智能家用電熱水器控制器的設(shè)計

1、基于單片機的智能熱水器的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)計題目 智能家用電熱水器控制器的設(shè)計院（系） 計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院 專業(yè)年級 級自動化 學(xué)生姓名 學(xué)號指導(dǎo)教師 職稱 講師 設(shè)計地點 重慶工商大學(xué) 日期 20年5月17日 第頁基于單片機的智能熱水器的設(shè)計與實現(xiàn)摘要 本文闡述了基于單片機（80C52）的智能熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，硬件部分主要由單片機，電源部分電路，加熱及溫度調(diào)節(jié)電路，數(shù)碼顯示器，AD采集電路，pt1000溫度傳感器，AD7705參考電壓，數(shù)據(jù)存儲器電路，等部分組成。軟件部分使用C語言編寫，主要完成溫度的采集，預(yù)定溫度的設(shè)定，當(dāng)前溫度的顯示，加熱器的控制等功能，軟件調(diào)試無

2、誤。電路使用protues畫出，并使用ISIS加載軟件程序進行仿真運行。關(guān)鍵詞： 80C52；模塊；自能熱水器控制系統(tǒng)目錄摘要I引言1一、概述11、智能熱水器的歷史與發(fā)展12、本設(shè)計主要的研究內(nèi)容23、系統(tǒng)總體方案設(shè)計2 4、AT89C52簡介.3二、硬件設(shè)計31、單片機的選擇32、電源部分電路43、加熱及溫度調(diào)節(jié)電路43、數(shù)碼顯示器54、AD采集電路55、pt1000溫度傳感器66、AD7705參考電壓67、數(shù)據(jù)存儲器電路6三、軟件設(shè)計101、主程序設(shè)計102、溫度設(shè)定113、設(shè)定溫度的存儲流程圖124、采集溫度流程圖135、溫度顯示設(shè)計146、溫度控制流程圖15四、系統(tǒng)抗干擾及可靠性分析1

3、51、硬件抗干擾技術(shù)15（1）抑制干擾源常用措施16（2）切斷干擾傳播途徑措施16（3）提高敏感器件的抗干擾性能172、軟件抗干擾技術(shù)18致謝19參考文獻：20第II頁引言熱水器一直是人類不可或缺的家用電器，隨著科技的發(fā)展，熱水器也經(jīng)理了更新?lián)Q代，現(xiàn)在智能熱水器已經(jīng)可以進入了家家戶戶，他的高性能，方便，可靠被人們深受好評，這里給大家介紹一下我自己設(shè)計的智能熱水器。一、概述1、智能熱水器的歷史與發(fā)展隨著世界能源日益緊缺，開發(fā)一種更加節(jié)能，舒適性更強的熱水器一直是歐洲工程師的愿景，經(jīng)過潛心研究，歐洲工程師利用逆卡諾循環(huán)的原理開發(fā)的熱泵熱水器，這種熱水器的能量消耗只有電熱水器的1/3，并且比電熱水器

4、更加安全，并且比燃氣熱水器有更好的穩(wěn)定性；為了提高熱泵熱水器的舒適性，歐洲工程師創(chuàng)造性的將一個保溫水罐與熱泵做為一個整體，由于熱水與冷水因為重力原因會相對的移動，這樣熱水逐漸集中水罐的頂部，冷水儲存在底部，隨著熱泵的不斷加熱，最后達到整灌水都達到設(shè)定的恒溫狀態(tài)，由于熱水在加溫的過程中體積會膨脹，隨著保溫水罐中的水溫越來越高，水罐中的壓力也逐漸增大，用這樣有一定壓力的熱水沖洗時對身體有一定的按摩效果，并且這種熱水器會根據(jù)設(shè)定溫度自動調(diào)節(jié)機組開啟的時間；由于該熱水器有儲熱的作用，對有波谷低電價政策的地區(qū)，可以通過設(shè)定自動控制熱水器在波谷時間開啟，達到進一步的節(jié)能；因此這種熱水器又叫智能熱水器。2、

