【正文】 （2）關(guān)鍵數(shù)據(jù)可。具體選取何種方法，必須根據(jù)信號的變化規(guī)律選擇。 軟件抗干擾技術(shù)1．數(shù)據(jù)采集誤差的軟件對策（1）用軟件濾波算法，可濾掉大部分由輸入信號干擾而引起的輸出控制錯誤。在電源進入印刷板的地方和一個 1uf 或 10uf 的去高頻電容往往是有利的，即使是用電池供電的系統(tǒng)也需要這種電容。數(shù)字電路中典型的去耦電容為 的去耦電容有5nH 分布電感，它的并行共振頻率大約在 7MHz 左右，也就是說對于 10MHz 以下的噪聲有較好的去耦作用，對 40MHz 以上的噪聲幾乎不起作用。設(shè)計印刷線路板時，每個集成電路的電源，地之間都要加一個去耦電容。好的高頻去耦電容可以去除高到 1AHZ 的高頻成份。當主機由于某種原因發(fā)生誤動作時，仲裁器根據(jù)判別條件，若認為主機程序已混亂，則切斷主機的總線控制權(quán)，將從機喚醒，從機將代替主機進行處理與控制。雙機冗余，就是執(zhí)行同一個控制任務(wù)，可安排兩個單片機來完成，即主機與從機。（4）使用雙機冗余設(shè)計。②設(shè)計時元件技術(shù)參數(shù)要有一定的余量。（3）提高元器件的可靠性。⑤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個 TTL 或 20 多個 CMOS。地線、電源線要盡量粗，噪聲元件與非噪聲元件要盡量離遠一些。④印制電路板要按單點接電、單點心接地的原則送電?；蛘邎A弧折線布線，不要使用 90176。③元件面和焊接面應(yīng)采用相互垂直、斜交、或者彎曲走線，避免相互平行以減小寄生耦合：避免相鄰導線平行段過長；加大信號線間距。②印制電路板要合理分區(qū)。（2）注意印制電路板的布線與工藝。使用隔離變壓器濾掉高頻噪聲，低通濾波器濾掉工頻干擾。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計（1）供電系統(tǒng)。河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)可靠性技術(shù) 29 針對以上出現(xiàn)的問題，本系統(tǒng)分別從硬件和軟件兩個方面來探討一些提高單片機應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾能力的方法。（6）數(shù)據(jù)發(fā)生變化。（5）定時不準。（4）被控對象狀態(tài)不穩(wěn)定。①單片機內(nèi)部程序指針錯亂，指向了其它地方，運行了錯誤的程序；②DRAM 中的某些數(shù)據(jù)被沖亂或者特殊寄存器的值被改變，使程序計算出錯誤的結(jié)果。在單片機系統(tǒng)受強干擾后，造成程序計數(shù)器（PC）值的改變，破壞程序正常運行。在單片機系統(tǒng)中，由于干擾的加人使輸出誤差加大，造成邏輯狀態(tài)改變，最終導致控制失常。當干擾侵入單片機系統(tǒng)的前向通道疊加在信號上，會使數(shù)據(jù)采集誤差增大，特別是前向通道的傳感器接口是小電壓輸入時，此現(xiàn)象會更加嚴重。系統(tǒng)接地裝置不可靠，也是產(chǎn)生干擾的重要原因；各類傳感器，輸人/輸出線路的絕緣損壞均有可能引入干撫。 工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中干擾是以脈沖產(chǎn)的形式進人單片機系統(tǒng)的，其主要的渠道有三條，即空干擾多發(fā)生在高電壓、大電流、高頻電磁場附近，并通過靜電感應(yīng)，電磁感應(yīng)等方式侵入系統(tǒng)內(nèi)部；供電系統(tǒng)干擾是由電源的噪聲干擾引起的；過程通道干擾是干擾通過前向通道和后向通道進入系統(tǒng)的。} //end of PWM河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軟件設(shè)計 27河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)可靠性技術(shù) 28第 5 章 系統(tǒng)可靠性技術(shù) 在實驗室里設(shè)計的控制系統(tǒng)，在安裝、調(diào)試后完全符合設(shè)計要求，但把系統(tǒng)置入現(xiàn)場后，系統(tǒng)常常不能正常穩(wěn)定地工作。}TCount++。//PWM 輸出，一個周期 100 等分，PwmCount 表示 LED 點亮所占的比例，這個比例越大，LED 越亮if(TCountPwmCount){LedPwm = 0。斷的時候即是供電被斷開的時候，通的時候即是直流供電被加到負載上的時候。PWM 信號還是數(shù)字的，在給定的任何時間，滿幅值的直流供電不是完全有(ON)，就是完全無(OFF)。脈沖寬度調(diào)制是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法。