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系统抗干扰设计中应考虑的一些问题

发布时间: 2023-02-09  点击次数: 261次

系统抗干扰设计中应考虑的一些问题

本系统以at89s51单片机控制与调整主电路的输出电流,并通过液晶显示电流值,完成数控恒流源的制作,实现了输出电流可调,步进加、减功能,很好地满足了基本要求和较好地完成了发挥部分的要求。为了进一步提高精度、减小纹波,还需要考虑如下问题。

1)系统保护当系统工作不正常导致输出电流过大时,若无保护功能,将造成严重后果。因此,在硬件方面,选取带有过流、过热、短路保护功能的集成线性稳压电路lm78h15k;在软件方面,当键盘设定电流超过2010ma或a/d转换器采样得到的电流值超过2000ma时,控制系统输出的控制信号会切换为0,则主电路输出的电流也相应为0,同时液晶屏显示“系统工作不正常"。

2)系统抗干扰设计

系统工作于较强的电磁辐射环境中,容易受到各种干扰的影响,轻则使电流输出不稳定,纹波电流增加,严重时会导致整个系统工作不正常。因此,本系统从硬件和软件两方面采取抗干扰的措施,以保证系统的可靠运行。

硬件方面,主电路和控制电路的电源由两个独立的变压器供电,消除了主电路对控制电路的电源干扰。在220v电源进线端设置电源滤波器,消除电网上的各类高频干扰,防止电网电压突变对系统造成冲击。在运算放大器的输入端加设滤波电容,对抑制纹波电流起到至关重要的作用。合理布置接地系统中的数字地与模拟地,避免数字信号对模拟信号的干扰。

系统的抗干扰不可能依靠硬件来解决,也需要采取相应的软件措施,软件抗干扰成本低、见效快,有事半功倍的效果。为了防止发生误中断,只有在量程选择完毕并导通v/a转换电路后才开定时器t0、t1。主程序一经运行,首先进行初始化,单片机系统的各种功能、端口、方式、状态等均在初始化进程中设定好。系统中采用看门狗技术,若程序出现死循环或跑飞现象,单片机内部的看门狗将使单片机复位,将单片机重新拉回有序的工作状态。对a/d的转换结果采用数字滤波技术,保证控制系统的稳定。实验表明,在闭环调整中引入pid控制算法能很好地改善系统性能。


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