问题现象:在基于芯圣 MCU 开发的智能门锁项目中,SPI 通信用于连接指纹识别模块与 MCU。开发过程中,频繁出现数据传输错误,表现为指纹识别成功率低,偶尔出现无法识别指纹的情况。
经调试发现,SPI 通信的时钟信号与数据信号存在波形畸变,且信号幅值不稳定。
排查过程:首先检查硬件连接,确认引脚焊接无误,各模块供电正常。使用示波器测量 SPI 通信线路,发现时钟信号和数据信号在传输过程中受到严重干扰。
进一步分析发现,PCB 布线时 SPI 通信线路过长,且与电源线路平行走线,导致电源噪声对 SPI 信号产生干扰。
解决方案:重新设计 PCB 布线,缩短 SPI 通信线路长度,避免与电源线路平行。同时,在 SPI 通信线路两侧增加地线进行屏蔽,并在信号输入端添加磁珠滤波,抑制高频干扰。
经过调整,SPI 通信信号波形恢复正常,指纹识别成功率提升至 99%,有效解决了通信不稳定问题。
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