5、本設(shè)計主要的研究內(nèi)容本設(shè)計是以溫室為研究對象，以單片機為主要元件，結(jié)合溫度傳感器器、AD、DA等器件，進行電熱水器系統(tǒng)的設(shè)計。通過溫度調(diào)節(jié)器，能夠方便大家調(diào)節(jié)理想溫度，并通過溫度顯示器顯示當(dāng)前溫度，方便調(diào)節(jié)，并且設(shè)置報警電路，實現(xiàn)智能熱水器的可靠性。3、系統(tǒng)總體方案設(shè)計通過對系統(tǒng)需求的分析，該系統(tǒng)主要由CPU控制模塊、鍵盤模塊、顯示模塊、加熱棒功率控制模塊、AD采樣模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊電路組成。系統(tǒng)框圖如下：系統(tǒng)總框圖該系統(tǒng)采用一片51系列單片機AT89C52實現(xiàn)整體控制。整個系統(tǒng)通過PWM調(diào)節(jié)控制加熱棒的加熱功率進而調(diào)節(jié)水溫，同時通過一片自大放大電路的16位高性能AD采集水溫，形成一個溫度調(diào)節(jié)

6、回路。當(dāng)溫度低是調(diào)大PWM占空比進而增大加熱器功率，使水溫升高，反之則調(diào)小PWM的占空比使溫度降低。另外系統(tǒng)提供3個按鍵，用于設(shè)置目標溫度。還有采用了3為共陰極數(shù)碼管用于顯示當(dāng)前水溫。二、硬件設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計提出來的要求，結(jié)合系統(tǒng)總體設(shè)計方案框圖可以設(shè)計出單片機控制電梯系統(tǒng)的各部分硬件電路圖。1、單片機的選擇該系統(tǒng)中，由于需要采用一路PWM輸出用于控制加熱，資源需求及性價比方面的因素，考慮選用AT89C52 作為該系統(tǒng)的主控芯片。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）

7、，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。本設(shè)計中的資源分配：P10作為PWM輸出，用于控制加熱功率

8、；P12作為AD7705軟件復(fù)位控制線；P13作為AD7705的SPI總線時鐘線；P14作為AD7705的SPI總線數(shù)據(jù)輸入線；P15作為AD7705的SPI總線數(shù)據(jù)輸出線；P32作為AD7705的數(shù)據(jù)采集完成中斷線；P34-P36作為存儲器24C02的IIC總線；P0口用于驅(qū)動3為共陰極數(shù)碼管的段位；P2.0-P2.2用于數(shù)碼管顯示位的為選擇；P2.5-P2.7接設(shè)置鍵盤，通過增加和減少按鍵可以調(diào)節(jié)水溫，調(diào)節(jié)后若按下保存則將當(dāng)前水溫保存為默認水溫，若不按保存則當(dāng)前溫度僅為本次使用的水溫，關(guān)機后再開機則恢復(fù)為之前設(shè)置的目標溫度。2、電源部分電路 該部分主要實現(xiàn)整機電源控制，系統(tǒng)輸入AC220V

9、通過一個變壓器轉(zhuǎn)化為AC9V再通過整流和降壓獲得系統(tǒng)控制所需的DC5V。3、加熱及溫度調(diào)節(jié)電路 該部分電路主要實現(xiàn)加熱器的功率控制功能是水溫控制的核心，他通過AD采集的水溫數(shù)據(jù)反饋調(diào)劑PWM的占空比來調(diào)劑加熱棒的有效功率，進而使水溫不斷逼近設(shè)置的目標溫度，該系統(tǒng)溫度控制精度可達0.5度。3、數(shù)碼顯示器本系統(tǒng)采用一個3位共陰極數(shù)碼管來實現(xiàn)溫度的現(xiàn)實，顯示精度為1度，單片機通過P0口控制數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)掃描方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)實。4、AD采集電路AD7705 采用SP I Q SP I兼容的三線串行接口，能夠方便地與各種微控制器和DSP 連接, 也比并行接口方式大大節(jié)省了CPU的 I O口。下應(yīng)用電

10、路中，采用 80C51 控制AD7705，對橋式傳感信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。此方案采用二線連接收發(fā)數(shù)據(jù)。 AD7705 的CS 接到低電平。DRDY的狀態(tài)通過監(jiān)視與DRDY線相編程數(shù)字濾波器等部件。能直接將傳感器測量到的多路微小信號進行AD轉(zhuǎn)換。這種器件還具有高分辨 率、寬動態(tài)范圍、自校準、優(yōu)良的抗噪聲性能以及低電壓低功耗等特點， 非常適合儀表測量、工業(yè)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用。 該系統(tǒng)采用一片自帶放大電路且增益可編程的AD芯片實現(xiàn)溫度采集，由于該芯片自帶放大電路且增益可編程，使該設(shè)計可靠型更高且更簡潔。5、pt1000溫度傳感器 PT1000通過一個電橋形成一組差分電壓接入AD7705，當(dāng)溫度升高或降低時

