对于微机嵌入式应用系统，系统的可靠性是至关重要的，只有高可靠性才能保证系统正常运行。在工业现场，因工作环境恶劣，干扰源较多，对于那些需要作连续数据记录的智能仪器对系统的可靠性要求更高。本文以智能电能表的抗干扰设计为例，根据电能表的工作环境特点，分析了影响电能表可靠性的因素，并针对影响其可靠性最为严重的供电系统干扰，提出了相应的抗干扰措施。

    一、引言
    对于微机嵌入式应用系统控制工程网版权所有，系统的可靠性是至关重要的，只有高可靠性才能保证系统正常运行。在工业现场，因工作环境恶劣，干扰源较多，对于那些需要作连续数据记录的智能仪器对系统的可靠性要求更高，这类仪器的特点是：能够根据用户的要求选择量程范围，掉电时进行数据保护记录CONTROL ENGINEERING China版权所有，其中包括用户设定的量程参数和累加记录的数据结果等；而当系统上电恢复工作时又能将保存的数据准确的读出，并在此基础上继续作累加记录。但在上电或掉电阶段，系统工作状态往往不够稳定www.cechina.cn，容易造成读写数据错误，需要在硬件和软件设计上采取抗干扰和容错措施。本文以智能

    二、系统功能电路图
    图1给出系统中与本文内容相关的功能电路图，其功能是实现系统掉电时记录数据保护，系统上电工作时恢复记录数据。
 

图1 系统功能图

    电路中包括一个单片机AT89C52，一个看门狗芯片MAX813，一个E2PROM存储芯片AT24C02，一个电压比较器A由LM393芯片构成，两个反相器由74HC04芯片构成。两反向器用于实现电压匹配，以确保外部中断信号电压在0～5V。电压比较器是在系统掉电时发出外部中断信号，保证系统在停止工作前，将记录在单片机内部RAM中的数据，保存到掉电保护芯片AT24C02中。图中仅用了一片AT24C02控制工程网版权所有，所以片选端A0、A1和A2接地。WP为写保护输入端即当其为高电平时具有写保护功能，低电平时可进行正常的读写，SCL为串行时钟输入端，SDL为串行数据输入输出端。AT24C02是Atmel公司生产的CONTROL ENGINEERING China版权所有，具有I2C总线接口的串行E2PROM。AT24C02自定时写周期包括自动擦除时间不超过10ms，典型时间为5ms，擦写次数一般为10万次以上，写人数据的有效保存时问一般可达100年，采用单一电源供电，电源电压为5V。

    三、影响系统正常工作的干扰因素
    对于微机应用系统来说，工作环境中会遇到各种干扰，按窜入微机系统的渠道主要有三种：空间干扰，如电磁辐射；供电系统干扰，如电网的欠压或过压等；过程通道干扰，如测量通道中的干扰。其中供电系统的干扰最为严重。大部分微机嵌入式系统的直流电源都是通过市电经过整流、稳压、滤波后提供的，然而电网电压并非纯净的正弦波，其污染程度不容忽视。在工矿企业中，电网的污染主要来自各电气设备的投切、故障跳闸和对地短路等原因。

    对一机械制造厂车间电网的监测表明，平均2～3小时出现一次欠压，最大欠压约为40伏，最长时间达2秒，平均为0.3秒。平均5～6小时出现一次过压，最大过压为17伏，最大过压时间为0.8秒，平均为0.2秒。
    另外，除电网窜入的干扰外，电源电路本身也是一个干扰源，例如电源电路本身产生的纹波和自激振荡，开关电源产生的尖锋脉冲噪声等。研究表明，浪涌与下陷幅度过大也会影响系统正常工作，如果有连续几个±10%。±15%的浪涌或下陷，由此造成的振荡能产生±30%～±40%的电源电压变化，而使系统无法正常工作。

    造成系统数据记录错误的原因，主要集中在系统上电阶段和系统工作阶段电网电压波动，即供电系统产生的干扰。因而本文针对供电系统产生的干扰，在系统硬件上和软件上分别采用相应的抗干扰措施。

    另外，对于记录数据准确性要求极高的系统，为了保证记录数据的准确可靠，防止系统在读写数据时造成的数据错误以及存储器部分存储单元损坏造成的记录数据错误，还必须通过多次记录的方法，即数据备份冗余来提高系统的容错能力。

    四、系统硬件抗干扰措施
    对于具有掉电保护记录功能的