ZHCUCF1 October   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 终端设备
      1. 1.1.1 电表
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 主要米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.2.1 ADS131M03
      2. 2.2.2 MSPM0L2228
      3. 2.2.3 THVD1400
      4. 2.2.4 ISO6731
      5. 2.2.5 DRV5032
    3. 2.3 设计注意事项
      1. 2.3.1 设计硬件实现
        1. 2.3.1.1 模拟输入
          1. 2.3.1.1.1 电压测量模拟前端
          2. 2.3.1.1.2 电流测量模拟前端
      2. 2.3.2 Energy Metrology 软件
        1. 2.3.2.1 软件架构
        2. 2.3.2.2 设置
          1. 2.3.2.2.1 时钟方案
          2. 2.3.2.2.2 SPI
          3. 2.3.2.2.3 用于 GUI 通信的 UART 设置
          4. 2.3.2.2.4 实时时钟
          5. 2.3.2.2.5 LCD 控制器
          6. 2.3.2.2.6 直接存储器存取
    4. 2.4 硬件、软件、测试要求和测试结果
      1. 2.4.1 所需的硬件和软件
        1. 2.4.1.1 注意事项和警告
        2. 2.4.1.2 硬件
          1. 2.4.1.2.1 与测试设置的连接
          2. 2.4.1.2.2 电源选项和跳线设置
        3. 2.4.1.3 校准
      2. 2.4.2 测试和结果
        1. 2.4.2.1 测试设置
          1. 2.4.2.1.1 查看计量读数和校准
            1. 2.4.2.1.1.1 从 LCD 中查看结果
            2. 2.4.2.1.1.2 从 PC GUI 查看结果
        2. 2.4.2.2 电表计量精度测试
        3. 2.4.2.3 电表计量精度结果
  9. 3设计文件
    1. 3.1 原理图
    2. 3.2 物料清单
    3. 3.3 PCB 布局建议
      1. 3.3.1 布局图
    4. 3.4 Altium 工程
    5. 3.5 Gerber 文件
    6. 3.6 装配图
  10. 4相关文档
    1. 4.1 商标
  11. 5关于作者

方框图

图 2-1 所示为该单相电表应用的简要方框图。

TIDA-010940 TIDA-010940 方框图图 2-1 TIDA-010940 方框图

分流电流传感器的电阻值是根据电能测量所需的最大电流值来选择的,另外还需要尽可能地降低分流器的功耗。

为电压通道选择的分压电阻器要确保对市电电压进行分压后符合 ADS131M03 器件的正常输入电压范围。ADS131M03 ADC 具有较大的动态范围,而测量电压时不需要较大的动态范围,因此特意选择了电压前端电路,使 ADC 电压通道输入端的最大电压落在满量程电压范围内。通过降低输入电压范围,电压-电流串扰(对计量精度的实际影响大于对 ADC 电压通道精度的影响)会减小(电压精度也会降低)。在图 2-1 中,使用简单的分压器将市电电压转换为 ADC 可以检测的电压,而使用电流传感器检测火线电流,而不监测零线电流。

在此设计中,只使用了两个 ADC 通道,因此使用引脚兼容的 ADS131M02 可以进一步降低系统设计成本。ADS131M03 器件通过以下方式与 MCU 进行交互:

  1. ADS131M03 器件使用的 CLKIN 时钟由 MSPM0+ MCU 的 M0_CLKOUT 信号输出提供。
  2. ADS131M03 器件将 CLKIN 引脚上的时钟进行二分频,并使用该分频时钟作为 Δ-Σ 调制时钟。
  3. 当新的 ADC 样本准备就绪时,ADS131M03 器件将 DRDY 引脚置为有效。
  4. 收到新样本的通知后,MSPM0+ MCU 将一个 SPI 接口与 DMA 控制器结合使用,以从 ADS131M03 器件中读取电压和电流样本。

图 2-1 中的其他相关信号是用于精度测量和校准的有功和无功电能脉冲,名为 ACT 和 REACT。该设计通过使用板载 ISO6731 和 THVD1400 器件支持隔离式 RS-485 接口。