（2）浪涌、下陷、半周降出：当1s>Δt> 10ms时产生 的干扰，可使用快速响应的交流电源调压器克服。
（3）尖峰电压：当Δt为μs量级时产生的干扰， 解决办法是使用具有噪声抑制能力的交流电源
调节器、参数稳压器或超隔离变压器。
（4）射频干扰：当Δt为ns量级时产生的干扰，可加2~3节低 通滤波器消除干扰。
（1）供电系统的干扰
众所周知，电源开关的通断、电机和大的用电设备 的启停会使供电电网发生波动，受这些因素的影响，电 网上常常出现几百伏、甚至几千伏的尖峰脉冲干扰，这 就会使同一电网供电的单片机控制系统无法正常运行。 这种干扰是危害最严重也是最广泛的一种干扰形式。
（2）过程通道的干扰
在单片机应用系统中，开关量输入、输出和模拟量 输入、输出通道是必不可少的。这些通道不可避免地会 使各种干扰直接进入单片机系统。同时，在这些输入输 出通道中的控制线及信号线彼此之间会通过电磁感应而 产生干扰，从而使单片机应用系统的程序错误，甚至会 使整个系统无法正常运行。
9.2.2过程通道干扰及抗干扰措施
图9-2 供电系统配置图
过程通道是系统输入、输出以及单片机之间进行信息传 输的路径。由于输入输出对象与单片机之间的连接线长，容 易串入干扰，必须采用隔离技术、双绞线传输、阻抗匹配等 措施抑制。
1、开关量隔离
常用的开关量隔离器有光电隔离器、继电器、光电隔离 固态继电器(SSR)。
图9—9 数字量隔离
3、利用双绞线抑制长线传输干扰
双绞线是较常用的一种传输线。与同轴电缆相比，其波 阻抗高、抗共模噪声能力强，对电磁场具有一定抑制效果。 根据传送距离不同，双绞线使用方法不同。当用双绞线传输 与光电耦合器配合使用时，可按图9—10所示的方式连接。图 中（a）是集电极开路驱动器与光电耦合器的一般情况。（b） 是开关接点通过双绞线与光电耦合器连接的情况。如光电耦 合器的光敏晶体管的基极上接有电容（12pF~0.01μF）及电 阻（10~20M），且后面连接施密特集成电路驱动器，则会大 大加强抗噪声能力，如图（c）所示。
2、 A/D、D/A与单片机之间的隔离措施
（1）模拟量隔离
对A/D、D/A变换前后的模拟信号进行隔离，是 常用的一种方法。通常采用隔离型放大器对模拟量 进行隔离。但所用的隔离型放大器必须满足A/D、 D/A变换的精度和线性要求。
（2）数字量隔离
利用若干个锁存器对高速的地址信号、控制信号及数 据进行锁存．然后用该信号对A/D、D/A芯片进行操作，完 成多路开关的选通，进行A/D、D/A变换。换言之，A/D变 换时，先将模拟量变为数字量进行隔离，然后再送入单片 机。D/A变换时，先将数字量进行隔离，然后进行D/A变换。 如图9—9所示。
第九章单片机系统的抗干扰技 术
9.1 干扰的来源
在日常生活中，经常会遇到这样一些现象。比如听收 音机时，有汽车经过，喇叭就会出现刺耳的噪声，这就是 干扰。所谓干扰，就是有用信号外的噪声或造成恶劣影响 的变化部分的总称。
在进行单片机应用产品的开发过程中，我们经常会碰 到一个很棘手的问题，即在实验室环境下系统运行很正常， 但小批量生产并安装在工作现场后，却出现一些不太规律、 不太正常的现象。究其原因主要是系统的抗干扰设计不全 面，导致应用系统的工作不可靠。引起单片机控制系统干 扰的主要原因有以下几类：
9.2 主要干扰通道及抗干扰措施
9.2.1 供电统干扰及抗干扰措施 1、供电干扰的种类
如果把电源电压变化持续时间定为Δt，那么，根据 Δt的大小可以把电源干扰分为四种情况：
（1）过压、欠压、停电： 当Δt>1s时产生的干扰，解决 办法是使用各种稳压器、电源调节器，对短时停电可用不 间断电源（UPS）供电。
图9—3 光电隔离器图形符号 图9—4 开关量输入光电隔离电路
（2）继电器
如果输出开关量是用于控制大负荷设备时，就需采用继电器 隔离输出。因为继电器触点的负载能力远远大于光电隔离的负载 能力，它能直接控制动力回路。在采用继电器做开关量隔离输出 时，要在单片机输出端的锁存器74LS273与继电器间设置一个OC 门驱动器。用以提供较高的驱动电流。如图9—5所示。
（3）空间电磁波的干扰
空间干扰主要来自太阳及其它天体辐射电磁波、广播电 台或通讯发射台发出的电磁波及各种周围电气设备发射的电 磁干扰等。如果单片机应用系统工作在电磁波较强的区域而 没有采取相关的防护措施，就容易引起干扰。但这种干扰一 般可通过适当的屏蔽及接地措施加以解决。
因此，针对以上出现的问题，我们必须采用有效措施以 提高单片机应用系统抗干扰的能力。
2、抗干扰设计
在单片机系统中，为了提高供电系统的质量，防止窜入 干扰，建议采用如下措施：
（1）单片机输入电源与强电设备动力电源分开。 （2）采用具有静电屏蔽和抗电磁干扰的隔离电源变压器。
隔离变压器的初级和次级之间均采用隔离屏 蔽层（可用漆包线或铜等非导磁材料在初级和次级 绕一层，但电气上不能与初级、次级线圈短路，而 后引出一个头接地）。各初级、次级间的静电屏蔽 与初级间的零电位线相接，再用电容耦合接地。如 图所示。
（1）光电隔离器
光电耦合器是把一个发光二极管和一 个光敏三极管封装在一个外壳里的器件， 光电耦合器的电路符号如图9—3所示。输 入信号使发光二极管发光，其光线又使光 敏三极管产生电信号输出，从而既完成了 信号的传递，又实现了电气上的隔离，如 图9—4所示。对启动或停止负荷不太大的 设备，常采用光电耦合器来抑制输出通道 的干扰。
（3）交流进线端加低通滤波器，可滤掉高频干扰。安装时 外壳要加屏蔽并使其良好接地，滤波器的输入、输出引线 必须相互隔离，以防止感应和辐射耦合。直流输出部分采 用大容量电解电容进行平滑滤波。 （4）对于功率不大的小型或微型计算机系统，为了抑制电 网电压起伏的影响，可设置交流稳压器。 （5）采用独立功能块单独供电，并用集成稳压块实现两级 稳压。例如主板电源先用7809稳压到9V，再用7805稳压到 5V。如图9—2所示。 （6）尽量提高接口器件的电源电压，提高接口的抗干扰能 力。例如用光耦合器输出端驱动直流继电器，选用直流 24V继电器比6V继电器效果好。
图9—5 开关量继电器隔离电路
（3）双向晶闸管
双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的， 它也是一种常用的大功率半导体器件，具有弱电控制， 强电输出的特点，只需要很小的功率，就可以控制较 大的电流。
图9-6（a）给出了普通小功率双向晶闸管的外形 及引脚排列。
（a）普通小功率双向晶闸管的外形 （b）结构符号 图9-6 双向晶闸管的外形及结构符号