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干扰害死人-单片机抗干扰问题(不知为啥结不了贴)

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楼主: cjseng
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cjseng|  楼主 | 2012-1-11 00:41 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
在 int0,Int1,int2 靠近MCU 输入 处 各 串一个电阻,不影响信号的情况下,越大越好
谈的元 发表于 2012-1-11 00:09


这个是对的,但一般偷懒就不这么干了,除非遇到迈不过的坎,才会想这种办法。

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teddeng| | 2012-1-11 00:42 | 只看该作者
楼主你确定用电池供电都不行?包括继电器的12V电源?

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cjseng|  楼主 | 2012-1-11 00:43 | 只看该作者
“与强电安全间距39mil以上”,这也太小了吧。
yhn1973 发表于 2012-1-11 00:05


能大当然尽量大,极限情况下线布不通也就这样了,实在不行开个槽。

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144
cjseng|  楼主 | 2012-1-11 00:46 | 只看该作者
隔离,不是用了光耦就可以的,还需要布局和布线的配合,楼主需要从原理上去理解,才能布出更好的板子。
yhf311 发表于 2012-1-10 22:48


谢谢指教!:handshake

就我的观念来说:干扰、串扰都是要从能量级别来考虑的,能量小的干扰不足以撼动电平变化的就忽略不计。现在看来这个观点是错误的。

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cjseng|  楼主 | 2012-1-11 00:49 | 只看该作者
本帖最后由 cjseng 于 2012-1-11 00:51 编辑
楼主你确定用电池供电都不行?包括继电器的12V电源?
teddeng 发表于 2012-1-11 00:42



12V电源继续用原来的,5V电源由电池供电或者外置稳压电源供电,都无效。

两个电源都外部供电,就没问题了,其实我把变压器移到外壳外面,问题也就解决了。所以我才尝试将变压器换成屏蔽的,无果;将单片机用屏蔽罩罩起来也是无果。

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donkey89| | 2012-1-11 01:17 | 只看该作者
断开电源,搞个电瓶接上试呗,多半会解决问题

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123654789| | 2012-1-11 09:04 | 只看该作者
楼主过来
脱下裤子,打屁股

右下角那里PCB走线 , 你怎么能走直角的啊 ??

足足有4根线是走直角的

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123654789| | 2012-1-11 09:07 | 只看该作者

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yewuyi| | 2012-1-11 09:33 | 只看该作者
看了看LZ在第一楼给出的图纸和程序示范,呵呵,送给LZ几句话,你现在也许理解不了,等你什么时候成了合格的工程师后就理解了:

1、你的问题不是干扰很强烈造成的,而是设计不及格造成的。
2、设计是一门系统性的问题,EMC别指望靠某个元件就能翻天覆地,化蛹为蝶。
3、设计不是靠堆砌一把元器件就会可靠的,在你这个设计的基础上,考虑再装一些元件还不如考虑如何优化电路、PCB和软件。
4、要对干扰有明确的理解,否则无法解决问题,你当前的设计主要问题是传导干扰,而不是你所理解的辐射干扰,对于你当前的这类设计,主要考虑的重点还是传导,辐射可以基本不予考虑,如果你这个不能确定性质,那么你将进入死路。
5、不妨找找俺的一些老帖子,俺以前发表了很多关于EMC方面的讨论帖子,你可以在BBS里面搜索。
6、别想着靠换什么MCU来解决这个问题,不管是C51/S51还是什么新茂的51芯片,都能很容易的完成你的任务并达到你的产品应用性能要求。

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yewuyi| | 2012-1-11 09:39 | 只看该作者
楼主过来
脱下裤子,打屁股

右下角那里PCB走线 , 你怎么能走直角的啊 ??

足足有4根线是走直角的

92455
123654789 发表于 2012-1-11 09:04


布线尽量不要走直角,这是一条指导性原则,但并不代表这违反了这个原则就一定会产生恶劣的后果,对于那个设计来说,如果速度很低,信号强度很大,例如一个直流的开关量信号,则即使是直角,也不会有什么后果。
这个设计至少要比LZ的设计强很多,至少至少保证了地的完整性,可以尽量低的控制住了地的阻抗

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gx_huang| | 2012-1-11 10:48 | 只看该作者
看了LZ的PCB,终于验证了死机的原因。
一看见LZ的帖子题目,就知道是个没有PCB设计经验的工程师设计的板子抗干扰太差。
你这个PCB,在有干扰的工控场合,必死无疑。
你赶紧请个老师教一下你,要么自己钻研一下EMC的书籍教材。

