电路设计防干扰海洋.doc

单片机与继电器负载接口的抗干扰措施
我们在一块电路板上面的是直接驱动电路
会产生如下问题：继电器的通断过程产生干扰，干扰轻时造成LCD显示黑屏，严重时造成系统程序混乱，死机。
产生的原因：在继电器的接通与断开瞬间，继电器供电回路产生一个较大的电流突变（小则几十mA，大则几百mA）。通过公共地线产生干扰信号串入单片机控制系统。
解决的办法：
1. 继电器供电电源要严格的与单片机系统5V供电电源分开，采用独立的继电器供电电源。
2. 电路板布局时，将模拟地AGND与数字地DGND分开布线，到电源时汇总到一起，之间采取0欧电阻相连。
3. 不单独供电时，将供电电路进行处理，过滤掉继电器接通与断开对电源的影响。
4. 采用固态继电器
5. 在继电器线圈的两端并联上RC电路，吸收冲击能量。

电源接地的处理
1. 合理配置去耦电容
1) 直流电源输入端应跨接10~100μF以上的电解电容器。
2) 原则上每个集成电路芯片的Vcc引脚都应安置—个0.01μF的陶瓷电容器。也可每4~10个芯片安置一个1~10μF的钽电容器
3) 电容引线不能太长，特别是高频旁路电容不能带引线。

2. 根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时，使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致。电源线和地线最好分别设计在不同的版面上，以防杂物引起短路。
3. 正确选择单点接地与多点接地。当信号频率小于1MHz时，应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时，可部分串联后再并联接地；当频率大于10MHz时，宜采用多点串联接地；当信号频率在1~10MHz之间时，如地线长度不超过波长的1/20，可用单点接地。
3种接地方式如图

4. 将数字地、模拟地、电源地等分开走线，在一点上可靠连接。

5. 接地线应尽量加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。一般接地线宽度应在2~3mm以上。地线、电源线与信号线的关系是：地线＞电源线＞信号线。
6. 对于A/D类器件，数字部分与模拟部分信号线不能交叉。对噪声敏感的信号线不要与高速线、大电流线平行。

原件布置合理分区
1. 单片机应用系统通常可分三区，即模拟电路区（怕干扰）、 数字电路区（既怕干扰、又产生干扰）、功率驱动区（干扰源）。应将这三个区合理分开，使它们相互间的信号耦合最小。
2. 印制电路板要按单点接电源、单点接地的原则送电。三个区的电源线、地线由该点分三路引出。
3. I/O驱动器件、功率放大器件尽量靠近印制电路板的边缘、靠近引出接插件。
4. 噪声元件与非噪声元件要离得远一些。易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离计算机逻辑电路，如有可能，应另做电路板。
5. 时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端要尽量靠近，并远离I/O线及接插件。
6. I/O驱动器件、功率放大器件尽量靠近印制电路板的边缘、靠近引出接插件。
7. 器件的布置上也应考虑到散热。最好把ROM、RAM、时钟发生器等发热较多的器件布置在印制板的偏上方部位（当印制板竖直安装时）或易通风散热的地方。单片机组件的

参考布局如图