单片机IO口输入阻抗太高容易被干扰
单片机IO口的上下拉电阻问题总结

单片机IO口的上下拉电阻问题总结
上下拉电阻的问题,必须与IO口具体的内部结构相结合,才能分析清楚。
以下分析传统51单片机和AVR单片机的IO口。
51单片机以下只分析P0和
P1,其他类同。
1.P0位结构图如下:当P0作为通用IO口使用时,上面的场效应管会截止,可以理解成上边的电路断路,剩下电路仅为一开漏极电路。
输入时:引脚上的信号直接通过读引脚的缓冲器被读入;输出时:由于上边的电路
近似断路,剩下的电路为开漏极,所以需要加上上拉电阻才能输出高电平;
2.P1位结构图如下:输入时:由于已带上拉电阻,所以需先将场效应管截止,
即置1,才能正确读入;输出时:由于已带上拉电阻,所以无需再加上拉电阻;注:有时自带的上拉的电阻为弱上拉电阻(阻值很大,使得IO口的驱动电流
不够),所以可以再外接强上拉电阻。
AVR单片机IO口等效原理图如下:输入时:直接读入;输出时:可自行配置是否使用内部上下拉电阻;总结1.输入时,与上拉电阻关系不大;输出时,要根据需要选择使用自带或外部的上拉电阻。
下图可帮助理解:2.输出时,要考虑到输出高低电平时,IO口自身的拉出电流
和灌入电流的大小限制,是否满足驱动外电路。
3.以上分析仅为帮助理解。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
单片机抗干扰问题

单片机抗干扰问题
刚接触单片机就用的是P89LPC系列飞利浦(现为NXP)C51系列单片机,做了几个掌握板都用在低压380V配电柜内,很稳定。
最近用LPC2132做了套掌握板,也用在低压配电柜内,结果四周的接触器一动作,尤其是跳开时,掌握板频繁死机。
以前听说过抗干扰问题,但没遇到过,上网查了资料,问题缘由一般归结为电路设计问题和单片机抗干扰力量差。
PCB设计问题对高频电路来说影响大,工频应当是影响不大。
借鉴网友“经典”的测试方法,拿个接触器放到掌握板旁,接线圈的引线放到单片机四周,不断地接通和断开接触器线圈,单片机编个简洁的LED闪耀程序,还是用P89LPC938测试,当用内部振荡器时,毫无影响,使用外部晶振时,就会消失影响,间或LED不闪了,再干扰几下,又接着闪了。
LPC2132只能用外部晶振,测试结果是频繁彻底死机,不会消失停止闪耀又会恢复的现象。
改用有源晶振后,抗干扰力量有所增加,同样的测试,间或死机。
再加些别的措施,正常条件下应当能用,还需测试。
配电柜内掌握板必需牢靠工作,掌握着外部电动机和电动阀,看门狗在这种条件下是不能用的,复位了,设备就停了。
1。
单片机IO口控制技术解析

单片机IO口控制技术解析随着物联网和嵌入式系统的不断发展,单片机成为了一个不可或缺的电子元件。
在单片机的应用中,IO口控制技术起着重要的作用。
IO口是指单片机的输入输出端口,可以连接各种外部设备和传感器,实现数据的输入与输出。
本文将对单片机IO口控制技术进行详细的解析,包括IO口的基本概念、控制方式和应用案例等内容。
首先,我们来介绍一下单片机IO口的基本概念。
在单片机中,IO口通常是通过引脚来实现的。
每一个引脚都可以被配置成为输入或输出。
当配置为输入时,它可以接收来自外部的电信号,并将其转换为数字信号,供单片机进行处理。
当配置为输出时,它可以将数字信号转换为电信号,通过外部电路或设备进行输出。
接下来,我们将讨论单片机IO口的控制方式。
单片机IO口的控制方式通常有四种:输入、输出、上拉和下拉。
在输入模式下,IO口可以通过配置为浮空输入或带上下拉电阻的输入。
浮空输入表示该引脚处于高阻态,不连接到任何电路,可以接收外部信号。
而带上下拉电阻的输入可以将引脚拉高或拉低,通过改变引脚的电平状态实现不同的输入状态。
在输出模式下,IO口可以通过配置为推挽输出、开漏输出或双向引脚。