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cjseng|  楼主 | 2012-1-11 10:53 | 只看该作者
布线尽量不要走直角,这是一条指导性原则,但并不代表这违反了这个原则就一定会产生恶劣的后果,对于那个设计来说,如果速度很低,信号强度很大,例如一个直流的开关量信号,则即使是直角,也不会有什么后果。
这 ...
yewuyi 发表于 2012-1-11 09:39


我认可你这个观点,在早些年,我画的板子也有很多直角,但十年前已经不在画直角了。

就一般的非高速板来说,基本线连通了就能正常运行,之所以不用直角是从机械角度考虑的,直角处的应力集中,板子经常冷热循环的话,直角处是最薄弱的地方。

EMC设计对于我来说,确实是个薄弱环节,我对此只有一些朴素的概念,没有正规的培训、学习。

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风光无限| | 2012-1-11 11:06 | 只看该作者
昨天晚上看完你的电路和回帖,都2点多了,只好天亮了回你。多的就不说了,赶紧支招。
最重要的有三点:
1) 为继电器添加续流二极管,反向并联到继电器,1N4001可以。你的继电器没有,工作时反向电动势会有很大干扰。我认为干扰主要在这里。
2) 要使用两个完全独立的变压器。你的电源并没有隔离,继电器和单片机只是使用了同一变压器的不同绕组,干扰会通过铁芯耦合进去。
3) 单片机复位脚用RC电路,增强抗干扰能力。
以下是次要的,建议改进:
4) 把电源上10/1W的电阻去掉。
5) 用示波器看一下继电器动作时,电源电压够吗?波动大吗?
6) 不用定时器喂看门狗。如果程序飞了,定时器还工作吗?工作!这狗能看门吗?要在你的程序里喂,程序飞了,喂不成了,就复位了。
7) 上面这些再解决不了的话,就换PIC单片机吧。搞抗干扰,PIC大名鼎鼎,51也就能家里控制个电话什么的。PIC都快成咱工业标准件了,快换吧。
    打这几个字用了半小时,我也够菜的,呵呵。希望能帮到你。

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gx_huang| | 2012-1-11 11:09 | 只看该作者
LS解释基本上没有用的。
2003内部包含了续流二极管的。
主要是PCB走线的问题。

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cjseng|  楼主 | 2012-1-11 11:13 | 只看该作者
151# yewuyi

1、你的问题不是干扰很强烈造成的,而是设计不及格造成的。
看了前面各位的回复,我现在觉得设计是有问题,但干扰很强强烈确实是存在的;

2、设计是一门系统性的问题,EMC别指望靠某个元件就能翻天覆地,化蛹为蝶。
这个完全认同,我也从来没指望换个单片机就能解决问题,就算能解决,那也只是把问题掩盖起来;

3、设计不是靠堆砌一把元器件就会可靠的,在你这个设计的基础上,考虑再装一些元件还不如考虑如何优化电路、PCB和软件。
电路就那个电路了,因为简单,我不认为还有多大的优化空间,PCB布线可以调整一下,布局基本无法改变,用户限定了外壳,限定了面板布局;软件可以优化,但优化的空间不大;

4、要对干扰有明确的理解,否则无法解决问题,你当前的设计主要问题是传导干扰,而不是你所理解的辐射干扰,对于你当前的这类设计,主要考虑的重点还是传导,辐射可以基本不予考虑,如果你这个不能确定性质,那么你将进入死路。
这一点至今无法理解,为什么我把变压器移到外壳外面,问题就能解决?

5、不妨找找俺的一些老帖子,俺以前发表了很多关于EMC方面的讨论帖子,你可以在BBS里面搜索。
嘿嘿!

6、别想着靠换什么MCU来解决这个问题,不管是C51/S51还是什么新茂的51芯片,都能很容易的完成你的任务并达到你的产品应用性能要求。
这点我完全赞同。

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danny0161| | 2012-1-11 11:23 | 只看该作者
建议你用海尔单片机,我在用,抗干扰不错,

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cjseng|  楼主 | 2012-1-11 11:36 | 只看该作者
155# 风光无限
感谢你的回复!:handshake
1) 为继电器添加续流二极管,反向并联到继电器,1N4001可以。你的继电器没有,工作时反向电动势会有很大干扰。我认为干扰主要在这里。
这个已经有了,在2003内部;

2) 要使用两个完全独立的变压器。你的电源并没有隔离,继电器和单片机只是使用了同一变压器的不同绕组,干扰会通过铁芯耦合进去。
考虑过,换成层间带屏蔽的变压器,无果,5V用电池供电,无果;

