1、 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/石油天然气学报江汉石 油学院学报年月第卷第期一种基于低功耗单片机的抗干扰电源孙军军,韩德馨中国矿业大学化京资源与安全工程学院,北京摘要根据低功耗单片机应用的特点,设计了 以为中心的直流稳压电路 和以为 中心的抗干扰电路组成的低功 耗 单片机的 电源电路。该 电路具有 体 积小、功耗 低、抗干扰能力强、携带使用 方便等特 点,且适用于与单片机性能相近的低功耗地球物理勘探 与信息处理应用系统。关键词低功耗单片机电源抗千扰中图
2、分类号文献标识码文章编号一一一近年来,各种低功耗单 片机在各类仪表 中得 到了广泛应 用,特别是单 片机以其优 良的性能、低廉的价格和标准 的降低功耗特性以及 片内存储器的快速擦写性 等赢得了广大用户。但在地球物理探测与信息处理领域,各种测试仪表常常要求被方便地携带使用,因此仪表 电源常采用专用 电瓶。一般专用 电瓶 电压为或串联组成,而以单片机组成 的应用 系统其电源电压要求在又士范 围内,有些仪表使用环境常常较恶劣,干扰 因素较多。因此,要使单片机系统在野外可靠工作,一套抗干扰能力强的供 电电路显得十分重要。抗干扰电源电路设计与分析抗干扰 电源电路由两部分组成图以为中心组成直流降压 电路,
3、要求将直 流电压变为。以为 中心组成抗干扰电路,要求 当电源发生瞬态欠压、瞬间脉冲干扰及电源掉电时,使单 片机进人掉电模式下运行。一一一于于了匕上心。于于于之之丫丫甲甲甲口卫些一不,石】力力尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸、界界图抗干扰电源电路原理图直流 降压 电路是美国公司生产 的单 片开关型电压 变换电路,系列中的降压型产品,本身的工作电流仅为。,其输 出电压为,而输入电压可 以是。由于内部含有一个峰值开关电流为的场效应管、一个的基准 电压源 和一个的自激振荡器和误差比较 器,因此在使用时只要外接储能电感本系统选用。拜和输出电容本系统选用拌以及续流二极 管就可组成一个降压 型直流电源变换 器。收
4、稿日期一一作者简介孙军军一,男,。年大学毕业,高级工程师,博丁生现主要从事地球物 理勘探与信息研究工作。1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/石油天然气学报江汉石油学院学报年月还有一个低电源 电压检测 电路,通过电阻、对输入电源分压后提供一个检测 电旅,当输入 电压低至二。时,的第脚输出一个低电平欠压报警信号。改变的阻值以改变。,的大小由于可接受的输人电压 的范 围较宽,因此当干扰造成输人 电压不低于时,单片机应用系统照样能正常工作。抗干扰 电路单片机一有种
5、节电运行模式待机运行模式和掉 电运行模式。单片机进 人掉电模式运行时,片 内振荡器停 止工作,各种活动立刻停止,只有 片内保持原 有数据。利用这一特性,可方便实现 电源抗干扰。如图所示,二极管、及 电池实现主电源掉 电时备用 电源的切换。当主电源正常时,导通,截止,经后供电当主电源掉电时,导通,截止,单 片机 由电池经后供 电。沙为 电 压监 视 器,其 检测标 准值为,当主电源 因 故 降至时,的第脚输出低 电平,向单片机请求 中断,通过 中断服务程序可使单片机进人掉 电模式下运行。为了保证单片机有足够 的时间处理 电源 干扰,的检测 电压应稍大于,为此可在的电压检测端与主电源间串入一个的电
6、位器尸,根据 中断服务程序的长度确定适 当的阻值,即可得到对应 的检 测 电压。、的检测灵敏 度较高,能在内检测 出主 电源异 常压降圈,因此对微秒级 的干扰脉冲或欠压也可捕捉,完全能满足单片机抗干扰 电源的要求。电源干扰的处理电源干扰易引起单 片机系统的混乱,因此当发生电源干扰时,其最佳解决方案是响应 中断请求,使计算机系统转人掉电模式下运行,待干扰消除后,再恢复现场,转人正常模式下运行。退 出掉 电模式有以下解决办法,即硬件复位或上 电复位或手动复位。图中,复位 电路由风、及按钮,组成。具体解决步骤如图、图所示。山断置中断标志保护现场进入掉电模式复复位位清清除中断标志志志进入主程序序恢恢复现场场场返回回圈“龟源干扰的处理圈复位程序框圈结论该电源工作可靠、体积小、结构简单、输 出电压稳定其精确度可达士、转换效率高该 电源抗干扰能力强,对较小的瞬态欠压、瞬态脉冲干扰可有效抑制对较大的干扰,可使单片机进入掉 电模式下运行。该 电源有一定 的通用 性,由于、二与,性 能 相近,因此该 电源也 可适合于、等低功耗型单片机。参考文献徐爱钧智能化侧盘控制仪表原理与设计 北京航空航天大学 出版社平静型单片视抗干扰电源 的设计刁电子技术应用,一编辑 易国华
