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1、单片机第单片机第3636讲讲第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 3.1 A/D 采集流程图采集流程图 开始开始 启动启动A/D转换转换 A./D转换结果转换结果 送内存送内存 结结 束束 转转换换次次数数到到吗吗1.确定A/D转换次数 2.选择通道2第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 第第9 9章章
2、 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 9第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 10第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 11第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 12第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 13第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 14第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 15第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 显示界面举例显示界面举例界面1
3、16第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 有关说明有关说明1.对应三相电压，可分别求出Ua ,Ub,U,Ia ,I b,Ic 及 a,b,c2.按公式再求各个Pa,Pb,Pc,Qa,Qb,Q c等3.要进行精度分析，对电流、电压互感器进行选择4.对电量保存时间进行合理设计17第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 4.单片机应用系统的可靠性及抗单片机应用系统的可靠性及抗干干 扰设计扰设计4.1 干扰的来源（1）空间干扰 空间干扰来源于周围的电器设备如发射机，中频炉，晶闸管逆变电源等发出的电干扰和磁干扰；广播电台或通讯发射台发出的电磁波；空间雷电，地
4、磁场变化，这些空间辐射干扰都会使单片机系统不能正常工作。（2）供电系统的干扰由于工业现场大功率设备众多，特别是大感性负载设备的18第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 启停会使得电网电压大幅度涨落（浪涌），工业电网电压欠压或过压常常达到额定电压的15以上。由于大功率开关的通断，电机的启停，电焊等原因，电网上常常出现几百伏甚至几千伏的尖脉冲干扰(3)过程通道的干扰 实际采集系统引入的模拟信号，开关量等干扰，信号线、通讯线与220伏交流电源同套在一根长达几百米的管子，其干扰更为严重。以上干扰来自供电系统的干扰最甚，其次是来自过程通道的干扰，对于来自空间的辐射干扰，需加适当的
5、屏蔽及接地来解决。19第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 4.2 供电系统的抗干扰设计供电系统的抗干扰设计（1）交流进线端加交流滤波器，可滤掉高频干扰。（2）采用具有静电屏蔽和抗电磁干扰的隔离变压器。（3）采用集成块两级稳压。（4）直流部分采用大容量的电解电容进行平滑滤波。（5）在每块印制板的电压与地之间并接去耦电容。即510F的电解电容和一个0.011.0 F的电容。20第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 （6）接地技术 a.接地种类：外壳接地：外壳接地是真正的与大地连接，以使漏到机壳的电荷能及时泄放到地球上去，这样能保证人身和设备的安全。
6、工作接地：工作接地是为了满足电流工作需要而进行的。在许多情况下，工作地不与设备外壳相连，因此工作地的零电位参考点相对地球的大地是浮空的。所以也把工作地称为浮地。21第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 地线种类：*数字地（又称为逻辑地），为逻辑电路的零电平模拟地，为A/D转换，前置放大器或比较器的零电平功率地，为大的电流网络部件的零电位。信号地，通常为传感器的地。交流地，交流50HZ 的地线，这种地线是噪声地。屏蔽地，为防止静电感应和磁场感应而设置的地。（1）机壳接地与浮地的比较机壳接地与浮地的比较全机浮空，即机器各个部分与大地浮置起来，这种方法有一定的抗干扰能力，但要
7、求机器与大地的绝缘电阻不能小于50M欧，且一旦绝缘下降，便会带来干扰，另外，浮空容易产生静电，导致干扰。22第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 另一种，就是测控系统的机壳接地，其余部分浮空，浮空部分要设置必要的屏蔽，这种方法抗干扰能力强，而且安全可靠，但工艺较复杂。（2）一点接地与多点接地的应用原则一般，低频（1MHZ以下）电路应一点接地，高频（10MHZ以上）电路应多点接地。单片机测控系统的工作频率较低，故宜采用一点接地（3）交流地与信号地不能共用 因为在一段电源地线的两点间会有数毫伏，甚至几伏电压，对低电平信号电路来说，这将是一个非常严重的干扰源。23第第9 9章
8、章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 （4）数字地与模拟地 数字地通常有很大的噪声而且电平的跳跃会造成很大的电流尖峰。所有的模拟公共导线（地）应该与数字公共导线（地）分开走线，然后只是一点会在一起。4.2 印制电路板抗干扰设计印制电路板抗干扰设计 4.2.1 地线及电源线的设计 1.地线宽度 加粗地线能降低导线电阻，如有可能，地线宽度应在23MM以上。2.接地线构成闭环路 接地线构成闭环路能明显的提高抗噪声的能力，闭环形状能显著24第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 地缩短线路的环路，降低线路的阻抗，从而减少干扰。但是注意环路包围的面积越小越好。3.印制电
9、路板分区集中并联一点接地4.当同一印制板上有多个不同的功能电路时，可将同一功能单元的元器件集中于一点接地，自成独立回路。这节就可使地线电流不会流到其它功能单元的回路中去，避免了对其他单元的干扰。25第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 4.2.2 去耦电容的配置 1.电源去耦 电源去耦就是在每个印制板入口的电源线和地线之间并接去耦电容。并接的电容为一个大容量的电解电容（10100F）和一个0.010.1F的非电解电容。可将干扰分解成高频干扰和低频干扰部分，低频去耦电容用铝或钽电解电容，高频去耦电容采用自身电感小的云母或陶瓷电容。2.集成块芯片去耦 每个集成芯片都应安置一个0.1F陶瓷电容，必须将去耦电容安置在该集成芯片的VCC 和 GND 之间，否则便失去了抗干扰作用。26第第9 9章章 串行接口及串行通信技术串行接口及串行通信技术 单片机原理与应用单片机原理与应用 第三十六讲小结第三十六讲小结主要内容主要内容 电力线路多参数智能测试电力线路多参数智能测试 3.软件编程设计软件编程设计 4.单片机应用系统的可靠性及抗干单片机应用系统的可靠性及抗干 扰设计扰设计知识点知识点:1.实际系统的软件流程设计的方法实际系统的软件流程设计的方法 2.应用系统硬件的抗干扰设计应用系统硬件的抗干扰设计27结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！28
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