11、使的PT1000的電阻值發(fā)生變化，使的AIN0+與AIN0-間的電壓差發(fā)生變化就反應(yīng)出溫度的變化。6、AD7705參考電壓該部分電路主要是為AD7705提供一個精確的基準電源，該電壓的精準度直接影響AD采集的精度。7、數(shù)據(jù)存儲器電路該系統(tǒng)選用一片EEPROM作為數(shù)據(jù)存儲器，主要用于存儲預(yù)設(shè)的目標溫度，每次開機系統(tǒng)將按照預(yù)設(shè)的目標溫度加熱。4、 AT89C51簡介 AT89C52是51系列單片機的一個型號，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。 AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM

12、），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。兼容MCS51指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫(1000次）F

13、lash ROM 32個雙向I/O口 256x8bit內(nèi)部RAM 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷 時鐘頻率0-24MHz 2個串行中斷 可編程UART串行通道 2個外部中斷源 共6個中斷源 2個讀寫中斷口線 3級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 AT89C52P為40 腳雙列直插封裝的8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：X

14、TAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負端。P0P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中，P0 端口（3239 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)

15、前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。P0 口P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1 口P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的

16、上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。與AT89C51 不同之處是，P1.0 和P1.1 還可分別作為定時/計數(shù)器2 的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX），參見表1。Flash 編程和程序校驗期間，P1 接收低8 位地址。表.P1.0和P1.1的第二功能引腳號功能特性P1.0T2，時鐘輸出P1.1T2EX（定時/計數(shù)器2）P2 口P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的

17、上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVX RI 指令）時，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P3 口P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對P3 口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口

18、。此時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE 脈沖。對Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程

19、脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。PSEN程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需

20、注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。三、軟件設(shè)計1、主程序設(shè)計2、溫度設(shè)定 3、設(shè)定溫度的存儲流程圖4、采集溫度流程圖5、溫度顯示設(shè)計6、溫度控制流程圖四、系統(tǒng)抗干擾及可靠性分析干擾就是由外部噪聲在系統(tǒng)中所造成的騷擾 ,以電路的傳導(dǎo)和以場的耦合形式侵入單片機控制系統(tǒng) ,干擾有多種來源 ，主要有

21、： 電磁輻射，高頻噪聲，放點噪聲等一系列的干擾 可以采取有效的軟硬件措施加以解決 。1、硬件抗干擾技術(shù)一個好的電路設(shè)計，應(yīng)在設(shè)計過程中充分考慮抗干擾性的要求。分析系統(tǒng)中可能引起干擾的部件，采取必要的硬件抗干擾措施，抑制干擾源、切斷干擾傳播途徑。 交流電源盡量采用電壓穩(wěn)定的電網(wǎng) 交流端用電感電容濾波，去掉高頻低頻干擾脈沖 變壓器雙隔離措施，變壓器初級輸入端串接電容，初、次級線圈間屏蔽層與初級間電容中心接點接大地，次級外屏蔽層接印板地，這是硬件抗干擾的關(guān)鍵手段 次級加低通濾波器，吸收變壓器產(chǎn)生的浪涌電壓 采用集成式直流穩(wěn)壓電源，有過流過壓過熱等保護 IO口光電磁電繼電器隔離，避免公共地 通訊線用雙

22、絞線，排除平行互感 防雷電，用光纖隔離最為有效 A/D轉(zhuǎn)換用隔離放大器或采用現(xiàn)場轉(zhuǎn)換，減少誤差 外殼接大地，解決人身安全及防外界電磁場干擾 加復(fù)位電壓檢測電路，仿止復(fù)位不充份CPU就工作，尤其有EEPROM的器件，復(fù)位不充份會改變EEPROM的內(nèi)容（1）抑制干擾源常用措施 抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt， di/dt。這是抗干擾設(shè)計中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會起到事半功倍的效果。 減小干擾源的du/dt主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實現(xiàn)。減小干擾源的di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來實現(xiàn)。u 給繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷電時產(chǎn)生的反電動勢。

23、u 在繼電器接點兩端并接火花抑制電路，（一般為RC串聯(lián)電路，電阻一般為幾幾十k，電容為001F）減小電火花影響。u 給電機加濾波電路，注意電容、電感連線要盡量靠近電機。u 電路板上每個IC要并接一個00101F高頻電容，減小IC對電源的影響。注意高頻電容的布線應(yīng)靠近電源端，并盡量短，否則等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會影響濾波效果。u 避免90折線，減小高頻噪聲發(fā)射。u 在可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅噪聲（這個噪聲嚴重時可能 會把可控硅擊穿的）。（2）切斷干擾傳播途徑措施 充分考慮電源對單片機的影響。電源做得好，整個電路的抗干擾就解決了一大半。許多單片機對電源噪聲很敏感, 要給單片機

