74HC595的抗干扰能力真的这么差吗？还是我的电路有问题啊...

小奕 · 发表于 2014-2-17 16:28:08

本帖最后由小奕于 2014-2-17 17:13 编辑

做了一个控制器，分为主板和显示板两块板子。显示板子上有一个液晶屏，10个LED指示灯，及4个按键。主板和显示板子用20P的排线连接长度20CM。结果出现了问题，正常时候显示板子上的指示灯能正常显示，一遇到接触器或者电磁阀工作或电动球阀工作时，LED面板上的灯就乱一次，动作结束后恢复正常。----------可恨的干扰来了。
PCB硬件大概如下：
1、主板上的单片机工作一切正常。
2、显示板子上的LCD工作正常。
3、显示板子上按键扫描正常。
4、显示板子74HC595信号线SCLK,RCK,DIN均加强上拉1K欧姆的电阻。
5、显示板每片74HC595都紧挨着104电容。
6、显示板电源处有两个1000PF电容，并有104电容。

当出现干扰后第一反应是连接排线太长了，造成干扰。为了决定具体是排线太长造成的干扰还是74HC595抗干扰能力差于是去掉排线，将显示板单独用电池供电，这时把板子放置在交流接触器附近，上电后所有LED灯均亮起来，然后频繁启动交流接触器发现LED开始乱跳。

请问各位是595的抗干扰能力差还是我的测试方法不对？？？？另外像我这样的需求你会怎样设计呢？？？考虑过显示板子和主控板子用485进行通信，可是这样改动太大。(主板单片机两个串口均以被使用)，求大侠支招！！！！

cc1987 · 发表于 2014-2-17 17:04:30

帮顶

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:08:14

cc1987 发表于 2014-2-17 17:04
帮顶

谢谢！不知道换CD4094能行不，只是看资料说4094的驱动电流太小啊。

Jason022 · 发表于 2014-2-17 17:12:43

检查下你的单片机管脚是否设置成推挽输出模式

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:14:56

Jason022 发表于 2014-2-17 17:12
检查下你的单片机管脚是否设置成推挽输出模式

单片机推挽输出！现在的问题是将显示板和主控板断开，依然会出现干扰。(显示板上没有MCU只有两个74HC595)

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:16:13

大家有什么好的方案替代595吗？

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:16:35

Jason022 发表于 2014-2-17 17:12
检查下你的单片机管脚是否设置成推挽输出模式

谢谢帮忙！！

EMC菜鸟 · 发表于 2014-2-17 17:24:51

楼主的测试手段是否符合现场的情况，即现场是否有很靠近面板的接触器？ —— 如果有，并且楼主无法解决干扰的问题，是否可以考虑将设备离接触器远一点？

另外看楼主的说明，仅仅靠辐射干扰就能让HC595混乱，这种即强又近的干扰，倒没遇到过，一般情况下，面板也就是做做静电放电测试而已。

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:28:38

EMC菜鸟发表于 2014-2-17 17:24
楼主的测试手段是否符合现场的情况，即现场是否有很靠近面板的接触器？ —— 如果有，并且楼主无法解决干扰 ...

实际现场的干扰源比现在手头测试的更多啊。设备放在柜子里的，里边有两个交流接触器就在显示单元下方。我测试的时候也是把显示板子放在交流接触器上方大约几厘米。
测试时候发现将排线绕在交流接触器上，干扰更明显。

ahong2hao · 发表于 2014-2-17 17:32:38

用电池都不行啊，那应该是信号线受干扰了。将所有信号线下拉试试。看看还会不会受干扰。

hall · 发表于 2014-2-17 17:36:25

两个板子和电动元件不是共用电源吧

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:38:56

ahong2hao 发表于 2014-2-17 17:32
用电池都不行啊，那应该是信号线受干扰了。将所有信号线下拉试试。看看还会不会受干扰。 ...

