avr noise

3
١ KnowledgePlus.ir اﺳﺘﻔﺎده از اﺳﺘﻔﺎده از اﺳﺘﻔﺎده از اﺳﺘﻔﺎده ازAVR در ﻣﺤﻴﻂ ﺻﻨﻌﺘﻲ و ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﻧﻮﻳﺰ در ﻣﺤﻴﻂ ﺻﻨﻌﺘﻲ و ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﻧﻮﻳﺰ در ﻣﺤﻴﻂ ﺻﻨﻌﺘﻲ و ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﻧﻮﻳﺰ در ﻣﺤﻴﻂ ﺻﻨﻌﺘﻲ و ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﻧﻮﻳﺰ ﻧﻮﻳﺴﻨﺪه: اوژن ﻛﻲ ﻧﮋاد ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده ازAVR در ﻣﺤﻴﻂ ﻫﺎي ﺻﻨﻌﺘﻲ و ﭘﺮﻧﻮﻳﺰ، ﻧﻜﺎﺗﻲ وﺟﻮد دارد ﻛﻪ در ﺻﻮرت رﻋﺎﻳﺖ آن در اﻛﺜﺮ ﻗﺮﻳﺐ ﺑﻪ اﺗﻔﺎق ﻣﻮارد ﻣﺸﻜﻠﻲ ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ ﻣﻴﻜﺮوﻛﻨﺘﺮﻟﺮ وﺟﻮد ﻧ ﺨﻮاﻫﺪ داﺷﺖ. ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻧﻮﻳﺰ رويAVR اﺑﺘﺪا ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﻛﻨﻴﻢ ﻛﻪ ﻣﻨﺸﺎ ﻧﻮ ﺰ ﺗﺎﺛﻴﺮﮔﺬار رويAVR از ﭼﻪ ﻋﻮاﻣﻠﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﻧﺎﺷﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﭼﻨﺪ ﻋﺎ ﻣﻞ ﻋﻤﺪه را ﻣﻲ ﺗﻮان ذﻛﺮ ﻛﺮد: 1 - ﻧﻮﻳﺰي ﻛﻪ از ﻃﺮﻳﻖ ﻣﻨﺒﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ وارد ﻣﻲ ﺷﻮد و ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻣﻴﻜﺮوﻛﻨﺘﺮﻟﺮ را ﻣﺨﺘﻞ ﻣﻴﻜﻨﺪ. 2 - ﻧﻮﻳﺰي ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻗﻄﻌﺎت ﻣﻮﺟﻮد د ر ﻣﺪار ﻣﺎﻧﻨﺪ رﻟﻪ ﻫﺎ ﺗﻮﻟﻴﺪ و ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻪ ﻫﺎي ورودي و ﺧﺮوﺟﻲ ﻣﻴﻜﺮوﻛﻨﺘﺮﻟﺮ و ﺗﻐﺬﻳﻪ آن ﺗﺰرﻳﻖ ﻣﻲ ﺷﻮد. 3 - ﻧﻮﻳﺰ ﺗﺸﻌﺸﻌﻲ ﻛﻪ ﺑﺎ اﻟﻘﺎي ﻣﻴﺪان ﻫﺎي اﻟﻜﺘﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺲ در ﻛﺎر ﻣﻴﻜﺮوﻛﻨﺘﺮﻟﺮ اﺧﺘﻼل اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﺑﺮاي ﺧﻨﺜﻲ ﺳﺎزي اﻳﻦ ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ راﻫﻜﺎرﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﻣﺘﻮﺳﻞ ﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﺮﺧﻲ از آ ﻧﻬﺎ در اﻳﻨﺠﺎ ذﻛﺮ ﻣﻲ ﺷﻮد: 1 - اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺎرك ﻣﻌﺘﺒﺮAVR ﻛﻪ در ﻛﺸﻮر و ﻛﺎرﺧﺎﻧﻪ ﺑﺎgrade ﺑﺎﻻ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ. از ﻧﻈﺮ ﻛﻴﻔﻴﺖ ﭘﺎﺋﻴﻦ ﺷﻤﺎره ﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در ﺑﺎزار، ﺑﺮﺧﻲ ﺷﻤﺎره ﻫﺎي ﭘﺮﻣﺼﺮف ﻣﺎﻧﻨﺪmega8 ﻳﺎmega32 در وﺿﻌﻴﺖ ﻧﺎﻣﻄﻠﻮب ﺗﺮي ﻗﺮار دارﻧﺪ. 