擾時(shí)，有時(shí)PC值被改變，結果導致程序飛出，盲目運行和進(jìn)人死循環(huán)。顯然，抗干擾軟件要能做到：一旦系統出現上述情況后，能自動(dòng)及時(shí)地引導系統恢復到正常狀態(tài)，以下兩種方法有效。

　　(1)設置Watchdog。Watchdog亦即跟蹤監視定時(shí)器，利用定時(shí)器中斷功能來(lái)監視程序的運行狀態(tài)。具體做法為：測算好最長(cháng)循環(huán)程序循環(huán)一次的時(shí)間，然后定時(shí)時(shí)間的設置稍大于它。正常循環(huán)一次后，定時(shí)器重新置初值，否則定時(shí)器繼續計數，直到溢出進(jìn)入中斷。在中斷服務(wù)程序中設置PC值，迫使其跳出死循環(huán)。

　　(2)設置陷阱方法。若PC值并非進(jìn)人死循環(huán)，而是隨機“亂飛”，可設置陷阱攔截。具體做法是在所有子程序和程序快的連接處(前提是程序正常運行時(shí)不會(huì )進(jìn)入該處)填上絕對跳轉指令，失控的PC一旦進(jìn)入該處即可捕獲，迫使其重新回到復位狀態(tài)。

　　5 結束語(yǔ)

　　實(shí)踐證明，只要對單片機系統實(shí)行總體抗干擾設計，就可保障它在工作環(huán)境惡劣的條件下可靠運行。