应用开发技巧

一、如何解决单片机的抗干扰性问题

防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。

单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。

一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。

二、 如何测试单片机系统的可靠性

有读者希望了解用用什么方法来测试单片机系统的可靠性，当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的：

1．测试单片机软件功能的完善性。这是针对所有单片机系统功能的测试，测试软件是否写的正确完整。

2．上电、掉电测试。在使用中用户必然会遇到上电和掉电的情况，可以进行多次开关电源，测试单片机系统的可靠性。

3．老化测试。测试长时间工作情况下，单片机系统的可靠性。必要的话可以放置在高温，高压以及强电磁干扰的环境下测试。

4、ESD和EFT等测试。可以使用各种干扰模拟器来测试单片机系统的可靠性。例如使用静电模拟器测试单片机系统的抗静电ESD能力；使用突波杂讯模拟器进行快速脉冲抗干扰EFT测试等等。

我们还可以模拟人为使用中，可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口，由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作，由此测试抗电磁干扰能力等。

单片机的抗干扰问题需要从硬件和软件设计上协同考虑。

大多数单片机（如STM32、51系列）配备复位状态寄存器（如STM32的RCC_CSR），可区分上电复位、看门狗复位、外部引脚复位等。

时钟线、复位线最短且避免走锐角，关键信号线两侧包地。

使用稳压电源，确保电源电压稳定。

对关键操作进行冗余设计，确保操作的可靠性。

采用π型滤波电路（磁珠+电容），抑制高频噪声；对关键芯片增加LDO稳压模块。

每个 IC 电源引脚并联 100nF 陶瓷电容，每 4-6 个 IC 增加 10μF 电解电容。

优先保证系统在异常复位后能安全退出

关键信号线（如复位、时钟）增加RC滤波或磁珠隔离。

采用看门狗与软件陷阱结合、通信协议容错设计等方法

用示波器模拟电源瞬态干扰（如±40%电压突波），观察是否复位。

在RAM中开辟固定大小的日志区，记录关键事件

使用LDO或DC-DC稳压芯片，减少纹波和突波干扰。

采用光电耦合器隔离。              

模拟地与数字地分开，最后单点共地。

外部输入信号加 RC 滤波（如 10kΩ+0.1μF），消除毛刺。

用金属屏蔽罩包裹，并单点接地。              

多次开关电源，模拟实际使用中的上电和掉电过程，观察系统启动稳定性和数据保持能力，确保电源波动不会影响系统运行

使用光电隔离、磁电隔离或继电器隔离，切断公共地，减少信号传输中的干扰