【正文】 R 3 存 入 8 1 5 5 H 的 A 口取 顯 示 數(shù) 據(jù) 查 表 轉(zhuǎn) 換 為 段 碼 存 入 8 1 5 5 H 的 B 口延 遲 1 m s顯 示 緩 沖 器 指 針 R 0 加 1( R 3 ) . 3 = 1 ?R 3 左 移 一 位返 回YN 圖 44 鍵盤中斷服務(wù)程序 33 5 抗干擾技術(shù)設(shè)計 單片機測控系統(tǒng)體積小 、價格低、功能靈活、使用方便，已在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，單片機系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注。單片機系統(tǒng)的可靠性是由多種的，其中系統(tǒng)的抗干擾性能的好壞是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。因此，研究抗干擾技術(shù)，對保證單片機測控系統(tǒng)穩(wěn)定 、可靠的工作是非常必要的。 一般把影響單片機測控系統(tǒng)正常工作的信號稱為噪音 ，又稱干擾。環(huán)境對單片機系統(tǒng)得干擾一般都是以脈沖的形式進入系統(tǒng)的，干擾竄入單片機的渠道主要有三條： 1．空間干擾。 2．供電系統(tǒng)干擾。 3．過程通道干擾。 主要 抗干擾 技術(shù) [20] 提高單片機系統(tǒng)的技術(shù)措施有降低單片機的頻率，時鐘監(jiān)測電路、看門狗技術(shù)與低電壓復(fù)位技術(shù)等技術(shù)。 外時鐘是高頻的噪聲源，除能引起對本應(yīng)用系統(tǒng)的干擾之外，還可能產(chǎn)生對外界的干擾，使電磁兼容檢測不能達標。在對系統(tǒng)可靠性要求很高的應(yīng)用系統(tǒng)中，選用頻率低的單片機是降低系統(tǒng)噪聲的原則之一。 監(jiān)測系統(tǒng)時鐘，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)時鐘停振時產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位 信號以恢復(fù)系統(tǒng)時鐘，是單片機提高系統(tǒng)可靠性的措施之一。而時鐘監(jiān)控有效與省電指令 STOP 是一對矛盾。只能使用其中之一。 看門狗技術(shù)是監(jiān)測應(yīng)用程序中的一段定時中斷服務(wù)程序的運行狀況，當這段程序不工作時判斷為系統(tǒng)故障，從而產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。 低電壓復(fù)位技術(shù)是監(jiān)測單片機電源電壓，當電壓低于某一值時產(chǎn)生復(fù)位信號。由于單片機技術(shù)的發(fā)展，單片機本身對電源電壓范圍的要求越來越寬。電源電壓從當初的 5V降至 并繼續(xù)下降到 、 、。在是否使用低電壓復(fù)位功能時應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況權(quán)衡一下。 提高單片機系 統(tǒng)抗干擾能力的主要方法 提高單片機抗干擾能力的主要方法有接地，隔離與屏蔽和濾波。 接地指接大地，也稱作保護地。為單片機系統(tǒng)提供良好的地線，對提高系統(tǒng)的抗干擾能力極為有益。特別是對有防雷擊要求的系統(tǒng)，良好 34 的接地至關(guān)重要。系統(tǒng)運用一系列抗干擾元件，目的在于將雷擊、浪涌式干擾以及快脈沖群干擾去除，而去除的方法都是將干擾引入大地，如果系統(tǒng)不接地，或者雖有地線但接地電阻過大，則這些元件都不能發(fā)揮作用。為單片機供電的電源的地俗稱邏輯地，它們和大地的關(guān)系可以相通、浮空、或接一電阻，要視應(yīng)用場合而定。不能把地線隨便接在暖 氣管子上。絕對不能把接地線與動力線的火線、零線中的零線混淆。 典型的信號隔離是光電隔離。使用光電隔離器件將單片機的輸入輸出隔離開，一方面使干擾信號不得進入單片機系統(tǒng)，另一方面單片機系統(tǒng)本身的噪聲也不會以傳導(dǎo)的方式傳播出去。屏蔽則是用來隔離空間輻射的，對噪聲特別大的部件，如開關(guān)電源，用金屬盒罩起來，可減少噪聲源對單片機系統(tǒng)的干擾。對特別怕干擾的模擬電路，如高靈敏度的弱信號放大電路可屏蔽起來。而重要的是金屬屏蔽本身必須接真正地上。 濾波指各類信號按頻率特性分類并控制它們的方向。常用的有各種低通濾波器、高通濾波器 、帶通濾波器。低通濾波器用在接入的交流電源線上，旨在讓 50HZ的交流電順利通過，將其它高頻噪聲導(dǎo)入大地。低通濾波器的配置指標是插入損耗，選擇的低通濾波器插入損耗過低起不到抑制噪聲的作用，而過高的插入損耗會導(dǎo)致“漏電”，影響系統(tǒng)的人身安全性。高通、帶通濾波器則應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)中對信號的處理要求選擇使用。 印制電路板的設(shè)計對單片機系統(tǒng)能否抗干擾非常重要。要本著盡量控制噪聲源、盡量減小噪聲的傳播與耦合，盡量減小噪聲的吸收這三大原則設(shè)計印制電路板和布線。當你設(shè)計單片機用印制電路板時應(yīng)注意以下原則： 分，單片機系統(tǒng)通?？煞秩齾^(qū)，即模擬電路區(qū) (怕干擾 )，數(shù)字電路區(qū) (即怕干擾、又產(chǎn)生干擾 )，功率驅(qū)動區(qū)（干擾源）。 、單點接地原則送電。三個區(qū)域的電源線、地線由該點分三路引出。噪聲元件與非噪聲元件要離得遠一些。