基于计量芯片ADE7878的费控智能表设计|小米智能插座怎么用

　　摘要:本文在计量芯片ADE7878的基础上设计一款具有高精度、费控功能、多计量方式的三相费控智能表,它符合国家电网公司提出的规范化电表的要求,具有良好的发展前景。 　　关键词:费控智能表 计量芯片 ADE7878
　　中图分类号:文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)05-0000-00
　　
　　1 引言
　　随着电网的大规模的改造与建设,电力系统对三相智能费控电能表的需求不断增长,提出了高精度、多参数测量、谐波功率电能计量,实时测量等技术要求。本文以三相计量集成芯片ADE7878为核心,设计出一款三相费控智能表。
　　
　　2计量芯片ADE7878的性能特点
　　ADE7878是一款高精度、3.3V供电、宽电源电压工作、串行接口以及具备三个灵活的脉冲输出的三相计量集成芯片。它集成了模数转换器、数字积分电路、基准源电路、电能计量、数字信号处理电路。ADE7878可以提供四种不同的电源模式,通过引脚PM0和PM1来控制ADE7878进入不同的功耗模式,包括正常模式、省电模式、低功耗模式、睡眠模式;在低功耗模式下,最大电流功耗为200uA,可以实现防窃电的功能。
　　
　　3 计量芯片ADE7878的外围硬件电路设计
　　 ADE7878的电压电流通道输入信号范围为±0.5V,此次设计的电表额定电压为220V,通道采用5个200KΩ的电阻和一个510Ω的电阻分压,加额定电压时输入信号电压为112mV.采用多个电阻的目的是提高抗干扰性能。图1为外围硬件电路设计。
　　4 电能表的总体框图
　　该电能表主要包括单片机、电能计量电路、电表电源电路、数据存储电路、ESAM模块、IC卡接口电路、LCD显示电路等。硬件框图如图2:
　　5 重要模块的设计
　　(1) 电能计量电路:采用具备高精度、高速率的三相计量芯片ADE7878来实现对电表的计量,满足多参数测量、谐波功率电能计量的要求;
　　(2) 控制芯片:单片机采用UPD78F1166,它是NEC推出的低功耗FLASH型16位单片机,是一款性价比较高的单片机,采用FLASH存储器,广泛用于仪表行业,具有低功耗、内置上电清零电路、低压差检测电路、按键中断特点;
　　(3) ESAM加密认证模块:ESAM模存储电能表运行过程中的所有重要参数,是电表实现费控功能的核心部件。UPD78F1166和CPU卡接口对于加密认证来说只是起到传输数据的作用;
　　(4)数据存储电路:此次设计的电能表采用34Kbit的EEPROM,32Mbit的FLASH,256Kbit的非易失性的F-RAM,既满足了存储数据和程序的要求,也具有不会断电丢失数据,快速读取数据,无限的读写操作和低功耗的特点;
　　(5) CPU卡读写电路:此次设计CPU卡内采用的是ARTCOS操作系统,该系统符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》,支持安全数据传输,支持明文、加密、加密校验四种传输模式;
　　(6) LCD显示电路和LED显示:液晶显示内容包括数字、代码和符号三种,设计采用两片基于I2C的PCF8576CT来进行液晶驱动。实现原理是把要显示的数据传给PCF8576C,它将接收到的字节数据按照所选择LCD驱动方式填充在显示RAM中。
　　
　　6 结语
　　本次设计的费控智能表既能满足准确计量,高精度的要求,又具有灵活组合的计量方式、多种多样的事件记录特点,有利于规范电表技术的开发与应用,具有广阔的应用前景,本文所介绍的方案设计已通过实际的开发与运行,且达到预期效果。
　　
　　参考文献
　　[1] Q/GDW_365-2009《智能电能表信息交换安全认证技术规范》.北京:国家电网公司,2009.
　　[2] 国家标准GB/T17215/IEC61036《1级和2级静止式交流有功电能表》.
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文