PIC和AVR的自身抗干擾性能
在我一次產(chǎn)品中有AVR和PIC兩種芯片同時(shí)存在，當(dāng)用AVR推動(dòng)繼電器--再推動(dòng)接觸器。用PIC來(lái)顯示。發(fā)現(xiàn)PIC居然有點(diǎn)小小的干擾，不得不在外圍電路上加措施才解決問(wèn)題。都說(shuō)PIC的抗干擾一流的，我懷疑之下對(duì)兩種單片機(jī)做一個(gè)小小的測(cè)試。
首先說(shuō)明，我只是比較單個(gè)芯片的最小系統(tǒng)，比較單片機(jī)的自身抗干擾能力。
1。電源用變壓器變壓12V，7805穩(wěn)壓，輸入輸出均接電解電容和104電容。
2。單片機(jī)最小系統(tǒng)，用3個(gè)I/O，按鈕，指示燈，驅(qū)動(dòng)三極管(繼電器--再推動(dòng)接觸器)不用的管腳不管。
3。干擾源，由于沒(méi)有儀器，只好用接觸器的線(xiàn)圈來(lái)做干擾源，為了加強(qiáng)干擾，接觸器線(xiàn)圈兩端沒(méi)有加104電容。
4。軟件，最小最簡(jiǎn)單，不加任何處理只推動(dòng)作用。
5。元件選擇，PIC的用PIC16C54，PIC16F54，PIC16F877A，PIC16F716。AVR的選用M8。AT28，AT13。
接下來(lái)做測(cè)試了：
PIC16C54：
先是接觸器放在芯片旁邊。無(wú)論怎么按動(dòng)按鈕，接觸器的干擾對(duì)它一點(diǎn)反映也沒(méi)有，真是穩(wěn)如泰山。再用接觸器線(xiàn)圈引線(xiàn)纏繞芯片。在6圈以下還是穩(wěn)如泰山。上了7圈就有干擾了？磥(lái)PIC16C54真是強(qiáng)悍啊。佩服。接下去就試PIC16F54了。
PIC16F54：
先是接觸器放在芯片旁邊。不得了!程序簡(jiǎn)直沒(méi)有辦法運(yùn)行，和PIC16C54簡(jiǎn)直一個(gè)在天上，一個(gè)在地下。萬(wàn)思不得其解。查閱PIC資料都說(shuō)PIC的F系列比C系列差，就是F系列的不同產(chǎn)品抗干擾也不一樣。于是又測(cè)試PIC16F716。
PIC16F716：
先是接觸器放在芯片旁邊。果然好多了，10次也就1次復(fù)位。
PIC16F877A：
先是接觸器放在芯片旁邊。無(wú)論怎么按動(dòng)按鈕，接觸器的干擾對(duì)它一點(diǎn)反映也沒(méi)有，再用接觸器線(xiàn)圈引線(xiàn)纏繞芯片。在1圈就有干擾復(fù)位了。
以上就是對(duì)我有的幾種PIC片子的測(cè)試結(jié)果。接下來(lái)對(duì)AVR的M8做測(cè)試。
M8：
先是接觸器放在芯片旁邊。先是接觸器放在芯片旁邊。無(wú)論怎么按動(dòng)按鈕，接觸器的干擾對(duì)它一點(diǎn)反映也沒(méi)有，再用接觸器線(xiàn)圈引線(xiàn)纏繞芯片。在1圈就有干擾復(fù)位了。
AT28：結(jié)果和PIC16F54一樣。
AT13：
先是接觸器放在芯片旁邊。先是接觸器放在芯片旁邊。無(wú)論怎么按動(dòng)按鈕，接觸器的干擾對(duì)它一點(diǎn)反映也沒(méi)有，再用接觸器線(xiàn)圈引線(xiàn)纏繞芯片。在1-2圈就有干擾復(fù)位了。
從我自己測(cè)試的效果看，PIC的C系列很好。F系列的早期產(chǎn)品如PIC16F54很差，還不如51。后期的F系列如PIC16F877還可以。個(gè)人估計(jì)：原來(lái)PIC是生產(chǎn)OTP單片機(jī)的，他的OTP技術(shù)真是一流，F(xiàn)是后來(lái)才生產(chǎn)的(可能是C系列的學(xué)習(xí)版)，技術(shù)還在學(xué)習(xí)和摸索中，所以F系列是早期產(chǎn)品不如后期產(chǎn)品。沒(méi)有測(cè)試18F系列的不知道好不好。
AVR的M8就和PIC16F877A差不多。AT13比M8好一點(diǎn)。M28差。
同一個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品怎么有如此大的差別呢?干擾又是怎么造成CPU復(fù)位的呢?帶著疑問(wèn)我又對(duì)M8和PIC16F716再繼續(xù)做試驗(yàn)。
1：用示波器測(cè)試芯片任意地方，發(fā)現(xiàn)都有干擾脈沖。不能確定干擾具體位置。
2：用接觸器線(xiàn)圈引線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)芯片一個(gè)一個(gè)腳來(lái)測(cè)試。結(jié)果出來(lái)了。
PIC16F716：只要引線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)復(fù)位腳，100%的復(fù)位，有狀態(tài)指示出是MCLR復(fù)位。引線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)電源腳沒(méi)有影響。
M8：只要引線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)復(fù)位腳，100%的復(fù)位，有狀態(tài)指示出是RESET復(fù)位。引線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)電源腳(20-30)%復(fù)位。
