1、電路設(shè)計

影響單片機測控系統(tǒng)可靠性的因素，有45%來自系統(tǒng)設(shè)計。為了保證測控系統(tǒng)的可靠性，在對電路設(shè)計時，應(yīng)進行最壞情況的設(shè)計。

各種電子元件的特性不可能是一個恒定值，總是在其標注值的上下有一個變化的范圍。同時，電源電壓也有一個波動范圍，最壞的設(shè)計(指工作環(huán)境最壞情況下)方法是考慮所有元件的公差，并取其最不利的數(shù)值。核算電路的每一個規(guī)定的特性。如果這一組參數(shù)值都能保證正常工作，那么在公差范圍內(nèi)的其它所有元件值都能使電路可靠地工作。在設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)電路時，還要根據(jù)元件的失效率特征及其使用場所采取相應(yīng)措施：

在元件級，對那些容易產(chǎn)生短路的部件，以串聯(lián)方式復(fù)制;對那些容易產(chǎn)生斷路的部件，以并聯(lián)方式復(fù)制，并在這些部分設(shè)置報警和保護裝置。

2、元器件選擇

(1)型號與公差　在確定元件參數(shù)之后，還要確定元器件的型號，這主要取決于電路所允許的公差范圍。對于電容器，如果用于常溫環(huán)境中，一般的電解電容就可以滿足要求，對于電容公差要求較高的電路系統(tǒng)，則電解電容就不宜選用。

(2)降額使用　元件的失效率隨工作電壓成倍的增加。因此，系統(tǒng)供電電源的容量就大于負載的最大值，元器件的額定工作條件是多方面的，如電流電壓頻率、功率、機械強度以及環(huán)境溫度等。所說的降額使用，就是要降低以上這些參數(shù)，在電路設(shè)計中，首先考慮的是降低它的功效。選用電容器時要降低它的工作電壓，使用電壓一般小于額定電壓的60%。選用二級管以及可控硅時，應(yīng)使其工作電流低于額定電流，對于晶體管、穩(wěn)壓管等應(yīng)考慮工作時的耗散功率。

集成電路的降額使用同樣是從電氣參數(shù)及環(huán)境因素上來考慮。在電氣上要降低功耗，對CMOS芯片和線性集成電路在滿足輸出要求的前提下，應(yīng)降低電源電壓或減少下級負載。而TTL電路對電源電壓要求比較嚴，這時應(yīng)注意它們的帶負載能力，民用元器件的溫度使用范圍較窄，如果用于工業(yè)控制中，在整體設(shè)計時應(yīng)降額使用。

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計是硬件可靠性設(shè)計的最后階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計時首先應(yīng)注意元器件及設(shè)備的安裝方式;其次是控制系統(tǒng)工作的環(huán)境條件，如通風(fēng)、除濕、防塵等。