使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率的時鐘，時鐘產(chǎn)生器要盡量靠近用到該時鐘的器件。 ，時鐘線要盡量短，使用 45 度的折線布線，不要使用 90 度的折線，以減小高頻信號的發(fā)射。時鐘線垂直于 I/O 線比平行于 I/O 線干擾小，時鐘線要遠離 I/O 線。每個集成電路要加一個去耦電容，要 選高頻信號好的獨石電容式瓷片電容作去耦電容。去耦電容焊在印制電路板上時，引腳要盡量短。需要時，電源線、地線上可加銅線繞制鐵氧用體而成的高頻扼流器件阻斷高頻噪傳導(dǎo)。 除了上述介紹的通過濾波器濾波外，對于隨機干擾，可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或濾除。所謂數(shù)字濾波，就是通過一定的計算或判斷程序減少干擾信號中的比重，實際上它是一個程序濾波。數(shù)字濾波克服了 35 模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比有以下優(yōu)點：數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加設(shè)備，所以可靠性高、穩(wěn)定性好；數(shù)字濾波可以對頻率很低（如 ）的信號實行濾波 ，具有靈活、方便、功能強的特點。由于數(shù)字濾波具有以上優(yōu)點，所有數(shù)字濾波在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 6 結(jié)論 本設(shè)計主要完成以 AT89C51 為智能核心的太陽能熱水器中央控制器的硬件電路設(shè)計以及相應(yīng)的軟件設(shè)計。完成的工作主要包括 :根據(jù)系統(tǒng)的功能和相應(yīng)的技術(shù)指標，完成了系統(tǒng)的整體硬件電路的設(shè)計；詳細闡述了系統(tǒng)中各主要部分之間的接口設(shè)計的具體思路以及相應(yīng)的電路原理圖，包括 AT89C51 控制單元各個接口之間的設(shè)計，并簡要闡述了如何提高系統(tǒng)的抗干擾問題。軟件部分主要討論了數(shù)據(jù)的采集處理以及各個中斷處理系統(tǒng)。 本系統(tǒng)的主要功能是對太陽能熱水器的水位檢測，溫度檢測并顯示，定時上水，報警電路以及顯示電路等。實現(xiàn)多任務(wù)融為一體，成本比較低且實現(xiàn)起來簡單易行。本系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件設(shè)計靈活，充分發(fā)揮了單片機結(jié)構(gòu)緊湊、功 能強的優(yōu)點，是一種電路設(shè)計新穎，操作方便的太陽能熱水器控制器 東北林業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 參考文獻 [1] 張毅剛，彭喜元，姜守達，喬立巖 .MCS51 單片機應(yīng)用設(shè)計 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2021 [2] 何立明 .MCS51 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 .北京 ：北京航天航空大學出版社， 1990 [3] 蔡惟錚 ， 吳建強主編 .常用 電子元器件簡明手冊 . 哈爾濱工業(yè)大學出版社 ， 1989 [4] 李振格等 .微機高級語言與匯編語言接口技術(shù)及和實例 . 北京：北京航天航空大學出版社， 1994 [5] 周航茲單片機應(yīng)用程序設(shè)計 .北京：北京航天航空大學出版社， 1992 [6] 孫俊逸，盛秋林，張錚 .單片機原理及應(yīng)用 . 北京：清華大學出版社， 2021 [7] Intel,Microcontroller Handbook,1988 [8] Intel, Software Handbook, 1984 IN026msb21212220IN12723192418IN2282582615IN312714lsb2817IN42EOC7IN53ADDA25IN64ADDB24ADDC23IN75ALE22ref()16ENABLE9START6ref(+)12CLOCK10U5ADC0809X013X114X215X312X41X55X62X74X96X1011X1110X129X147X3X819X1320X1521A022A123A224A325C26INH27VEE28U3 4067X013X114X215X312X41X55X62X74X96X1011X1110X129X147X3X819X1320X1521A022A123A224A325C26INH27VEE28U4 4067EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U689C51abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS1DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS2DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS3DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS4DPY_7SEG_DP12A12A12A12A12A12A12A12A1 2A1 2A1 2A1 2A+5330*87407*87406*55.1k*4+5V+5VR1 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