2 - اﺳﺘﻔﺎده ﺣﺘﻲ اﻻﻣﻜﺎن از ﭘﻜﻴﺞ ﻫ ﺎيSMD ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻧﻮعDIP آن از ﻧﻈﺮ ﻋﻤﻠﻜﺮد وﺿﻌﻴﺖ ﺑﻬﺘﺮي دارﻧﺪ. 3 - ﻗﺮار دادنEMI Filter+VDR و ﺣﺪاﻗﻞ ﻳﻚ ﺧﺎزن100nF و ﺑﺎ وﻟﺘﺎژ400V در ورودي ﺗﻐﺬﻳﻪ در ﺣﺎﻟﺘﻲ ﻛﻪ ﺗﻐﺬﻳﻪ از ﺑﺮق ﺷﻬﺮ ﻳﺎ ژﻧﺮاﺗﻮر ﻳﺎ ﻣﺎﻧﻨﺪ آن ﺗﺎﻣﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺑﺮاي اﻃﻤﻴﻨﺎن ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻲ ﺗﻮان در ﻫﺮ دو ﺳﻤﺖEMI filter ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎزﻧﻲ را ﻗﺮار داد. در ﻓﻴﻠﺘﺮﻫﺎي اﺳﺘﺎﻧﺪارد، ﻳﻚ اﺗﺼﺎلEarth وﺟﻮد دارد ﻛﻪ ﺑﺮاي ﺣﻔﺎﻇﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﺎﻳﺪ ﻣﺘﺼﻞ ﺷﻮد. 4 - در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﻳﻚ ﻣﻨﺒﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺳﻮﺋﻴﭽﻴﻨﮓ ﺑﺎﻳﺪ ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﻨﺒﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ اي ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺗﻤﻬﻴﺪات ﻻزم ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﺷﺮاﻳﻂ ﻧﻮﻳﺰدر آن وﺟﻮد دا ﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. 5 - در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺧﻄﻲ: اﻟﻒ- وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﻲ ﺗﺮاﻧﺲ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻧﺒﺎﻳﺪ ﺑﺮاي وﻟﺘﺎژ220 وﻟﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﻮد، ﺑﻠﻜﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﺷﺮاﻳﻄﻲ ﻛﻪ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺗﺎ ﺣﺪ180 وﻟﺖ ﻳﺎ ﻛﻤﺘﺮ ﻫﻢ اﻓﺖ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد. ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﺎﻳﺪ ﺧﺮوﺟﻲ ﺗﺮاﻧﺲ در ﺣﺪود20 % ﺑﺰرﮔﺘﺮ از ﻣﻘﺪار ﻣﻌﻤﻮل آن ﻗﺮار داده ﺷﻮد. ﻣﺜﻼ ﺑﺠﺎي ﺧﺮوﺟﻲ12 وﻟﺖ ﺑﺮاي ﺗﺮاﻧﺲ، ﺧﺮوﺟﻲ14 ﺗﺎ15 وﻟﺖ ﺑﺮاي آن در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد. ب- در ﺧﺮوﺟﻲ ﭘﻞ دﻳﻮد ﺑﺎﻳﺪ ﺧﺎزن اﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺖ ﺑﺎ ﻣﻘﺪار ﻛﺎﻓﻲ و ﻣﺎرك ﻣﻌﺘﺒﺮ) در ﻣﺤﺪوده2200µf ﺗﺎ3300µF ﺑﺎ وﻟﺘﺎژ ﺣﺪاﻗﻞ25v ( ﺑﻪ ﻣﻮازات ﻳﻚ ﺧﺎزن ﺣﺪاﻗﻞ470nF ﻗﺮار داده ﺷﻮد و از ﻗﺮار دادن ﺧﺎزن ﻫﺎي ﭼﻴﻨﻲ ﺑﻲ ﻛﻴﻔﻴﺖ ﺧﻮدداري ﺷﻮد.

