电机中奇怪的干扰

摘要：简介：本文记录了一个综合电路板的测试过程，使用STC8H单片机为核心，集成了DHT11温湿度传感器、YX1201触摸芯片、OLED/LCD显示屏等模块。电路设计采用单面板布线，制作顺利。但在测试中发现，当驱动小型水泵电机运行时，OLED显示会出现混乱，而更

简介：本文记录了一个综合电路板的测试过程，使用STC8H单片机为核心，集成了DHT11温湿度传感器、YX1201触摸芯片、OLED/LCD显示屏等模块。电路设计采用单面板布线，制作顺利。但在测试中发现，当驱动小型水泵电机运行时，OLED显示会出现混乱，而更换更大功率的电机却无此问题。通过分离电源、并联电容等措施均未能解决干扰问题，疑似空间耦合导致。作者对这一现象感到困惑，希望寻求更合理的解释。相关测试模块已通过前期验证，完整电路设计文件与测试视频已存档。
关键词：电机干扰，OLED

测试DHT11的模块[1]测试YX1201无极调光集成芯片[2]

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这个电路板是将前两天的测试电路综合在一起。电路核心MCU仍然采用小而强大的 STC8H单片机，他的设计简约风格令人爱不释手。增加了一个蜂鸣器，触摸接口采用YX1201 芯片，它的输出通过低通滤波接入单片机的AD端口。增加外部两路功率开关输出，用于带动外部水泵中的直流电机。通过一个IO口连接DHT11温湿度传感器。仍然使用OLED作为显示部分。此外，还增加一个I2C总线驱动的 LCD大屏。使用一个电压分压接口，连接外部的湿度传感器。这是整个电路的部分。通过单面布线，适合一分钟制板。一分钟之后得到测试电路。电路没有瑕疵。下面进行焊接测试。

焊接电路板，使用水蒸气清洗电路板。电路板上的飞线使用 0 欧姆的电阻来完成。

接下来软件编程测试，现在 OLED 可以显示电路板中传感器的数值。现在问题来了，如果电路板带上电机运行。会出现OLED 屏幕乱码的情况。

三、电机乱码

在正常显示的状态下，如果打开MOS 管驱动的电机。可以看到OLED出现了混乱。只有重新上电之后，OLED才能够恢复正常。在电路板布线过程中，流过电机上的电流，是通过它独自的回路回到电源。这与，单片机部分的电源是分开的。即使做了这方面的处理，包括在电机两端并联电容，消除一些干扰火花。但仍然OLED会被干扰。为了进一步避免电源的干扰，将驱动电机回路的电源彻底与单片机电源分离。在使用另外一个电源，为电机驱动电路提供5V。但是，很可惜。一旦电机转动。OLED就会被干扰出现混乱。这种故障现象将我给整不会了。

出现这种现象令人匪夷所思。究竟为何 OLED 屏幕被电机的运行干扰了。测量电机运行的时候，MOS管的电源上的电压波形。虽然电源上有很细微的波动，但是波动幅度不大，电压整体上还是非常规整的。这个波动，按道理来说，应该无法通过电路的电源地线干扰到OLED。特别是 OLED 的电源和地线之间还焊接有去耦电容。现在只有一种猜测了，这个干扰是通过空间耦合到 OLED电路板上，使其产生混乱的。

▲ 图1.3.1 电机电源线上的波形四、更换电极

现在更换另外一个较大的电机。可以看到，更换电极之后，OLED屏幕就没有受到干扰了。说实在的，这个电机本身比起刚才的水泵中的电机功率更大，它的运行电流大约 270mA，水泵中电机运行，电流只有大约 70mA左右。但是很明显，更换电极之后，OLED不会受到电机运行的干扰了。这很奇怪。

下面准备拆卸这个水泵，查看一下它内部的电机情况。可以看到水泵内部的电机也是一个有刷直流电机。将它直接接入电路板，OLED 屏幕依然会被干扰。现在将它彻底拆卸下来，连接电路板，可以看到一旦电机转动，OLED屏幕即可被干扰。但是更换大的电机，OLED屏幕正常。

本文记录了对于综合电路板的调试过程。整个设计和制作非常顺利。电机运行中出现了一个令人感到困惑的现象，那就是带动水泵的电机运行的时候，会使得电路板中的 OLED 屏幕受到严重的干扰，显示变得混乱。但是，更换一个更大的电机，这个现象却不出现。究竟是为什么，现在我百思不得而解。不知道谁有更好的想法告诉我。