24、電源加濾波電路或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對單片機的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成形濾波電路，當(dāng)然條件要求不高時也可用100電阻代替磁珠。 如果單片機的I/O口用來控制電機等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加形濾波電路）。 控制電機等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加形濾波電路）。 注意晶振布線。晶振與單片機引腳盡量靠近，用地線把時鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。此措施可解決許多疑難問題。 電路板合理分區(qū)，如強、弱信號，數(shù)字、模擬信號。盡可能把干擾源 （如電機，繼電器）與敏感元件（如單片機）遠離。 用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離，數(shù)字地與模擬地要分離，最后在一點接于電源地

25、。A/D、 D/A芯片布線也以此為原則，廠家分配A/D、D/A芯片 引腳排列時已考慮此要求。 單片機和大功率器件的地線要單獨接地，以減小相互干擾。 大功率器件盡可能放在電路板邊緣。 在單片機I/O口，電源線，電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件 如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器，屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能。（3）提高敏感器件的抗干擾性能提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件考慮盡量減小對干擾噪聲的拾取，以及從不正常狀態(tài)盡快恢復(fù)的方法。常用措施： 布線時盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲。 布線時，電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦 合噪聲。 對于單片機閑置的I/O口，不要懸

26、空，要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下接地或接電源。 對單片機使用電源監(jiān)控及看門狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整個電路的抗干擾性能。 在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機的晶振和選用低速數(shù)字 電路。 IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。2、軟件抗干擾技術(shù)疊加在系統(tǒng)模擬輸入信號上的噪聲干擾，會導(dǎo)致較大的測量誤差。但由于這些噪聲的隨機性，可以通過數(shù)字濾波技術(shù)剔除虛假信號，求去真值。常用方法如下：（1）算術(shù)平均濾波法算術(shù)平均濾波法就是連續(xù)取N個值進行采樣，然后求其平均值。該方法適應(yīng)于對一般具有隨機性干

27、擾的信號進行濾波。這種濾波法的特點是：N值較大時，信號的平滑度好，但靈敏度低；當(dāng)N值較小時，平滑度低，但靈敏度高。（2）遞推平均濾波法 該方法是把N個測量數(shù)據(jù)看成一個隊列，隊列的長度為N，每進行一次新的測量，就把測量結(jié)果放入隊尾，而扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù)。計算N個數(shù)據(jù)的平均值。對周期性的干擾，此方法有良好的抑制作用，平滑度高，靈敏度低。但對偶發(fā)脈沖的干擾抑制作用差。（3）防脈沖干擾平均值濾波法 在脈沖干擾比較嚴重的場合，如果采用一般的平均濾波法，則干擾將會“平均”到結(jié)果中去，故平均值法不易消除由于脈沖干擾而引起的誤差。為此，在N個采樣數(shù)據(jù)中，取掉最大值和最小值，然后計算N2個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。

28、為了加快測量速度，N一般取值為4。當(dāng)干擾通過總線或其他口線作用到CPU時，就會造成程序計數(shù)器PC值的改變，引起程序混亂，使系統(tǒng)失控。因此，在設(shè)計單片機系統(tǒng)時，如何發(fā)現(xiàn)CPU受到干擾，并盡可能無擾地使系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)是軟件設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題。 無論何種控制系統(tǒng)，一般講，死機現(xiàn)象都是不允許的。克服死機現(xiàn)象最有效的辦法就是采用單片機工加了硬件看門狗電路后仍然有死機現(xiàn)象，分析原因，可能有以下方面：（1）因為某種原因，程序混亂后，看門狗電路雖然發(fā)出了復(fù)位脈沖，但在程序剛剛正常還來不及發(fā)出一個脈沖信號，此時程序再次被干擾，而這時看門狗電路已處于穩(wěn)態(tài)，不能再發(fā)出復(fù)位脈沖。（2）程序進入死循環(huán)，在該死循環(huán)中，恰好又有看門狗監(jiān)視IO口上操作的指令。而該IO口仍有脈沖信號輸出，看門狗檢測不到這種異常情況。（3）在有嚴重干擾時，中斷方式控制字有時會受到破壞，導(dǎo)致中斷關(guān)閉?？梢?，只用硬件看門狗電路是無法確保單片機正常工