恩这就改一下电路试试！

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:43:12

改为下拉，将排线靠近接触器还是有干扰。

68336016 · 发表于 2014-2-17 17:44:33

上电时有没有对595的输出引脚进行“初始化”一下，因为这些逻辑芯片上电时候输出引脚状态不确定，容易在后面出现混乱。

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:47:51

hall 发表于 2014-2-17 17:36
两个板子和电动元件不是共用电源吧

现在只用一个显示板子做测试，不输入信号，将电源接通(电池供电)，将排线靠近交流接触器(交流接触器电源用线接在220V插排上，用手来回插拔电源接头)。板子上电后595默认输入高电平，所有LED点亮，595的信号线上拉或下拉（1K电阻）都测试过，只要将板子放在接触器正上方，LED灯就会闪烁，595寄存器保存干扰后的数据。
应该是信号线受干扰，但是我都接1K上拉或者下拉了还不行呢。

小奕 · 发表于 2014-2-17 17:48:34

68336016 发表于 2014-2-17 17:44
上电时有没有对595的输出引脚进行“初始化”一下，因为这些逻辑芯片上电时候输出引脚状态不确定，容易在后 ...

没接MCU，只是让595上电输出默认值。

witlong · 发表于 2014-2-17 18:11:25

用595做过广告灯，单片机IO口直推，连线5M多，595级联100个后有20多米。没异常。

小奕 · 发表于 2014-2-17 18:16:11

witlong 发表于 2014-2-17 18:11
用595做过广告灯，单片机IO口直推，连线5M多，595级联100个后有20多米。没异常。 ...

哦开来20CM的排线应该没问题喽。唉，难道是芯片不行？我在X宝买的芯片，2毛多一个。
看来得翻翻旧板子看有没有595了。

JohnsonTan · 发表于 2014-2-17 18:40:52

电磁阀供电电路与MUC供电电路分开。

WOSDAIZ · 发表于 2014-2-17 18:55:34

你把595的時鐘速度改慢一點試下.

小奕 · 发表于 2014-2-17 19:49:11

用示波器打信号线，信号线有少了干扰信号。请问这个干扰信号(应该是电磁辐射过去的)怎么能去除呢？ (交流接触器的干扰还是挺大的，将示波器的表笔放在接触器附近，接触器动作，在示波器上能看到波形。) 磁珠？低通滤波？

一会都试一下，把结果告诉大家。

小奕 · 发表于 2014-2-17 20:22:28

加上低通滤波干扰大幅度减小！

EMC菜鸟 · 发表于 2014-2-17 20:26:07

小奕发表于 2014-2-17 20:22
加上低通滤波干扰大幅度减小！

不太明白，你在哪里加低通？PCB上靠近芯片的地方？加RC？

小奕 · 发表于 2014-2-17 20:28:53

靠近HC595的三条数据线，靠近芯片位置加阻容滤波。具体频率还没计算，算好后再测试一下。

Vmao · 发表于 2014-2-17 20:42:44

不插排线有影响吗如果没有考虑把595 时钟线数据线串接电阻

cqfeiyu · 发表于 2014-2-17 20:43:07

串电阻确实有效果,试过

Vmao · 发表于 2014-2-17 20:44:47

595 是高速 ic 对小信号抖动都能相应的

Xujuango · 发表于 2014-2-17 21:00:19

肯定是你的 MCU部分有问题

lans0625 · 发表于 2014-2-17 21:12:20

关注.等侍最后结果.

tbbt · 发表于 2014-2-17 21:12:48

595的clk和RCK上加102电容，接触器线圈上并浪涌吸收器

zhiwei · 发表于 2014-2-17 21:53:18

同意楼上。我们逆变器等设备干扰也是很厉害，加电容有用。你的PCB是双面板可以考虑底层铺铜，顶层走线！

DiaoMao_Huang · 发表于 2014-2-17 22:56:39

感觉是MCU程序问题

kafeiwutang · 发表于 2014-2-18 10:47:20

加铁壳，线换屏蔽线

kebaojun305 · 发表于 2014-2-18 10:54:19

595的时钟和数据线上要加阻容滤波的这类IC 速度太高对毛刺干扰特别敏感。

liujingbin · 发表于 2014-2-18 11:50:53

DiaoMao_Huang 发表于 2014-2-17 22:56
感觉是MCU程序问题

我也是这么觉得

饭桶 · 发表于 2014-2-18 12:19:25

很多PLC的面板都是595方案的，稳定很多

小奕 · 发表于 2014-2-18 14:20:38

kebaojun305 发表于 2014-2-18 10:54
595的时钟和数据线上要加阻容滤波的这类IC 速度太高对毛刺干扰特别敏感。 ...

