摘 要：本文从软硬件两方面，分析信号在传输过程中的干扰问题。并结合具体实例，给出其解决措施，使信号能有效的进行远距离传输。
关键词：电磁干扰；电气隔离；看门狗 在信号的传输过程中，不可避免的会遇到各种干扰，如何有效的减少或消除干扰，使信号能够稳定传输，是系统设计中的关键问题。本文以RS-485传输电路为例，从软硬件两方面分析信号在传输过程中会遇到的各种干扰，并给出具体的解决方案。 1 硬件抗干扰设计 在传输电路的设计过程中主要出现以下问题：电气噪声干扰传输线路；强电磁（雷电）冲击；数字电路对模拟电路的干扰等。 针对上述问题的产生，本传输电路在硬件设计方面主要采取以下措施: 1) 对于芯片闲置的引脚，在不影响系统的逻辑功能的情况下接地或接电源。 2) 布线时，电源线和地线尽量粗。这样不但有利于减少压降，更重要是的是降低耦合噪声。 3) 布线时尽量减少回路环的面积，以减少感应噪声。避免90度折线，减少高频噪声发射。 4) 晶振布线时，晶振和单片机引脚尽量靠近，晶振下方尽量不要走线。 5) 采用光耦元件实现RS-485接口的电气隔离。这种方案可以承受高电压、持续时间较长的瞬态干扰，实现起来也比较容易。 6) 旁路保护方法。利用瞬态抑制元件TVS管，将具有危害性的瞬态能量旁路到大地。 7) 将电源地和模拟地相隔离，通过0欧的电阻相连。将电源地和RS-485地相隔离，通过磁珠相连。 8) 正确地处理“模拟地”与“数字地”。数字电路是非线形的，逻辑门的开关都会产生电流冲击，所以在数字地上高频扰动很强烈。因此，数字地与模拟地不能有共同路径或者环路，只应单点连接。 RS-485信号传输的具体电路如图1所示 图1 RS-485信号传输电路 2 软件抗干扰设计 系统的抗干扰措施，除了在硬件上消除干扰外，还必须从软件设计上采取恰当的措施，以便提高系统的可靠性，我们主要采用看门狗(Watchdog)监视系统的运行状态。 看门狗又称程序运行监视器，能有效的防止系统在不可预测的干扰作用下产生的程序执行紊乱，即“程序跑飞”。目前很多MCU都自带有内部看门狗，我们在整机运行是将看门狗打开，如果MCU不能在规定的时间内将Watchdog复位，Watchdog从内部触发RESET中断，将整个系统复位，从而使整个系统重新运行，避免了程序死锁。 信号传输电路的主程序如下： void main(void) { uint idata i,j； 定义i,j为无符号整型变量 WDT_feed()； 为看门狗控制寄存器赋初值 for(i=0;i<100;i++) 系统延时 { WDT_feed()； 喂看门狗 DelayMS(30)； } InitSystem()； 系统初始化 timer2_run； 定时器2开始工作 while(1) 进入循环 { WDT_feed()； 喂看门狗 while(!SystemTimerFlag)；当SystemTimerFlag=1，跳出本层循环 TimerTick20ms()； 保证程序的循环周期为20ms RS23220ms()； RS232函数 KEY20ms()； 键盘输入函数 if(HardFailureFlag)； { ；如果RS485通讯失败 RS485StateLedOff()； RS485状态指示灯灭 PizzerOn()； 蜂鸣器鸣叫 } } 3 结语 本文针对信号在传输过程中受干扰问题，通过实例从软、硬件两方面给出了具体解决措施,极大地提高了系统的稳定性。适用于各种远距离的有线传输系统。 参考文献： [1] 傅丰林等.电子线路基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001 [2] 谢金明等.高速数字电路设计与噪声控制技术.北京：电子工业出版社,2003-4 [3] 顾海洲等.PCB电磁兼容技术—设计实践.北京：清华大学出版社,2004-6 [4] 工静.低压电力线传输特性分析.南京理工大学硕士论文，2000 [5] 袁世仁.电力线载波通信.北京:中国电力出版社.1998 [6] 梅龙宝.基于电力线的数字网络技术及应用.中国远程教育,2003 (19 ): 65-67
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