推挽输出是最常见的输出模式,它通过驱动引脚的电平来控制外部电路。
开漏输出通过开关一个外部电路来控制引脚的电平状态。
双向引脚可以同时作为输入和输出,实现双向通信。
上拉和下拉是单片机IO口控制的常见方式。
上拉是指引脚通过上拉电阻连接到正电源,当外部信号没有驱动这个引脚时,引脚的电平会被拉高。
下拉是指引脚通过下拉电阻连接到地,当外部信号没有驱动这个引脚时,引脚的电平会被拉低。
上拉和下拉可以在输入模式下使用,提高引脚的抗干扰能力。
除了基本的输入和输出控制方式,单片机IO口控制还可以实现一些特殊的功能。
比如,对IO口的控制可以实现定时器和计数器功能,用于计时和计数;它还可以实现中断功能,当IO口的电平状态发生变化时,可以触发中断请求,进行相应的处理;还可以通过IO口控制外部设备的操作,如驱动LED灯、读取按键状态等。
关于单片机控制系统的干扰因素及控制的探讨

2单片机控制系统的干扰 因素
2 . 1 电磁 干 扰
散 弹 噪声概 括 的讲是 由于 电子 发 射不 均 匀性所 引起 的噪 声, 一般存在于半导体元件 中, 又称 为散 粒噪声。具体的说 ,散弹噪声一般 是 通过 电子 . 空穴 随机复合 以及 晶体管基 区载流
子 的 随机 扩 散而 形 成 的 。
成某一个逻 辑功能的芯片 ,而是把一个计算机 系统集成到一个 芯片上 。相当于一个微型的计
2 . 2系统 自身噪 声干扰
在 单 片机控 制 系统 内部 , 由于 材 料、部
后 ,程序 可能会脱离正常轨道 ,导致死循环 、
算机 ,和计 算机相 比,单 片机 只缺少 了 F O设 件 、质量等物 理的因素 以及在设计单片机控制 失控或 者飞跑, 进而影 响后 向通道输 出的信 号, 备。概括的讲 :一块芯 片就成 了一台计算机 。 系统时设计上 的缺 陷导致的元件布局不合理等 破坏单 片机控制 系统的稳定性。 它不仅体积小 、质量轻 ,而且 价格也便宜,为 原 因,都可 能会使 单片机控制系统 自身产生干
和通信、模块化系 统、设备领 域、工业控制等
多个行业 。但单片机 的控制系 统常常会 受到各 种干扰因素 的影响 ,因此研 究其干扰 因素的来 源 、影响等 ,具有重大 的意义 ,能够有 效的提 升单片机抗干扰设计 的水平 ,提 高单 片机的稳
定 性
朗运 动而产 生的,这种 电压导致的噪声 即为 电 件 的干 扰 。
增大, 严重 的时候可能会导致测量信号被掩盖, 尤其是在测量信号较为微弱 的时候 。
4 . 2控 制 系统 失 灵
对于 单片 机 外部 的 电磁 干扰 可 以分为 辐
射和传导两大类 。辐射 型的干扰 常常以多种途 径传 播,例如设备 的外 壳以及 外壳上的缝隙 ,
单片机系统抗干扰浅析

单片机系统抗干扰浅析摘要:在实验室研制并通过调试的单片机系统,将其置入现场后,往往出现这样或那样的问题,系统变得不稳定,影响其正常工作。
产生这种情况的原因主要是由于所在环境中各种干扰造成的,以致单片机系统的可靠性由多种因素决定的,而系统抗干扰性能就成为系统可靠性的重要指标。
因此,单片机应用系统中抗干扰问题也就成为设计应用中重要的课题。
关键词:单片机系统;干扰来源;抗干扰技术单片机由于其优异的性能价格比,在过程控制、运动控制、智能仪表、医疗器械等各个领域的应用越来越深入和广泛,有效地提高了生产效率和经济效益。
然而,单片机系统工作时,可能出现这样或那样的问题,使系统变得不稳定,影响正常工作。
产生这种情况的原因主要是由于所在环境中各种干扰造成的,以致单片机系统的可靠性由多种因素决定,而系统抗干扰性能就成为系统可靠性的重要指标。
因此,单片机应用系统中抗干扰问题也就成为设计应用中重要的课题。
一、单片机干扰来源及后果干扰用数学语言描述为du/dt, di/dt,雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