恩说到点子上了。就是数据线上有毛刺造成的！！

小奕 · 发表于 2014-2-18 14:21:44

liujingbin 发表于 2014-2-18 11:50
我也是这么觉得

呵呵我说的是没有MCU控制的时候。问题解决了，加低通滤波。

kebaojun305 · 发表于 2014-2-18 14:55:11

小奕发表于 2014-2-18 14:20
恩说到点子上了。就是数据线上有毛刺造成的！！

我用164时碰到过。

jz701209李 · 发表于 2014-2-18 15:31:20

路过，学习一下

ghhuang · 发表于 2014-2-18 16:48:02

楼主是做RFID产品的，跟我以前做一块子相式度达90%

wazhiyi · 发表于 2014-2-18 20:07:40

楼主公布一下解决办法吧

wjy80 · 发表于 2014-2-19 23:12:22

菜鸟也想知道问题答案！

lijg8421 · 发表于 2014-2-20 08:37:45

595确实信号线易受干扰，打群脉冲时非常明显，工业现场容易出现显示乱码，测试使用CH452效果更差！

DiaoMao_Huang · 发表于 2014-2-20 08:54:10

ghhuang 发表于 2014-2-18 16:48
楼主是做RFID产品的，跟我以前做一块子相式度达90%

你就是在说楼主山寨你的！！

newywx · 发表于 2014-2-20 09:03:23

饭桶发表于 2014-2-18 12:19
很多PLC的面板都是595方案的，稳定很多

不知道它们怎么处理的

yuyu87 · 发表于 2014-2-20 09:06:46

不要共用电源，
104电源也太大了吧？換小一点，101，上下拉

ghhuang · 发表于 2014-2-20 09:12:52

DiaoMao_Huang 发表于 2014-2-20 08:54
你就是在说楼主山寨你的！！

纯属巧合而已。

anxiangbo · 发表于 2014-2-20 09:16:26

软件上把数据送慢些，数据的高低电平时间长些。硬件上加施密特电路驱动，问题差不多就解决了

guozs1984 · 发表于 2014-6-6 12:46:28

最近用74HC595 ，发现干扰也是很大。
我电源5V，纹波500mV左右。
但控制信号的波形还是不错的，没有太大的波动，高电平5V，外加500mV左右的纹波，低电平0V，外加200mV左右的纹波。
电机一工作起来，595输出就不正常，接的led灯闪烁，电机停下来，就好了。

kickdown · 发表于 2014-6-6 14:49:20

我们设备面板上也是HC595，排线进面板后先是RC低通滤波，电阻100R，电容1nF，然后进74HC14施密特处理，14输出后再加100R和1nF到HC595，最大驱动400kW电机，啥事没有。
后来我做了一个检测TTL传输过来，最高频率500Hz左右信号的板子，线长2米左右，进来后直接HC14输入加1k下拉，当时想的是反正HC14已经施密特处理了，一般干扰也不会有问题，结果到了现场，变频一起动就误报，实在不想改板，就在1k上并联了0.1uF电容，对付过去了。

jhjkdz · 发表于 2014-6-8 13:31:35

学习了！低通滤波！

phy_0302 · 发表于 2014-6-11 14:41:49

最近正好有在用这个芯片，学习了。

1066950103 · 发表于 2014-7-10 10:13:58

看了各位的解说又涨见识啦！

changmingking · 发表于 2014-8-11 09:34:14

我现在是平时可以正常工作，打EMC（群脉冲)的时候,不亮的灯会瞬间闪亮。 LZ 的RCK是怎么处理的呢？是下面这样处理的吗?

for(i = 0;i < 8;i ++)
{
SI = dat & 0x80;
SCK = 0;
dat <<= 1;
SCK = 1;
}
RCK = 0;
RCK = 1;

myxiaonia · 发表于 2014-8-14 21:16:53

悲剧了，我也想用595啊，没想到难度比我预想的还要大

myxiaonia · 发表于 2014-8-15 13:36:19

小奕发表于 2014-2-18 14:21
呵呵我说的是没有MCU控制的时候。问题解决了，加低通滤波。

我有个疑问，加低通滤波后信号边沿就不陡峭了，你的移位时钟频率是多少啊

YaoHui · 发表于 2014-8-15 14:13:45

越简单的东西越不好搞啊。
多少人靠595发财的....

