四川职业技术学院 629000
【文章摘要】
单片机系统在星载仪器当中,一直都在担负非常重要的任务,从客观的角度来分析,由于单片机对干扰属于敏感元件,因此非常容易受到干扰的影响,从而导致整个系统的瘫痪。现阶段的星载仪器都配备了较高的技术手段以及硬件设备,无论从哪一个方面来分析,都得到了很大的强化。但是,单片机作为不可或缺的一个元件,很难保证不受到干扰的影响。所以,在今后的工作中,需要将单片机的抗干扰工作做为重点工作进行。
【关键词】
星载仪器 ;单片机;干扰;技术
目前的社会发展速度较快,机械设备的进步对人们的生活和工作产生了很大的积极影响。星载单片机系统在科研工作中,具有非常重要的作用,为了保证在日后的工作中,不再受到这个环节的影响,必须加强星载单片机系统抗干扰技术。科研人员根据干扰产生的具体原因,在结合实践以后,从硬件和软件两个角度出发, 获得了较大的突破。在现阶段的工作中, 星载单片机系统抗干扰技术得到了很大的强化,原有的部分问题已经得到了彻底的解决,并且在细节上进行了一定的优化措施,使得星载仪器获得了质的飞越。本文就星载单片机系统抗干扰技术进行一定的解析。
1 干扰产生原因
1.1 干扰源
要想加强星载单片机系统抗干扰技术,就必须找到干扰源,针对实际的问题, 制定针对性的策略来解决问题。经过不断的分析和实践,现阶段的干扰源主要分为以下几类:第一类是电磁干扰。这类干扰相对来说比较普遍,比方说继电器开关启动、静电放电、氧化层击穿等等。以现阶段的情况来分析,如果不能通过有效的方法解决电磁干扰,势必产生大范围的负面影响。第二种是人为干扰,这种干扰情况存在一定的随机性,同时与人的主观性意愿存在很大的关系。比方说机械振动、接插件接触不良、电源纹波等等。人为干扰其实完全可以避免,但是现阶段的管理手段和体制不是很完善,因此人为干扰的情况仍然在持续发生。第三种就是环境因素的干扰,比方说噪声和环境温度、湿度以及太阳黑子的变化等等。对于这类干扰需要加强科研力量,从正面和侧面来加强抵抗措施,并且积极研究发生的概率和时间,从而做好防护准备。
1.2 干扰传输途径
对于干扰来说,原因是多方面的,如果仅仅从干扰源上分析,一定得不到理想的结果。科研人员认为,干扰源的传输途径也是很重要的一个方面。首先,在输入系统方面,多数情况下,星载仪器的监测对象是较为微弱的物理信号,通过放大的运放电路和高精度A/D 转换电路组成。鉴于这样的情况,如果发生串入干扰的情况,势必导致输入的模拟信号产生失真的情况,进一步造成采集数据误差增大。输入系统方面的问题是现阶段重点需要解决的问题之一,因为输入系统属于单片机系统运行的起始阶段,如果在一开始就埋下了隐患,那么最终的结果和整个运行过程,一定会让问题扩大化。其次,干扰传输途径在输出系统方面也具有非常严重的影响。比方说,一旦发生干扰的情况,几乎所有的输出信号都会混乱,并且不能正常反应单片机系统的真实输出。输出系统和输入系统占有同等的地位,在不能真实输出的情况下,前面的一切工作将付诸东流。因此,在今后的工作当中,星载单片机系统抗干扰技术应该在输入系统和输出系统方面同时努力,只有这样才能得到一个良好的效果。
2 单片机常用抗干扰技术
2.1 抑制干扰源的干扰作用
从客观的角度来说,星载单片机系统抗干扰技术需要采用针对性的方式来解决干扰问题。对于干扰源来说,是现阶段导致干扰问题的主要原因之一,因此,科研人员在星载单片机系统抗干扰技术当中,融入了大量抑制干扰源干扰作用的一些方式。首先,继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反动式干扰。其次,在继电器接点两端并接火花抑制电路,减少电火花的影响。从以上的表述来看,硬件方面的措施偏向于改善原有的工作方式,尤其是细节方面的工作,不仅可以在很大程度上解决干扰问题,而且还提高了硬件设备的工作效率,这是一个非常值得肯定的技术措施。
2.2 综合抗干扰技术
科研人员在研究星载单片机系统抗干扰技术的时候发现,很多的干扰原因带有一定的综合性特点,这些原因即属于硬件方面,同时又与软件方面有着密切的联系。因此,开发综合抗干扰技术对今后的工作能够起到很大的积极影响。首先,科研人员进行了电源抗干扰设计。具体方式为:单片机系统对电源噪声非常敏感, 电源的通断以及瞬时短路都会造成单片机误动作。为了有效的解决这个问题,工作人员可以给电源增加滤波电路以及稳压器,从而减少干扰。其次是屏蔽干扰技术,这种方法属于治本的方法。在星载仪器之中,高灵敏度的弱信号探测探头引线可以应用屏蔽线来工作,避免外界信号的干扰。另一方面,这种方法将可能产生电磁脉冲的部件,以及灵敏度较高的部件,利用金属罩进行屏蔽,达到减少干扰的目的。上述的方法在实践以后,都得到了良好的效果,今后可以大力推广。
2.3 输出端口抗干扰技术
相对于星载单片机系统抗干扰技术当中的其他技术来说,输出端口抗干扰技术主要是从软件方面出发,由于外围器件动作的时候,常常会产生电磁脉冲,从而对输出信号造成干扰。工作人员可以在今后的工作中,采用多次重复写控制命令的方式,重复周期进行缩短,这样就可以提高正确信号到来的速度,防止误动作发生,进而抵抗干扰。软件方面的技术不仅仅可以采用这种方式,同时还可以在程序中周期性的添加输出端口刷新命令的方法,有效降低干扰。由此可见,软件方面的抗干扰技术能够达到一个较好的效果,利用软件来帮助硬件,利用硬件促进软件,二者的良性循环才能获得一个较好的星载单片机系统抗干扰技术。
3 总结
本文对星载单片机系统抗干扰技术进行了一定的解析,从硬件和软件两方面来看,现阶段的抗干扰技术已经达到了一个较为高端的水准,并且在很大程度上缓解了原来的困境。在今后的发展中,相信星载单片机系统抗干扰技术会有一个更大的成就。
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