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单片机的抗干扰能力

单片机的抗干扰能力
在我一次产品中有AVR 和PIC 两种芯片同时存在,当用AVR 推动继电器-- 再推动接触器。

用PIC 来显示。

发现PIC 居然有点小小的干扰,不得不在外围电路上加措施才解决问题。

都说PIC 的抗干扰一流的,我怀疑之下对两种单片机做一个小小的测试。

首先说明,我只是比较单个芯片的最小系统,比较单片机的自身抗干扰能力。

1。

电源用变压器变压12V ,7805 稳压,输入输出均接电解电容和104 电容。

2。

单片机最小系统,用3 个I/O ,按钮,指示灯,驱动三极管(继电器-- 再推动接触器)不用的管脚不管。

3。

干扰源,由于没有仪器,只好用接触器的线圈来做干扰源,为了加强干扰,接触器线圈两端没有加104 电容。

4。

软件,最小最简单,不加任何处理只推动作用。

5。

元件选择,PIC 的用PIC16C54 ,PIC16F54 ,PIC16F877A , PIC16F716。

AVR 的选用M8。

AT28 , AT13。

接下来做测试了:
PIC16C54 :先是接触器放在芯片旁边。

无论怎么按动按钮,接触器的干扰对它一点反映也没有,真是稳如泰山。

再用接触器线圈引线缠绕芯片。

在6 圈以下还是稳如泰山。

上了7 圈就有干扰
了。

看来PIC16C54 真是强悍啊。

佩服。

接下去就试PIC16F54
了。

PIC16F54 :先是接触器放在芯片旁边。

不得了!程序简直没有办法运行,和PIC16C54 简直一个在天上,一个在地下。

万思不得其解。

查阅PIC 资料都说PIC 的F 系列比C 系列差,就是F 系列的不同产品抗干扰也不一样。

于是又测试
PIC16F716 。

PIC16F716 :
先是接触器放在芯片旁边。

果然好多了,10 次也就1 次复位。

PIC16F877A :
先是接触器放在芯片旁边。

无论怎么按动按钮,接触器的干扰对它一点反映也没有,再用接触器线圈引线缠绕芯片。


1 圈就有干扰复位了。

以上就是对我有的几种PIC 片子的测试结果。

接下来对AVR 的M8 做测试。

M8:先是接触器放在芯片旁边。

先是接触器放在芯片旁边。

无论怎么按动按钮,接触器的干扰对它一点反映也没有,再用接触器线圈引线缠绕芯片。

在1 圈就有干扰复位了。

AT28 :结果和PIC16F54 一样。

AT13 :先是接触器放在芯片旁边。

先是接触器放在芯片旁边。

无论
怎么按动按钮,接触器的干扰对它一点反映也没有,再用接触器线圈引线缠绕芯片。

在1-2 圈就有干扰复位了。

从我自己测试的效果看,PIC 的C 系列很好。

F 系列的早期产品如PIC16F54 很
差,还不如51 。

后期的F 系列如PIC16F877 还可以。

个人估计:原来PIC 是生产OTP 单片机的,他的OTP 技术真是一流,F 是后来才生产的(可能是C 系列的学习版),技术还在学习和摸索中,所以 F 系列是早期产品不
如后期产品。

没有测试18F 系列的不知道好不好。

AVR的M8就和PIC16F877A 差不多。

AT13比M8好一点。

M28 差。

同一个厂家的产品怎么有如此大的差别呢?干扰又是怎么造成CPU 复位的呢?带着疑问我又对M8 和PIC16F716 再继续做试验。

1 :用示波器测试芯片任意地方,发现都有干扰脉冲。

不能确定干扰具体位置。

2:用接触器线圈引线对准芯片一个一个脚来测试。

结果出来了。

PIC16F716 :只要引线对准复位脚,100% 的复位,有状态指示出是MCLR 复位。

引线对准电源脚没有影响。

M 8 :只要引线对准复位脚,100%的复位,有状态指示出是RESET 复位。

引线对准电源脚(20-30 )%复位。

从以上看来干扰主要是影响了复位脚。

电源对PIC 的影响比
AVR 的小。

查阅PIC 和AVR 的复位系统,终于有了答案:AVR 的复位脚通过一个电阻连接到电源,而PIC 的则没有,故电源对PIC 的影响比AVR 的小。

将PIC 的复位脚外接一个电阻,电源对PIC 的影和AVR 一样。

将电源和复位连接103 或者104 电容到地,奇迹发生了。

M8 的稳定性能居然和PIC16C54 一样了。

先是接触器放在芯片旁边。

无论怎么按动按钮,接触器的干扰对它一点反映也没有,真是稳如泰山。

再用接触器线圈引线缠绕芯
片。

在4 圈以下还是稳如泰山。

上了5 圈就有干扰了。

PIC16F716 :先是接触器放在芯片旁边。

无论怎么按动按钮,接
触器的干扰对它一点反映也没有,真是稳如泰山。

再用接触器线圈引线缠绕芯片。

在1-2 有干扰了。

查阅PIC 的MCLR 时间没有结果,看了PIC16F 系列的复位电路没有什么改变估计是PIC16F 系列的内部质量不高。

再说“奇迹发生了”抗干扰能力提高不显著。

查阅各种AVR 的复位电路,发现AT11 是最差的,连“尖峰滤波电路也没有”所以淘汰停产了。

AT24/26/28/15 的复位时间只有50-900ns 。

AT25/13/2313 的复位时间要2.5us ,难怪要稳定些。

M48/88/168 为2us,M8 为1.5us 。

(没有比较过M48 是不是比M8 稳定一些)。

复位时间短的肯定比时间长的容易受干扰一些,可是AVR 为什么还如此明了的标出复位时间呢?只有一
个原因:让用户根据不同的环境选择不
同抗干扰的芯片。

终上所述:芯片自身抗干扰能力。

个人认为:PIC 的C 系列片子可以得10 分。

AVR 的M8 可以得8-9 分。

PIC 的16F 系列片子可以得4 分。

AVR 的AT13 可以得8-9 分。

可以看出AVR 的足可以用于工业控制了,注意使用AVR 的片子的时候要根据不同的环境选择不同的片子,还有AVR 的复位脚处理,由于AVR 的复位脚通过一个电阻连接到电源,所以电源也要处理。

以上所述只是个人认识,做的试验也不全面,请大虾们不要
太计较。

现在有一棵新星STC 单片机,网上传的很神奇,特别恳请哪位大虾做个测试。

网友回复:偑服楼主的严谨作风,对于PIC 的C 系列和F 系列抗干扰的巨大差异,我是深受其害,也是印象深刻,因为我用PIC 来控制一个直流电机,开始用的C 系列,控制300W 的一点问题没有,后来再作一个是控制30W 的,小了十倍,不过这时有了F 系列,自然就换成方便的F 系列,因为C 系列的用起来抗干扰能力太好了,所以还是照着上一个,没敷铜,也没加电源净化,结果教训就来了,电机一开,单片机就象得了神经病一样,程序不出十秒就不知飞到哪去了,结果加净化,电机上加TVS ,用屏蔽线,总之能想的抗干扰的措施都加上了,还是偶尔跑飞,最离谱的居然一开电灯,就能干扰到单片机。

但是一换成C 系列就全OK 了。

这次教训很深,对于单片机不能过于信赖依靠它的抗干扰能力,而是一定要在电路设计上就要按照规程作好必需的抗干扰措施,不能抱侥幸心理,简化处理EMI 和EMC ,是不严谨的作风。

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