yigang · 发表于 2014-8-15 14:59:32

D:\MAG_2014\PCB_DESIGN\PP.JPG

长线不可怕！！！

yigang · 发表于 2014-8-15 15:01:38

长线传输不可怕

glacier1 · 发表于 2014-8-15 15:06:56

595没这么差吧

steaven2000 · 发表于 2014-8-15 17:26:36

从现象分析，应该是你的锁存信号和时钟信号同时受干扰了：时钟信号受干扰，导致数据发生移位；锁存信号受干扰，干扰数据生效，74HC595输出异常。

测试LED显示错乱时锁存信号和时钟信号波形，增加滤波。

matao5566 · 发表于 2014-8-15 17:49:12

现在的ＬＥＤ屏大多是用５９５驱动的，可以级联很多，所以说还是很稳定的

qijun · 发表于 2014-8-15 19:41:17

注意13脚的干扰问题，直接在13脚上加电容到地或者电源。

1ongquan · 发表于 2014-8-15 22:42:12

实心铺铜感觉会好点，有一定屏蔽作用

2fen · 发表于 2014-8-16 00:19:03

小奕发表于 2014-2-17 18:16
哦开来20CM的排线应该没问题喽。唉，难道是芯片不行？我在X宝买的芯片，2毛多一个。
看来得翻翻旧板子看 ...

JLC商城卖0.3元，品质应该有保障

smartmeter · 发表于 2014-8-16 09:07:01

595差不多这个德性

chunri · 发表于 2014-8-16 09:15:06

单片机IO是多少伏的，之前用3.3V的单片机驱动5V 595经常出错，推挽、开漏+强上拉都试过，线长了很容易出错，后来加了一级电平转换，没问题了！

tonyone · 发表于 2014-8-16 23:05:05

学习了

mcuyongchao · 发表于 2014-8-25 00:22:46

mcu不是3。3v的吧？没电平转换？

yigang · 发表于 2014-9-4 09:25:12

本帖最后由 yigang 于 2014-9-4 09:45 编辑

这个问题也可以说是长线问题---你的PCB板子上，可能有一个或几个构成闭合回路的长线---包括电源线、地线。
当电磁阀动作时回路中的磁力线变化----于是法拉第就找你来了。。。
解决办法，（在已有的PCB板上，或当重新布板时）人工用短粗导线（飞线）破坏“长线回路”。。。

还有，首先排线的地要多一些---比如一个信号对一个地线。。。

chwnin · 发表于 2014-9-11 15:15:19

chunri 发表于 2014-8-16 09:15
单片机IO是多少伏的，之前用3.3V的单片机驱动5V 595经常出错，推挽、开漏+强上拉都试过，线长了很容易出 ...

线路短的话（5cm），3.3v直接驱动误码率高吗？我想做个板级的显示，不知道不转电平问题大不大。

jiangshaoyatui · 发表于 2014-9-11 18:18:23

可以肯定的是不是595的问题

myliuyu · 发表于 2014-9-12 00:37:31

滤波，或者光耦隔离，或者差分传输

hamxiyue · 发表于 2014-9-12 08:58:43

用过没出现这问题

kevinchen026 · 发表于 2014-9-12 09:02:29

mark~

netting · 发表于 2014-10-1 21:03:52

某位兄弟讲得好，加阻容或光偶或加逻辑整形

xiangqian1114 · 发表于 2014-10-28 14:03:25

mark,低通滤波

NEXEN1106 · 发表于 2014-10-29 14:14:10

我用164碰到过，数据和时钟线加上1k电阻/101电容就好了

eit · 发表于 2014-10-29 14:27:40

学习了，595抗干扰问题

LeoJun0614 · 发表于 2014-10-29 14:31:57

yigang 发表于 2014-8-15 15:01
长线传输不可怕

学习了~~~帮顶

benhaha · 发表于 2014-11-7 10:43:56

硬件上加低通滤波；软件上加实时刷新

retome · 发表于 2016-5-2 14:55:16

NEXEN1106 发表于 2014-10-29 14:14
我用164碰到过，数据和时钟线加上1k电阻/101电容就好了

怎么加？

寻思 · 发表于 2016-5-2 15:23:37

继电器输出端控制电磁阀的问题，百度电磁阀吸收电路。在继电器输出加上该电路

gylg3344love · 发表于 2016-5-2 20:27:32

yigang 发表于 2014-8-15 15:01
长线传输不可怕

可以讲解一下原理吗?