Upload: ali-nafariyeh

Post on 28-Nov-2015

13 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

AVR Noise describing in persian a very good handbook for understanding the avr noise.

TRANSCRIPT

Page 1: AVR Noise

١

KnowledgePlus.ir

در محيط صنعتي و مقابله با نويزدر محيط صنعتي و مقابله با نويزدر محيط صنعتي و مقابله با نويزدر محيط صنعتي و مقابله با نويز AVRاستفاده از استفاده از استفاده از استفاده از

اوژن كي نژاد: نويسنده

در محيط هاي صنعتي و پرنويز، نكاتي وجود دارد كه در صورت رعايت آن در اكثر قريب به اتفاق AVR استفاده از براي

ابتدا بايد به AVR نويز روي براي مقابله با تاثير. خواهد داشتموارد مشكلي براي استفاده از اين ميكروكنترلر وجود ن

مل عمده را مي چند عااز چه عواملي مي تواند ناشي شود كه AVR ز تاثيرگذار رويياين مسئله توجه كنيم كه منشا نو

:توان ذكر كرد

.منبع تغذيه وارد مي شود و عملكرد ميكروكنترلر را مختل ميكند طريقنويزي كه از - 1

آن ميكروكنترلر و تغذيه توليد و به پايه هاي ورودي و خروجي مانند رله ها ر مدار موجود دقطعات توسط نويزي كه -2

.شودتزريق مي

.نويز تشعشعي كه با القاي ميدان هاي الكترومغناطيس در كار ميكروكنترلر اختالل ايجاد مي كند -3

:نها در اينجا ذكر مي شودبراي خنثي سازي اين عوامل مي توان به راهكارهاي مختلفي متوسل شد كه برخي از آ

از نظر كيفيت پائين شماره هاي .باال توليد شده باشد gradeكه در كشور و كارخانه با AVRانتخاب مارك معتبر - 1

. در وضعيت نامطلوب تري قرار دارند mega32يا mega8موجود در بازار، برخي شماره هاي پرمصرف مانند

.آن از نظر عملكرد وضعيت بهتري دارند DIPنسبت به نوع كه معموال SMDاي استفاده حتي االمكان از پكيج ه - 2

در ورودي تغذيه در حالتي كه 400Vولتاژ با و 100nF خازن يك حداقل و EMI Filter+VDRقرار دادن - 3

EMI filter براي اطمينان بيشتر مي توان در هر دو سمت .تغذيه از برق شهر يا ژنراتور يا مانند آن تامين مي شود

.وجود دارد كه براي حفاظت بيشتر بايد متصل شود Earthدر فيلترهاي استاندارد، يك اتصال . چنين خازني را قرار داد

در صورت استفاده از يك منبع تغذيه سوئيچينگ بايد طراحي منبع تغذيه به گونه اي باشد كه تمهيدات الزم براي - 4

.شته باشدمقابله با شرايط نويزدر آن وجود دا

:در صورت استفاده از تغذيه خطي - 5

ولت 180ولت محاسبه شود، بلكه بايد شرايطي كه تغذيه تا حد 220ولتاژ خروجي ترانس تغذيه نبايد براي ولتاژ - الف

بزرگتر از مقدار معمول آن % 20به اين منظور بايد خروجي ترانس در حدود . يا كمتر هم افت مي كند در نظر گرفته شود

.ولت براي آن در نظر گرفته شود 15تا 14ولت براي ترانس، خروجي 12مثال بجاي خروجي .قرار داده شود

با ولتاژ 3300µFتا 2200µfدر محدوده ( در خروجي پل ديود بايد خازن الكتروليت با مقدار كافي و مارك معتبر - ب

و از قرار دادن خازن هاي چيني بي كيفيت خودداري قرار داده شود 470nFبه موازات يك خازن حداقل ) 25vحداقل

.شود

Page 2: AVR Noise

٢

KnowledgePlus.ir

مي XMEGAبراي خانواده ( 7805و بعد يك 7812مثال ابتدا يك . بايد بصورت دو مرحله اي باشد رگوالتور - ج

رد هك درك هدافتسا ناوت يم مه 7809 زا 7812 ياجب .)استفاده كرد 7805بجاي LM1117يا LF33توان از

.دوب دهاوخ يفاك سنارت يجورخ يارب تلو 12 ژاتلو ،تروصنيا

به موازات يك خازن 10µF Tantalumبه موازات يك خازن µF 1000در خروجي رگوالتورها يك خازن -د

100nF 1000به منظور جلوگيري از سوختن رگوالتورها به دليل وجود خازن . قرار داده شود µF در هنگام خاموش

رهبين ورودي و خروجي سوكعم تروصببايد 1N4001 ريظن، يك ديود و تخليه خازن در رگوالتور شدن مدار

.)روتالوگر وروديد در سمت خروجي و كاتد در سمت نآ( قرار داده شود رگوالتور

.دنموازي شو 12و 5 يهابايد در خروجي تغذيه و با ولتاژي اندكي بزرگتر از ولتاژ تغذيه Fastديودهاي زنر از نوع - 6

متسيب شخب رد يلومعم رنز كي ندرك ساياب يارب هدش هداد حيضوت شور هب ،Fast رنز هب يسرتسد مدع تروص رد

.دوش هعجارم AVR شزومآ مليف

مي مقدار سلف . با مقدار مناسب قرار داده شود LCبين تغذيه ميكرو كنترلر و تغذيه خروجي رگوالتور بايد يك فيلتر - 7

. باشد Multi Layer 100nFو به موازات آن Tantalum 10µFنوع از و خازن 1mHدر حد كمتر از تواند

جريان قطعات جريان كش مانند .مقاومت اهمي سلف نبايد به حدي باشد كه افت قابل توجهي روي آن ايجاد شود

7segment دنشو متصل سلف از قبل به بايد ذيه تامين شود ونبايد از اين تغ.

