集中式智能电表的抗干扰设计

硬件抗干扰设计
电量信号的采集和输出部分采用光电耦合器，光电耦合器的一次侧和二次侧是电绝缘的，因此对地电位差干扰有很强的抑制能力，同时也具有很强的抑制电磁干扰的能力。电源在向系统提供电能的同时，也会把干扰噪声直接由供电端加在控制电路上，而单片机的复位线、中断线等控制线，最易受到这种外界噪声的干扰，因此必须采取一定措施来加以抑制、消除这种干扰。具体方法为：加屏蔽罩、隔离变压器、磁环和π形滤波电路等，但这些只能使干扰脉冲的数量和幅度有所减少，难以从根本上解决。所以，还必须使用象MAX691A之类的单片机专用电源监控芯片，以提高敏感器件的抗干扰能力。

软件抗干扰设计
本系统采取的软件抗干扰措施如下：
(1)对输入信号采用电平检测而非边沿检测，以减少各种随机干扰脉冲的影响。
(2)对重要的状态寄存单元备份，当系统状态受干扰破坏后，能及时查询备份寄存单元的信息，进行状态纠正。
(3)电量数据存放之前，对其进行校验，以保证数据的正确性。
(4)电量数据在6264和2465中都采取多址存放，互为备份，以确保万无一失。
(5) 设置自检程序，在某些内存单元设置状态标志，在开机运行后，对其进行监测，保证信息存储、传输、运算的高可靠性。
(6) 插入空操作指令：在比较条件转移指令、绝对转移指令、中断、堆栈指令前，以及数据表格后，插入空指令，提高系统的稳定性。
(7) 当程序运行失常，发生诸如：程序“跑飞”、数据区和工作寄存器中的数据遭到破坏,采取措施如下：
(a) 设置监视跟踪定时器
因本系统设计有CPU安全监控电路，所以可通过使用MAX691A的定时中断即看门狗(Watchdog)来监视程序的运行。只要程序正常运行，定时器就不会出现定时中断。而当程序运行失常，因“跑飞”等原因不能对WDI进行及时刷新时，看门狗定时器就会引发崩溃复位。
(b) 设置软件陷阱
在程序存储器的空白处，填满空操作指令和长转移指令(LJMP ERR)，来截获跑飞的程序，最后通过软件强制复位，使程序返回到初始状态。在MCS-51单片机的软件复位过程中，必须连续执行两次中断返回指令RETI才能确保清除中断标志，使系统恢复正常。出错处理程序如下：
ERR:CLR EA ;   正确的软件复位入口，关中断
MOV 66H,#0AAH ; 重建上电标志
MOV 67H,#55H
MOV DPTR,#ERR1 ;准备第一次返回地址
PUSH DPL
PUSH DPH
RETI ;    清除高级中断激活标志
ERR1: CLR A
PUSH ACC
PUSH ACC
RETI ;    清除低级中断激活标志■