3) 单片机复位脚用RC电路,增强抗干扰能力。
我用硬件看门狗复位电路,似乎不存在此问题;

以下是次要的,建议改进:
4) 把电源上10/1W的电阻去掉。
本来是短接的,后来加上,发现有没有这个电阻都是一样;当初设计这个电阻主要是考虑用户现场有可能电压太高,电阻降掉一点电压,减少7805发热,同时顺带提供一个阻容滤波;

5) 用示波器看一下继电器动作时,电源电压够吗?波动大吗?
这个电压足够强劲,没得问题;

6) 不用定时器喂看门狗。如果程序飞了,定时器还工作吗?工作!这狗能看门吗?要在你的程序里喂,程序飞了,喂不成了,就复位了。
仔细看,我的程序不存在此问题;

7) 上面这些再解决不了的话,就换PIC单片机吧。搞抗干扰,PIC大名鼎鼎,51也就能家里控制个电话什么的。PIC都快成咱工业标准件了,快换吧。
换了那就是把问题掩盖起来,用51能解决的,多花点时间而已;

    打这几个字用了半小时,我也够菜的,呵呵。希望能帮到你。
大家都是菜过来的,共同努力吧。

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szqiujian| | 2012-1-11 12:13 | 只看该作者
试过多少块板? 元器件的品质如何? 比如电解电容的质量?
你指的是在控制器的外壳还是整台机器的外壳?
是否说明变压器可能受到强磁干扰?  你的控制对象是否有强电流的变化?
既然将变压器移到外面问题解决, 为什么换成外接电源问题又依旧? 怎么外接电源的?
对于这样的情况,  PCB布线的地线如果构成面积很大的回路的话, 可能会受到强变化磁场的干扰. 但这和上面你说的 "把变压器移到外壳外面,问题就能解决.  " 这点又不吻合.
另外,  7805和7812上的二极管去掉试过吗?

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159
szqiujian| | 2012-1-11 12:21 | 只看该作者
难道你的变压器漏磁严重影响到PCB?

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160
cjseng|  楼主 | 2012-1-11 12:38 | 只看该作者
160# szqiujian

试过多少块板? 元器件的品质如何? 比如电解电容的质量?
第一批20个无问题;元器件品质应该无问题,是长期合作的供货商,买的元器件都是尽可能买好的,比如MAX813L都是进口的而不是国产的,电解电容质量目前未发现问题;

你指的是在控制器的外壳还是整台机器的外壳?
变压器移到控制器外壳以外;整台设备外壳是不锈钢的,我的控制器就装在不锈钢外壳里,面板露在外面;

是否说明变压器可能受到强磁干扰?  你的控制对象是否有强电流的变化?
我的直接控制对象仅仅是三个中继继电器,电流忽略不计(10毫安级),但是整个设备可复杂了,包括变频器、大电机、电磁铁以及电磁阀,叫我做这个产品的时候,设备长什么样都没见过,客户仅提供了一台控制器样机,要求做成功能完全一样,面板布局完全一样,当时我根本不知道负载是什么。做出第一台样品后交给客户试用,客户认为没问题了,于是开始小批量生产,发过去20台,也是没问题。因为客户告诉我每年有上千台的量,于是我这里一下子下了300台的料,包括PCB。可后面的客户陆续反映有问题,退回来的控制器在我公司里检测,性能还是跟出厂时一样。我到了现场一看才意识到问题的严重性。
判断强磁干扰的依据是:示波器不和任何东西连接,继电器动作时,就能检测到强烈波动,当然也许是我的示波器输入阻抗太高了,是一个电池供电的双踪20M手持示波器。

既然将变压器移到外面问题解决, 为什么换成外接电源问题又依旧? 怎么外接电源的?
外接电源是指单片机的电源由外部直流稳压电源提供,12V继电器电源仍有控制器内部变压器提供,这样仍然有问题;

对于这样的情况,  PCB布线的地线如果构成面积很大的回路的话, 可能会受到强变化磁场的干扰. 但这和上面你说的 "把变压器移到外壳外面,问题就能解决.  " 这点又不吻合.
我觉得这一点恰恰吻合了,变压器移到外面,变化磁场被外壳屏蔽了,这也是我考虑给变压器加屏蔽的原因。另外,我甚至不需要将变压器移到外壳之外,只要将线路板与变压器拉开距离(把控制器面板打开,使得装在面板上线路板与变压器拉开距离),问题就改善了很多。

另外,  7805和7812上的二极管去掉试过吗?
没去掉,但可以试试。不过觉得不大会有改善。

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