從以上看來(lái)干擾主要是影響了復(fù)位腳。電源對(duì)PIC的影響比AVR的小。查閱PIC和AVR的復(fù)位系統(tǒng)，終于有了答案：
AVR的復(fù)位腳通過(guò)一個(gè)電阻連接到電源，而PIC的則沒(méi)有，故電源對(duì)PIC的影響比AVR的小。將PIC的復(fù)位腳外接一個(gè)電阻，電源對(duì)PIC的影和AVR一樣。
將電源和復(fù)位連接103或者104電容到地，奇跡發(fā)生了。
M8的穩(wěn)定性能居然和PIC16C54一樣了。先是接觸器放在芯片旁邊。無(wú)論怎么按動(dòng)按鈕，接觸器的干擾對(duì)它一點(diǎn)反映也沒(méi)有，真是穩(wěn)如泰山。再用接觸器線(xiàn)圈引線(xiàn)纏繞芯片。在4圈以下還是穩(wěn)如泰山。上了5圈就有干擾了。
PIC16F716：先是接觸器放在芯片旁邊。無(wú)論怎么按動(dòng)按鈕，接觸器的干擾對(duì)它一點(diǎn)反映也沒(méi)有，真是穩(wěn)如泰山。再用接觸器線(xiàn)圈引線(xiàn)纏繞芯片。在1-2有干擾了。
查閱PIC的MCLR時(shí)間沒(méi)有結(jié)果，看了PIC16F系列的復(fù)位電路沒(méi)有什么改變估計(jì)是PIC16F系列的內(nèi)部質(zhì)量不高。再說(shuō)“奇跡發(fā)生了”抗干擾能力提高不顯著。
查閱各種AVR的復(fù)位電路，發(fā)現(xiàn)AT11是最差的，連“尖峰濾波電路也沒(méi)有”所以淘汰停產(chǎn)了。AT24/26/28/15的復(fù)位時(shí)間只有50-900ns。AT25/13/2313的復(fù)位時(shí)間要2.5us，難怪要穩(wěn)定些。M48/88/168為2us,M8為1.5us。(沒(méi)有比較過(guò)M48是不是比M8穩(wěn)定一些)。復(fù)位時(shí)間短的肯定比時(shí)間長(zhǎng)的容易受干擾一些，可是AVR為什么還如此明了的標(biāo)出復(fù)位時(shí)間呢?只有一個(gè)原因：讓用戶(hù)根據(jù)不同的環(huán)境選擇不同抗干擾的芯片。
終上所述：芯片自身抗干擾能力。個(gè)人認(rèn)為：
PIC的C系列片子可以得10分。
AVR的M8可以得8-9分。
PIC的16F系列片子可以得4分。
AVR的AT13可以得8-9分。
可以看出AVR的足可以用于工業(yè)控制了，注意使用AVR的片子的時(shí)候要根據(jù)不同的環(huán)境選擇不同的片子，還有AVR的復(fù)位腳處理，由于AVR的復(fù)位腳通過(guò)一個(gè)電阻連接到電源，所以電源也要處理。
以上所述只是個(gè)人認(rèn)識(shí)，做的試驗(yàn)也不全面，請(qǐng)大蝦們不要太計(jì)較，F(xiàn)在有一棵新星STC單片機(jī)，網(wǎng)上傳的很神奇，特別懇請(qǐng)哪位大蝦做個(gè)測(cè)試。
JAMESKING:
謝謝陳先生這篇好文章，這帖子應(yīng)該上褲子了!!
STC我無(wú)法買(mǎi)到，不好做試驗(yàn)。
Mega16L/32L/128L都具有類(lèi)似Mega8這個(gè)特點(diǎn)。
當(dāng)電源紋波在5mv以?xún)?nèi)時(shí)，就算直接對(duì)引腳火花放電都沒(méi)關(guān)系，只是用料比較多而已。
接觸器的RC或者壓敏還是要加上。
yy_zxl:
用樓主的辦法對(duì)我的mega16進(jìn)行試驗(yàn)，10圈，接觸器點(diǎn)動(dòng)5次就復(fù)位了。在接觸器的線(xiàn)圈上并TVS或電容，問(wèn)題解決，看來(lái)在接觸器的線(xiàn)圈上并TVS或電容是有必要的，對(duì)23樓
“4，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是軟件問(wèn)題，就是在接觸器輸出指令后加10ms的延時(shí)，然后再重復(fù)輸出接觸器指令。這樣MCU就不會(huì)復(fù)位了。為什么呢?自己體會(huì)。這點(diǎn)是一些工程師不愿意講的，或者是不知道的。簡(jiǎn)單的說(shuō)，其實(shí)MCU或者其他元件也好。受到干擾的情況總是在處于接受或者輸入的狀態(tài)下的。如果你的元件處于輸出狀態(tài)的話(huà)是不會(huì)受到干擾的。延時(shí)10ms是因?yàn)榻佑|器是慢動(dòng)作元件，在MCU指令后要大約10ms才可以吸合的，這時(shí)候就要讓MCU處于輸出狀態(tài)，輸出比輸入受干擾小多多了。所以要重復(fù)輸出接觸器指令。用了該方法，MCU就不會(huì)受干擾了。”
覺(jué)得不一定有用，因?yàn)楦蓴_是從空中耦合到reset端，此時(shí)單片機(jī)處于什么狀態(tài)對(duì)干擾reset端是毫無(wú)辦法的。
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編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-19