它主要用于印制電路板的設(shè)計，產(chǎn)生最終的 PCB 文件。它用于電路原理圖的設(shè)計以及交互式仿真。Proteus 軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它 EDA工具一樣的原理布圖、PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其最大的特點是 Proteus VSM(Virtual System Modelling)實現(xiàn)了混合模式的 SPICE 電路仿真，它將虛擬儀器、高級圖表仿真、微處理器軟仿真器、第三方的編譯器和河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軟件設(shè)計 26調(diào)試器等有機結(jié)合起來，在世界范圍內(nèi)第一次實現(xiàn)了在硬件物理模型搭建成功之前，即可在計算機上完成原理圖設(shè)計、電路分析與仿真、處理器代碼調(diào)試及實時仿真、系統(tǒng)測試，以及功能驗證。性能上，即便是使用高級語言開發(fā)應(yīng)用程序，其生成的目標代碼效率也非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊。功能上，Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。 //減弱光強} 仿真環(huán)境介紹 Keil 介紹 隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil。amp。 //PWM 占空比輸出為 0%} 手動調(diào)節(jié)光強子系統(tǒng)利用 PWM 波進行手動調(diào)光，其主要代碼如下：if(!add) //檢測到按鍵輸入（增加光強）{PWM_add()。 //紅外檢測指示燈滅ET1 = 0。infrared) //檢測到按鍵輸入（減弱光強）{PWM_minus()。 //增加光強 }if((!minus)amp。 //紅外檢測指示燈亮 ET1 = 1。人體紅外感應(yīng)由單片機 產(chǎn)生，程序見附錄。當有人在臺燈上的熱釋電紅外的探測范圍內(nèi)活動并且環(huán)境光強較弱時，臺燈逐漸點亮。 // 晶振，1msTR0 = 1。TH0 = 0xFF。 //當前環(huán)境的實時亮度//定時器 0 初始化void Time0_Init(){TMOD = 0x01。uchar PwmSet = 0。河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軟件設(shè)計 24uchar PwmCount = 0。單片機機器周期的計算晶振頻率為 12MHz振蕩周期= usMHzfosc121?狀態(tài)周期 osc62河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件設(shè)計 22河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軟件設(shè)計 23第 4 章 軟件設(shè)計 主程序流程圖初始化讀取當前亮度當前亮度設(shè)定亮度？減小 PWM 輸出 增大 PWM 輸出NY本設(shè)計采用 C 語言編程，先設(shè)定當下的環(huán)境亮度為設(shè)定亮度，當環(huán)境的亮度變亮的時候，即大于那設(shè)定亮度時，減小 PWM 輸出，LED 燈會變暗，并且以此當下的環(huán)境作為設(shè)定的亮度；當環(huán)境亮度再次改變，變暗的時候，程序會增大 PWM 輸出，LED 燈會變亮，并且以此為設(shè)定的環(huán)境亮度；通過設(shè)定環(huán)境亮度的標準來自動調(diào)節(jié) LED 亮度。100u 電容對工頻信號阻抗為 32 ，對 3 次諧波阻抗為 10 ，5 次諧波阻??抗為 ，對 10 次諧波阻抗為 ，對 100 次諧波為 。設(shè)變壓器 2 次側(cè)電壓為 ，2U設(shè)經(jīng)過電容后平均電壓為 U ：avU =√2* *2)41(CRTL?為負載電阻，由于 T=，空載時 =∞，則空載時電容后的電壓為LR 倍電壓，加上負載后就得用公式計算，一般估算為 。 2） 電容計算：電容阻抗計算式 ，對于 1MHZ 的波行對應(yīng)的阻抗為 ，fcjZ??21? ?而對 50HZ 工頻對應(yīng)的阻抗為 32K ，流過 電容的電流為 ,不利于通過?整流橋的另一個二極管，所以有必要在前面加一個 470u 的電容。換成與 470u 容值相差不大的電容也可以，如果電容太小河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件設(shè)計 21會對工頻產(chǎn)生很大阻抗，則可能無法通過整流橋的另一個二極管。經(jīng)穩(wěn)壓電路出來后最終測的電壓是 .誤差率是： =%502.?%1?