آن پورتهايمنابعي كه مي توانند نويز را به بوسيله اپتوكوپلرها ازايزوله كردن ورودي و خروجي هاي ميكروكنترلر - 8

.تزريق كنند

ماگنهدر يپاچرادم يلاخ ياه شخب رياس و SMDدر زير ميكروكنترلرهاي بسانمزمين تاصفحقرار دادن - 9

.PCBطراحي

بخش روي به گونه اي كه جريان يك GNDموجود و تقسيم ستاره اي تارادوجه به مبا ت PCBطراحي اصولي -10

رد مه هب كيدزن ياه شخب نيب گنيلپوك و يياقلا رثا هب دياب PCB يحارط رد نينچمه .بخش هاي ديگر اثر نگذارد

.دوش هجوت يپاچرادم

.اسيالتور خارجي با طراحي معتبر زا هدافتساو يا CKOPTاستفاده از كريستال خارجي و فعال كردن فيوزبيت -11

.ب برنامهو ريست كردن نرم افزاري آن در نقاط مناس Watch dog Timerفعال كردن -12

براي اين ممكن سطح ولتاژ باالترين و انتخاب اه تيبزويف قيرط زا Brown out detectionفعال كردن -13

2.7vسطح 3.3vو براي تغذيه 4vسطح باختنا 5vبراي تغذيه . كه اين ولتاژ بايد كمتر از سطح تغذيه باشد حفاظت

،يلخاد Eeprom يلامتحا ندش كاپ زا يريگولج يارب تظافح نيا دوجو .مناسب است Brown outبراي حفاظت

.تسا يرورض

Page 3: AVR Noise

٣

KnowledgePlus.ir

.حساس به لبه تا زمين اي خارجي فعالورودي وقفه ه بين 1nFيك خازن قرار دادن -14

در نقاط مختلفي كه دور از تغذيه اصلي قرار دارند و جريان كشي نيمز و هيذغت نيب 100nFقرار دادن خازن هاي -15

...و 7segmentو LCDها و تغذيه ICدارند، اعم از

Vrefدر ورودي 100nFقرار دادن يك خازن استفاده نشود و ADC، حتي در صورتيكه از AVccتوجه به اتصال -16

الزم است يك فيلتر پائين گذر مجزا AVccهمچنين براي تغذيه .در شرايطي كه ولتاز خارجي به آن اعمال نمي شود

.قرار داده شود Datasheetمطابق اطالعات موجود در

.رد وجود داردهايي كه چند پايه در اين مو AVR در Vccو GNDاتصال تمام پايه هاي -17

يي كه بايد اين مقاومت در آنها فعال داخلي براي ورودي ها Pull upخارجي و عدم اكتفا به Pull upقرار دادن -18

.باشد

ميظنت قيرط زا هدش باختنا كالك عبنم هب هتسب رلرتنكوركيم يزادنا هار يارب Start-up نامز رثكادح نداد رارق -19

.اه تيبزويف بسانم

RS485كه بسته به نوع ارتباط در مواردي مانند براي ارتباط ميكروكنترلر با فواصل دورتر استفاده از كابل مناسب -20

باشد و در مواردي از جمله انتقال سيگنال هاي آنالوگ ) twisted pair(ي تابيده شده سيم هاالزم است بصورت

هتفاب تروصب رازاب رد دوجوم ياه لباك يخرب رد shield هكنيا حيضوت .باشد نيمز هب لصتمبافته شده shieldداراي

.تسين بولطم يتيعضو نينچ هك تسا دوجوم ميس هتشر دنچ تروصب اهنت و تسين هدش

براي محافظت از بسانمدر صورت وجود نويزهاي تشعشعي شديد، قرار دادن يك صفحه يا محفظه فلزي -21

.اتصال آن به زمين و تارادم رياس ميكروكنترلر و

.در كاربردهاي برق صنعتي Earthاتصال و برقراري وجود -22

از منابع پر نويز با روش هايي مانند استفاده از فاز هاي ديگر برق، استفاده ACتغذيه جدا كردن تا حد امكان محل -23

.Stablizerو استفاده از ACاز پريزهاي جداگانه، انتخاب سيم هاي مناسب و با قطر كافي براي افت كم در تغذيه

)نبع آزاد استذكر مطالب با نقل م(