系統(tǒng)抗干擾設(shè)計中應(yīng)考慮的一些問題

本系統(tǒng)以at89s51單片機(jī)控制與調(diào)整主電路的輸出電流，并通過液晶顯示電流值，完成數(shù)控恒流源的制作，實現(xiàn)了輸出電流可調(diào)，步進(jìn)加、減功能，很好地滿足了基本要求和較好地完成了發(fā)揮部分的要求。為了進(jìn)一步提高精度、減小紋波，還需要考慮如下問題。

1)系統(tǒng)保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)工作不正常導(dǎo)致輸出電流過大時，若無保護(hù)功能，將造成嚴(yán)重后果。因此，在硬件方面，選取帶有過流、過熱、短路保護(hù)功能的集成線性穩(wěn)壓電路lm78h15k;在軟件方面，當(dāng)鍵盤設(shè)定電流超過2010ma或a/d轉(zhuǎn)換器采樣得到的電流值超過2000ma時，控制系統(tǒng)輸出的控制信號會切換為0,則主電路輸出的電流也相應(yīng)為0,同時液晶屏顯示“系統(tǒng)工作不正常"。

2)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計

系統(tǒng)工作于較強(qiáng)的電磁輻射環(huán)境中，容易受到各種干擾的影響，輕則使電流輸出不穩(wěn)定，紋波電流增加，嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個系統(tǒng)工作不正常。因此，本系統(tǒng)從硬件和軟件兩方面采取抗干擾的措施，以保證系統(tǒng)的可靠運行。

硬件方面，主電路和控制電路的電源由兩個獨立的變壓器供電，消除了主電路對控制電路的電源干擾。在220v電源進(jìn)線端設(shè)置電源濾波器，消除電網(wǎng)上的各類高頻干擾，防止電網(wǎng)電壓突變對系統(tǒng)造成沖擊。在運算放大器的輸入端加設(shè)濾波電容，對抑制紋波電流起到至關(guān)重要的作用。合理布置接地系統(tǒng)中的數(shù)字地與模擬地，避免數(shù)字信號對模擬信號的干擾。

系統(tǒng)的抗干擾不可能依靠硬件來解決，也需要采取相應(yīng)的軟件措施，軟件抗干擾成本低、見效快，有事半功倍的效果。為了防止發(fā)生誤中斷，只有在量程選擇完畢并導(dǎo)通v/a轉(zhuǎn)換電路后才開定時器t0、t1。主程序一經(jīng)運行，首先進(jìn)行初始化，單片機(jī)系統(tǒng)的各種功能、端口、方式、狀態(tài)等均在初始化進(jìn)程中設(shè)定好。系統(tǒng)中采用看門狗技術(shù)，若程序出現(xiàn)死循環(huán)或跑飛現(xiàn)象，單片機(jī)內(nèi)部的看門狗將使單片機(jī)復(fù)位，將單片機(jī)重新拉回有序的工作狀態(tài)。對a/d的轉(zhuǎn)換結(jié)果采用數(shù)字濾波技術(shù)，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定。實驗表明，在閉環(huán)調(diào)整中引入pid控制算法能很好地改善系統(tǒng)性能。