以升降機和建筑卷揚機為代表的垂直起升機械，在建筑施工中扮演著重要角色，可以將物料和施工人員在地面和各樓層間輸送。在建筑工地，有起重機、升降機、電焊機等多種設備頻繁作業，對工地的交流電源產生嚴重干擾，同時也對測控系統的輸入輸出信號產生很大影響，工作環境惡劣。另一方面，升降機控制器的運行故障可能導致升降機鋼絲繩拉斷甚至吊籠墜毀、井架損毀等嚴重安全事故。這就要求升降機控制器的各部件特別是主控微機系統具備極高的可靠性。

升降機平層控制器在戶外作業，環境惡劣，干擾源較多，該系統是由單片機通過固態繼電器控制交流接觸器，進而控制三相交流電機。交流接觸器和交流電機本身就是強干擾源，而建筑施工設備的安全要求較高，因此如何解決系統的干擾問題十分重要。 

引起系統不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統時好時壞；內部和外部的干擾、電源紋波系數過大、器件負載過大等造成邏輯電平不穩定；另外，走線和布局的不合理等也會引起系統可靠性差。在進行升降機平層控制器現場調試時我們分析了干擾源(圖1)并采用了如下抗干擾措施。 

1 硬件抗干擾措施 

在現場開關(如交流接觸器)與計算機輸入接口之間，傳輸線路較長，容易引起強電干擾。因此，為提高平層控制系統的可靠性，輸出端多用具有安全保護和抗干擾雙重作用的隔離技術。隔離雙方無電路聯系，各用獨立電源和公共接地地段。我們在平層控制器設計過程中，利用到的隔離技術如下。 

1．1 光電隔離技術 

光耦是一種光電轉換器，先把電轉化成光，然后由光轉化為電， 以實現電信號的隔離。圖2是光電耦合原理圖。為了進一步減少干擾，我們采取主控系統隔離供電的方法，即把主控系統用光電隔離為兩部分，核心控制部分和信號輸出部分分別供電。 
固態繼電器(SSR)是一種無觸點通斷功率型電子開關。當施加觸發信號后，其主回路呈導通狀態；無信號時，呈阻斷狀態。它利用電子技術實現了控制回路(輸出端)與負載回路(輸出端)之間的電隔離和信號耦合，而沒有任何可動部件或觸頭，實現了相當于電磁繼電器的功能，故稱為固態繼電器。固態繼電器的輸入輸出是利用光電耦合器來進行隔離，如圖3輸入的上升和下降控制信號均為直流并且低電平有效，輸出采用高反壓的單向可控硅反并聯的“零壓差”導通型交流開關。兩個固態繼電器輸出直接接到交流接觸器線圈上，通過交流接觸器控制電機的起停。通過固態繼電器就可以實現強電弱電的轉化并且還可以抑制干擾。 

1．2 提高信號的傳輸能力 

1．2．1 采用差分電路改善傳感器的信號輸出能力 

差分電路輸入端是兩個信號的輸入，這兩個信號的差值為電路有效輸入信號，電路的輸出是對這兩個輸入信號之差的放大。如果存在干擾信號，會對兩個輸入信號產生相同的干擾，通過二者之差，干擾信號的有效輸入為零，這就達到了抗共模干擾的目的。 

1．2．2 長線傳輸干擾的抑制

在單片機測控系統中，當各子系統相距較遠時，信號在傳輸線上的反射、串擾，其他噪聲隨之而來，線路不均勻性和負載不匹配性引起的信號反射很容易在傳輸線上引起“振鈴”現象_3_。在建筑工地現場操作人員不可能離現場很近的地方操作并且測控系統和傳感器固定的位置相距較遠，所以升降機平層控制器必須考慮長線傳輸帶來的干擾問題。考慮到傳感器采用驅動器輸出，從傳感器引出A、／A、B、／B及電源線，采用6根同軸電纜線。其他硬件抗干擾措施有在主控電路板上加裝屏蔽罩、配置去藕電容、上拉電阻和TVS穩壓管、看門狗芯片和加粗地線等。 

2 軟件抗干擾措施 

除了在控制器的硬件上采取相應的屏蔽措施，在軟件上同時也采取相應的抗干擾措施。最大限度提高系統的可靠性、魯棒性_5_。軟件抗干擾措施如下。 

2．1 指令冗余 

當CPU受到干擾時，往往將一些操作數當作指令來執行，引起程序混亂。當程序彈飛到某一單字節指令時，便會自動納入正軌。當彈飛到某一雙字節指令或三字節指令時，有可能落到其操作數上，從而繼續出錯。因此，應多采用單字節指令，并在關鍵地方人為插入一些單字節指令(NOP)或將有效的單字節指令重復書寫，這就是指令冗余。指令冗余無疑會降低系統的效率，但一般不會太嚴重，故廣泛使用。添加冗余指令有以下2種方式。 

1)在重要指令段中三字節指令和二字節指令中插入兩個單字節NOP指令，對程序流向起決定性作用的指令如RET、RETI、ACLALL、LJMP、JZ、JNZ、JC、JNC等，和某些對系統工作狀態起重要作用的指令(~ISETB、EA等等)之前插入兩條NOP指令，可使亂飛程序迅速納入正軌。 

2)對于以上所提到的重要指令，重復寫以上指令，做到重要指令冗余。 

2．2 軟件“看門狗” 

即用一個定時器來做“看門狗”，將它的溢出中斷設定為高級中斷，系統中其他的中斷可設為低級中斷。當“看門狗”啟動后，在主程序中必須在一定的時間內(小于定時時間)重新給定時器賦初值，這樣在程序正常運行時就不會產生溢出中斷。當程序掉入死循環后，由于定時溢出中斷為高級中斷，故可奪走CPU的控制權，故經過定時時間可產生一次定時器溢出中斷，從而退出死循環。 

由硬件實現的“看門狗”技術，可以有效地克服主程序或中斷服務程序由于陷入死循環而帶來的不良后果，但在工業應用中，嚴重的干擾有時會破壞中斷方式寄存器，導致中斷關閉，這時硬件“看門狗” 電路功能將不能