基于CS5460A芯片的电网电流表设计

文章摘要：www.88dzw.com4 显示电路 本仪表系统采用七段LED显示。移位寄存器74HCl64的时钟信号由单片机的2脚P1．1／T2EX提供，并从单片机的P1．3引脚输出数据信号(先输出低位，后输出高位)。数据首先传输到对应显示高位数码管的74HCl64，每当到来一个时钟脉冲时，数据便移位一次，这样，经过一个周期，数据就能够全部传输到其对应各位的74HCl64，最后由各位数码管锁存并显示出来。 5 软件设计 基于CS5460A的电网电流表的软件设计主要是系统初始化、测量子程序和显示子程序的设计。图5所示是其几个子程序的软件流程图。6 结束语 本文给出了一款新型民用电流表的设计

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4 显示电路
    本仪表系统采用七段LED显示。移位寄存器74HCl64的时钟信号由单片机的2脚P1．1／T2EX提供，并从单片机的P1．3引脚输出数据信号(先输出低位，后输出高位)。数据首先传输到对应显示高位数码管的74HCl64，每当到来一个时钟脉冲时，数据便移位一次，这样，经过一个周期，数据就能够全部传输到其对应各位的74HCl64，最后由各位数码管锁存并显示出来。

5 软件设计
    基于CS5460A的电网电流表的软件设计主要是系统初始化、测量子程序和显示子程序的设计。图5所示是其几个子程序的软件流程图。

6 结束语
    本文给出了一款新型民用电流表的设计方案，详细说明了电表的工作原理和设计思想，重点介绍了电流检测电路的原理和实现电路，并给出了程序设计流程图。经使用证明，该电流表具有可靠性好，成本低，精度高，实用性强等优点。此外，还可以针对不同用户的需求，进一步增强防雷保护措施等。

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2．1 CS5460A功能概述
    CS5460A是一个包含有两个△∑模一数转换器(ADC)、高速电能计算功能和一个串行接口的高集成△∑模一数转换器。它可以精确测量和计算有功电能、瞬时功率、IRMS和VRMS，可用于研制开发单相二线或三线电表。CS5460A可以使用低成本的分流器或电流互感器来测量电流，而使用分压电阻或电压互感器测量电压。CS5460A具有与微控制器通讯的双向串口。芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比。此外，CS5460A还具有方便的片上AC／DC系统校准功能。“自引导”的特点使CS5460A能独自工作，可在系统上电后自动初始化。在自引导模式，CS5460A可从一个外部：EEPROM中读取校准数据和启动指令。使用该模式时，CS5460A在工作时不需要外加微控制器，因此，当电表用于大批量住宅电能测量时，可降低电表的成本。
    CS5460A可以提供瞬时电压／电流，功率数据采样以及有功能量、IRMS、VRMS的周期计算结果。为适应低价测量应用，CS5460A也能在给定引脚上输出脉冲串，其输出的脉冲数与有功能量寄存器的数值成正比。同时，CS5460A还专为功率测量进行了优化，非常适合与分流器或电流互感器相连来测量电流：或与分压电阻或电压互感器相连来测量电压。为适应不同电平的输入电压，其电流通道集成有一个增益可编程的放大器(PGA)，从而使输入电平满量程可选择为±250 mVRMS或±50 mV RMS。电压通道的PGA可适应±250mV的输入电压范围。对于VA+和VA-两端接单+5V电源的情况．两个通道的差模输入引脚间所加的共模信号电压为-0．25 V到+5 V。另外，设计时可以在某一个信道或两个信道实现双端差模输入，此时，输入信号的共模电压加在AGND上。
    CS5460A每通道都有一个高速数字滤波器，可将两个△∑调制器的输出衰减10倍并积分。滤波器以(MCLK／K)／1024的字输出速率(OWR)输出24位数据。为了方便与外部微控制器的通讯，CS5460A还集成有一个简单的三线串行接口，该串口与SPPM和MicrowireTM标准兼容。串口的串行时钟(SCL)和RESET引脚内包含的一个施密特触发器，允许使用上升速度较慢的信号。
    CS5460A特性如下：
    ◇电能数据的线性度在1000∶1动态范围内为±0．1％：
    ◇片内可以测量电能(有功)、I*V、IRMS和VRMS，并具有电能一脉冲转换功能；
    ◇可以从串行EEPROM智能“自引导”，不需要微控制器：
    ◇可AC或DC系统校准：

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