各部分電容的計算分析1）470u 電容計算：電容阻抗計算： ，fcjZ??21?470u 電容對 50HZ 的工頻阻抗為 ,對 1MHZ（ 20220 次諧波）信號阻?抗為 310 ，對高頻信號有很好濾除作用。河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件設(shè)計 20圖 312 AD 發(fā)光二極管驅(qū)動電路 相關(guān)計算5V 穩(wěn)壓電源1)器件參數(shù)：變壓器參數(shù)：220/12V；額定功率 8W12W7805 參數(shù)：輸 出 電 壓 ： ； 最 大 輸 入 電 壓 ： 35V； 靜 態(tài) 電 流 ： 8mA； 輸 出 噪 音 電 壓 ： 40uV； 紋 波 抑 制 比 ： 78dB； 輸 出 電 阻 ： 17mΩ；輸 出 電 壓 溫 度 系 數(shù) 176。晶振電路由晶振、和電容組成，跟單片機的 18,19 這兩個管腳相連，電路如下圖 311 所示。電容值無嚴格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，CXCX2 可在 20pF 到 100pF 之間取值。本設(shè)計采用最常用的內(nèi)河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件設(shè)計 19部時鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。圖 310 AD 轉(zhuǎn)換電路 時鐘電路AT89C52 雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外部附加電路。 AD 轉(zhuǎn)換電路AD 轉(zhuǎn)換電路由 8 位 AD 芯片 ADC0832 組成,如下圖 310 所示。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時，可以將電壓值設(shè)定在一個比較大的范圍之內(nèi)，這樣可以提高轉(zhuǎn)換的寬度。最后將 CS 置高電平禁止使用的芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行處理就可以了。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11 個字節(jié)的下沉輸出為 DATA0。從第 4 個脈沖下沉開始由 DO 端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7，隨后每一個脈沖下沉 DO 端輸出下一河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件設(shè)計 18位數(shù)據(jù)。當 2 位數(shù)據(jù)為“0” 、 “1”時，將 CH0 作為負輸入端 IN，CH1 作為正輸入端 IN+進行輸入。當 2 位數(shù)據(jù)為“1” 、 “1”時，只對 CH1 進行單通道轉(zhuǎn)換。在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。當進行 A/D 轉(zhuǎn)換的時候，要先把 CS 的使能端置于低電平而且要持續(xù)到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。因為 DO 與 DI 在通信的時候不是同時有效的，而且和單片機的接口是雙向的，因此有時候在電路設(shè)計時可以把這兩個端口接在一根數(shù)據(jù)線上來用。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為 32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256 級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。 芯片時鐘信號。 數(shù)據(jù)信號輸出，選擇通道控制。 模擬輸入通道 1，差分輸入時，作為 IN+或 IN使用。圖 38ADC0832 引 腳 圖引腳功能說明：河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 硬件設(shè)計 17 片選使能，低電平有效。C。ADC0832 特點：8 位分辨率，雙 通 道 A/D 轉(zhuǎn) 換 ； 輸 入 輸 出 電 平 與TTL/CMOS 相 兼 容 ； 5V 電 源 供 電 時 輸 入 電 壓 在 0~5V 之 間 ； 工 作 頻 率 為250KHZ， 轉(zhuǎn) 換 時 間 為 32μS； 一 般 功 耗 僅 為 15mW； PICC 多 種 封 裝 ； 商 用 級芯 片 溫 寬 為 0176。（6）31 腳接+5V。XTAL1（19 腳）：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。（3）12 腳屬于 P3 口，其功能：8 位