敏感器件有A/D、D/A变换器,单片机,数字IC,弱信号放大器等。
(一)干扰的分类按产生的原因分有放电噪声、高频振荡噪声、浪涌噪声。
按传导方式可分为共模噪声和串模噪声。
按波形可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等。
(二)干扰的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。
耦合方式是通过导线、空间、公共线等,主要有:1、直接耦合。
这是最直接、最普遍的一种方式。
比如干扰信号通过电源线侵入系统。
对于这种形式,最有效的方法就是加入去耦电路。
2、公共阻抗耦合。
常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。
为了防止这种耦合,通常在电路设计上就要考虑。
使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
3、电容耦合,又称电场耦合或静电耦合。
是由于分布电容的存在而产生的耦合。
单片机系统抗干扰措施分析及应用

单片机系统抗干扰措施分析及应用摘要:单片机的应用环境往往比较复杂,总结了产生干扰的因素,对其造成的后果进行了分析。
根据实践总结的经验,从硬件和软件两个方面对单片机的抗干扰提出了处理方法。
关键词:单片机抗干扰硬软件单片机控制系统一般都安装在工业现场,与之相连的被控对象及待测参数往往遍布整个控制区域,这就使得各种强烈的干扰源直接或间接的影响微机控制系统的工作。
这些干扰源会使系统的可靠性和稳定性大大降低,严重的还会导致系统的运行紊乱,造成生产事故。
因而在实际的应用设计中,要提高控制系统的抗干扰能力,保证控制系统可靠的工作。
1.干扰的来源及后果工业现场的干扰主要是以脉冲的形式进入单片机系统,其主要的途径主要有三条,即从空间的辐射,供电系统干扰和过程通道干扰。
以下的系统容易产生干扰:单位控制器的时钟频率特别高,总性周期特别快的系统;系统含有大功率、大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等;含微弱的模拟信号电路以及高精度 a/d 变换电路的系统。
干扰产生的后果:(1)数据采集误差的加大。
当干扰侵入单片机系统的前向通道叠加在信号上,会使数据采集误差增大。
(2)程序运行失常。
干扰的加入使输出误差加大,造成逻辑状态改变,导致控制失常;造成程序计数器 pc 值的改变,破坏程序正常运行。
(3)系统被控对象误操作。
单片机内部程序指针错乱,运行了错误的程序; ram 中的某些数据出错,使程序计算出错误的结果;中断误触发,使系统进行错误的中断处理。
(4)定时不准。
单片机内部程序指针错乱,使中断程序运行超出定时时间; ram 中计时数据被冲乱,使程序计算出错误的结果。
(5)数据发生变化。
在干扰的侵入下,ram中数据有可能发生改变;虽然rom 能避免干扰破坏,但单片机片内ram以及片内各种特殊功能寄存器等状态都有可能受干扰而变化,甚至eerom中的数据也可能误读写,使程序计算出错误的结果。
2.硬件抗干扰设计2.1 选择抗干扰性能强的cpu单片机和单片机抗干扰能力是不一样的。
单片机的抗干扰措施
单片机的抗干扰措施1单片机自身的抗干扰措施研制-------------------------------------------------------------------------为提高单片机本身的可靠性。
近年来单片机的制造商在单片机设计上采取了一系列措施以期提高可靠性。
这些技术主要体现在以下几方面。
1.降低外时钟频率外时钟是高频的噪声源,除能引起对本应用系统的干扰之外,还可能产生对外界的干扰,使电磁兼容检测不能达标。
在对系统可靠性要求很高的应用系统中,选用频率低的单片机是降低系统噪声的原则之一。
