三相電子式多功能電能表說明

了一種更為可靠的電能表供電電源，提高了抗雷擊能力。并提出了采用EPROM集中控制和遠(yuǎn)程抄表的功能。另外還設(shè)計GPS模塊對采集點的坐標(biāo)進(jìn)行定位。onthesystemoftheprofessionalelectricenergymeasurementchipATT7022BandSingle-ChipcomputerMSP430F149.Intermsofahardwarecircuit,whiledesigningit,itselectromagneticcompatibilityisfullytakenintoconsideration.Anewkindofanelectricenergymeterpowersupplywithmorereliabilityisdesigned,improvingtheanti-lightningwithanefforttoachievesimplicityandsecurity.Withregardtothemanykindsofcommunicationmethodsarealsoaccomplished,serialcommunicationandwirelesscommunicationincluded,therebyconnectingdispersedmetersintoanetworkandachievingcentralizedcontrolandcollectiondotcoordinates.由于多功能電能表的功能要求實現(xiàn)的功能非常多，MCU外圍芯片的電路設(shè)RS485通信及紅外發(fā)射接收單元。顯示模塊LCD顯示。時鐘模塊使用實時時鐘芯片(RTC)DS1302，作為三CPU的運算要求速度高，功耗大。本方案的電能表采用專用芯片，并且0.5S級和1.0級所有硬件是相同的。CTA/D取樣取樣據(jù)采壓取2-1B、C三相的電壓、電流、有功功率、無功功率、相角和功率因數(shù)，總的有功功12種費率、10個日時段、12個日時段表、12A、B、C各相及總的斷相次數(shù),斷相累計時間,最近一次斷相的起始和結(jié)束8次的停電及上電時刻?？捎涗浛偸捍螖?shù),失壓時間累計值,刻,未失流相的有功,無功總電能。可記錄負(fù)荷代表日的00：00～24：00小時的1485接口,1485/232具有有功及無功測試脈沖輸出。RS485輸出用于連接采集器、集中器或其他智能終端。RS232MODEM和主站直接通訊。具有正向有功、無功，反向自檢功能：上電自檢，檢查主要芯片和EEPROM中電能數(shù)據(jù)的有效性、SPICPU進(jìn)行ADE7758ADE7753T7022TTL電平接口，其輸入可以不考慮電平兼容問題，CS5460A，CS5463A芯片本身的數(shù)字電路可3.3V供電。本設(shè)計采用ATT7022B。

9876987654321

AGND

+C43+C41

+ 3-1AT02B76C1VC5VCV左fpfout.4V。AT7022B直流分量后的電流電壓信號進(jìn)行乘法加法數(shù)字濾波等一系列數(shù)字信號處理后得21AT702B31CPUCPU單元是整個電能表設(shè)計的核心，MCU首先具備良好的性價比，同時方便調(diào)試和加快開發(fā)進(jìn)度以及日后程序升級，MCU應(yīng)滿足如下要求：為提高電磁兼容性和節(jié)約成本，ROM和RAM必須集成在MCU為了方便應(yīng)用程序的開發(fā)和調(diào)試，MCU應(yīng)支持CMCU的價格應(yīng)比較低，并且ROMMCUMCU應(yīng)至少提供一個異步串行口和一個SPITIMSP430系列單片機的MSP430F149。V987654 21D7

3-2CPU儲器件，另外MCU受到干擾或程序漏洞極有可能對本身的數(shù)據(jù)存儲器改寫。因數(shù)據(jù)存儲常采用兩種方法：EEPROM和帶有后備電池的RAM，采用RAM本設(shè)計采用串行EEPROM存儲數(shù)據(jù)，使用EEPROM存儲數(shù)據(jù)具有這樣的優(yōu)點：76742693*12+3*10*123*76*32*(1+14源。采用具有SPI串行總線8腳的EEPROM芯片。功能，芯片為8-leadSOIC封裝。量要求，此時可以選用大容量存儲器芯片（引腳兼容。EEPROM電路設(shè)計如圖3-7所示，EEPROM的SO，SI，SCKMCU的SPI總線的SIN，SOUT，SLCK相連；HOLD直接接正電源；WP（寫保護(hù)）MCU的I/O管腳相連，對EEPROM的數(shù)據(jù)進(jìn)一步加強保護(hù)；CE同片選譯碼器輸出管腳相連。

3-3根據(jù)RTC4553AC設(shè)計要求，時鐘供電要求和其他產(chǎn)品的時鐘電路的設(shè)計經(jīng)驗作如圖3-4所示的時鐘單元電路設(shè)計。

3-4RS485RS485通訊芯片可供選擇的廠家比較多，ADIADM483EAR、TI公司的SN65LBC184MAXIMMAX483MAX485RS485通10V/m的高頻磁場輻射保護(hù)。為保護(hù)表內(nèi)其它設(shè)備免受通訊線上的浪涌的影響，設(shè)計通訊部分與儀表主電路用TLP421光耦隔離。RS485線路出口采用TVS過壓抑制器SA6CATR250-120RS485A、

3-5RS485MSP430F449系統(tǒng)上電復(fù)位后，BOOTROMJTAG調(diào)試口引腳狀態(tài)，（2.2V4-1void{//3.3V2.3V，則復(fù)位。SVSCTL=0x4c;WDTCTL=WDT_ARST_1000;WDTCTL=WDTPW+}端口初始化、定時器初始化、SCI初始化、SPI初始化、采集初始化、時鐘初始4-1-14-1-1void{InitINT();//關(guān)閉不用的中斷InitLCD();//液晶初始化InitPort(0);//端口初始化InitSPI();//SPI初始化InitSci(0);//SCI初始化InitRealClock();//初始化RTCInitSysWatch();//系統(tǒng)監(jiān)視初始化InitProtocol();//計算當(dāng)前費率DemandPORInit();//初始化需量_EINT();//允許中斷}N4-1-2void{{WDTCTLWDTPWWDTCNTCLWDTSSELif(RamDBase.FlagByte.ExtSysStatus1&0x0040)if(RamDBase.FlagByte.ExtSysStatus1&0x4000{}}{}MainTimerTask粗略定時處理（1分鐘定時等LcdTaskLCDif(RamDBase.FlagByte.ExtSysStatus1&0x0040ProcEventTask();//事件處理}}}本系統(tǒng)的電量計算主要由電能計量芯片ATT7022B內(nèi)部實現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集模據(jù)采集模塊流程圖如圖4-2所示。4-2利用了MSP430超低功耗單片機，達(dá)到了節(jié)能的效果；實現(xiàn)了電表網(wǎng)絡(luò)化；三相電子式多功能電表參照標(biāo)準(zhǔn)是電表設(shè)計