LQS1200 · 发表于 2016-5-2 21:36:21

唉，一吸继电器，573数据改了

qdyuyan · 发表于 2016-5-2 21:51:49

以前用573驱动一些灯，也出现过乱闪的现象，

xmcsl · 发表于 2016-8-12 10:30:13

刚使用595 + ULN2003，带继电器控制电机，电机一起动595就乱输出，拆掉电机工作就正常，初步判断为595受干扰，正在解决中...

RAMILE · 发表于 2016-8-12 10:38:36

xmcsl 发表于 2016-8-12 10:30
刚使用595 + ULN2003，带继电器控制电机，电机一起动595就乱输出，拆掉电机工作就正常，初步判断为595受干 ...

在595的ST管脚对地接102电容就OK了

xmcsl · 发表于 2016-8-12 11:18:05

RAMILE 发表于 2016-8-12 10:38
在595的ST管脚对地接102电容就OK了

谢谢，我晚上试试。

xmcsl · 发表于 2016-8-12 23:33:35

RAMILE 发表于 2016-8-12 10:38
在595的ST管脚对地接102电容就OK了

刚试了，在595的第11,12,14脚各接了102电容到地，测试OK！

ycping · 发表于 2016-8-13 09:22:24

应该不会。

贪吃的蚂蚁 · 发表于 2016-10-19 23:09:50

MARK,正打算用595呢！向各位学习

片羽之神 · 发表于 2016-10-20 11:14:29

我用hct244遇到不稳定问题~不过加上延时就好多了~

merphy · 发表于 2016-10-20 12:49:13

小奕发表于 2014-2-17 18:16
哦开来20CM的排线应该没问题喽。唉，难道是芯片不行？我在X宝买的芯片，2毛多一个。
看来得翻翻旧板子看 ...

去原厂 st 或者ti 什么的要几片原装的595，这个问题我碰见过，淘宝货是不行的，

dxdqdxdq · 发表于 2016-10-20 13:11:04

试试立创商城的AiP1628吧,4毛多，够便宜。抗干扰估计都一样，不停迅速刷新就看不出来了。

xingjianpeng · 发表于 2016-12-30 10:50:34

RAMILE 发表于 2016-8-12 10:38
在595的ST管脚对地接102电容就OK了

果然好了。在其它管脚上加102没啥用。只在这一个管脚上加，就好了。
厉害厉害。
苦恼了好久的问题终于解决了。
被交流接触器带来的595乱码问题烦了好久。

myxiaonia · 发表于 2016-12-30 11:12:22

本帖最后由 myxiaonia 于 2016-12-30 12:30 编辑

qdyuyan 发表于 2016-5-2 21:51
以前用573驱动一些灯，也出现过乱闪的现象，

用时钟锁存的方法都有这个问题，但是573因为是并行，和595这种串行的相比，出错概率是1/8左右，相对而言情况就好很多了

不过，因为用8位扩展的话，一般8位口会连好几个扩展芯片，如果锁存线上来个毛刺的话，问题反而更糟糕

myxiaonia · 发表于 2016-12-30 12:22:38

xingjianpeng 发表于 2016-12-30 10:50
果然好了。在其它管脚上加102没啥用。只在这一个管脚上加，就好了。
厉害厉害。
苦恼了好久的问题终于解 ...

我挺奇怪的虽然st信号是很重要，但是clk信号一样重要啊甚至这俩信号被干扰出错的时间点都是一样的

而且按照时序，只要移位寄存器内容是对的，最终锁存内容总是正确的，而移位出错了，那只要没有重新刷新的话，锁存内容都不可能是对的
clk至少不会比st重要性低

吉安的心该有 · 发表于 2017-5-4 11:03:20

xmcsl 发表于 2016-8-12 23:33
刚试了，在595的第11,12,14脚各接了102电容到地，测试OK！

学习了我也是遇到同样问题

74HC595的抗干扰能力真的这么差吗？还是我的电路有问题啊...

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