以8051单片机为例,最短指令周期1μs时,外时钟是12MHz。
而同样速度的Motorola 单片机系统时钟只需4MHz,更适合用于工控系统。
近年来,一些生产8051兼容单片机的厂商也采用了一些新技术,在不牺牲运算速度的前提下将对外时钟的需求降至原来的1/3。
而Motorola 单片机在新推出的68HC08系列以及其16/32位单片机中普遍采用了内部琐相环技术,将外部时钟频率降至32KHz,而内部总线速度却提高到8MHz乃至更高。
2.低噪声系列单片机传统的集成电路设计中,在电源、地的引出上通常将其安排在对称的两边。
如左下角是地,右下角是电源。
这使得电源噪声穿过整个硅片。
改进的技术将电源、地安排在两个相邻的引脚上,这样一方面降低了穿过整个硅片的电流,一方面使外部去耦电容在PCB设计上更容易安排,以降低系统噪声。
另一个在集成电路设计上降低噪声的例子是驱动电路的设计。
一些单片机提供若干个大电流的输出引脚,从几十毫安到数百毫安。
这些大功率的驱动电路集成到单片机内部无疑增加了噪声源。
而跳变沿的软化技术可消除这方面的影响,办法是将一个大功率管做成若干个小管子的并联,再为每个管子输出端串上不同等效阻值的电阻。
以降低di/dt。
3.时钟监测电路、看门狗技术与低电压复位监测系统时钟,当发现系统时钟停振时产生系统复位信号以恢复系统时钟,是单片机提高系统可靠性的措施之一。
单片机应用系统的抗干扰解决方案
单片机应用系统的抗干扰解决方案
1.引言
单片机应用系统的抗干扰设计是系统设计的重要内容之一,抗干扰性能的好坏将决定系统能否在复杂的电磁环境下稳定可靠地工作,从而决定了系统的实际使用价值。
特别是在各种实时控制的远距离系统中,由于现场环境恶劣,干扰因素较多,系统不可避免地要受到其他电磁设备的干扰,若仅按常规设计就很难保证系统的正常运行。
因此,抗干扰问题是设计者必须充分考虑和解决的,下面从硬件和软件两个方面谈谈抗干扰设计。
2.硬件抗干扰设计
2.1 供电系统
为了防止从电源系统引入干扰,首先采用交流稳压器保证供电系统的稳定性,防止电源的过压和欠压。
其次,电源滤波和退耦是抑制电源干扰的主要方式,可将电源变压器的初级隔离起来,使混入初级的噪声干扰不致进入次级;使用隔离变压器滤掉高频噪声,低通滤波器滤掉工频干扰。
当系统中使用继电器、磁带等电感设备时,数据采集的供电电路应与继电器的供电电路分开,以避免在供电线路之间的干扰,即如图1 所示。
对单片机系统的主机部分使用单独的稳压电路,必要时输入、输出供电分别采用DC-DC 模块,避免各个部分之间的干扰。
2.2 印制电路板
①注意合理布置印制电路板上的器件,遵循器件之间电气干扰小和易于散热的原则。
②电路板要合理划分,模拟电路区、数字电路区、功率驱动区等要尽量分开,地线不能相混,要分别和电源端的地线相连。
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单片机IO口输入阻抗太高容易被干扰
最近的我做的单子里有一部分是用单片机做的224
键键盘,要求支持组合键.键盘本身在开发时没有一点问
题,224个键同时按下,都可以全部识别出来(劲乐团极品
装备?哈哈.)但是白天时装到实际工作环境中去,就出怪
问题了---------键值不对,好象总有几个键是粘连的.然
后我单独在工作台上测试板子,又没有此问题,说明我的
上位机软件是没错的,单片机内的程序也没错.想来想去,
问题应该还是在于硬件上.因为实际工作环境里有十来个
显示器,摆放比较集中,键盘板子又是放在它们中间的.而
单片机的IO口输入阻抗应该是兆欧级的(应该都是场效
应管输入结构),容易受到干扰也就很合理了.于是就将扫
描用的四个IO口各接了一个4.7K电阻上拉到VCC,再试
机,故障排除.看来干扰问题也是必须考虑的,经验还大有
不足啊,哈哈.