德州儀器（TI）超低功耗防竊電三相電能表解決方案
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中心議題：
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/186339.htm* MSP430F471xx系列單片機的主要性能
解決方案：
* 基于MSP430F471xx系列單片機的三相防竊電電能表設(shè)計
德州儀器（TI）的MSP430單片機系列集成了ACD，LCD液晶驅(qū)動和Flash Memory等，相當于是集合了電能計量芯片和MCU。這一系列芯片最突出的特點是高性能、低功耗，并且能簡化PCB板線路。MSP430F471xx系列是超低功耗微控制器，有6或7個16位sigma-delta A/D轉(zhuǎn)換器，主要用于多相電表設(shè)計。每路可作為差分輸入對和有可編程輸入增益。此外還集成了兩個16位計時器,四個通用串行通信接(USCI)，DMA，68個I/O引腳和具有對比度控制的LCD驅(qū)動器。
MSP430F471xx的工作電壓為1.8V-3.6V，工作模式在1MHz 2.2V時的電流為350uA，待機模式電流為1.1uA，有5種降功耗模式。本文介紹了MSP430F471xx系列的主要特性，各個端口的輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器，采用MSP430F471xx的三相電度表，電壓輸入和電流輸入的模擬前端，基于變壓器的電表電源和采用單電容的電表電源以及電表電路圖。
MSP430F471xx主要特性:
電壓范圍： 1.8 V ~3.6 V
工作模式：350 micro;A at 1 MHz, 2.2 V
靜止模式：1.1 micro;A
關(guān)機模式 (RAM 保持)：0.2 μA
5種節(jié)電模式
低于6s靜止狀態(tài)喚醒時間
16B RISC 構(gòu)架， 62.5納秒指令時間周期
3通道內(nèi)部DMA
6或者7個16通道Σ-Δ模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)化器 (A/D)
差分PGA輸入轉(zhuǎn)化器
16位B時鐘器，具有3個影子寄存器捕獲/比較器
16位3寄存器比較功能A 時鐘
片上比較器
4個通用串行通信接口 (USCI) 模塊
USCI_A0 和 USCI_A1
增強型 UART 支持
自動波特率監(jiān)測
IrDA 編/解碼器
同步SPI
USCI_B0 和 USCI_B1
I2C
LCD 驅(qū)動
實時時鐘功能基本定時器
32位硬件乘法器
掉電監(jiān)測
電源電壓監(jiān)控器/可編程水平監(jiān)測
板載串行編程, 無需外部編程電壓
代碼保護功能
引導(dǎo)載入程序
片上仿真模塊
MSP430F471xx 應(yīng)用信息
圖1.端口P1, P1.0 到P1.5, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖2.端口P1, P1.6和P1.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖3.端口P2, P2.0 到P2.5, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖4.端口P2, P2.6和P2.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖5.端口P3, P3.0 到P3.3, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖6.端口P3, P3.4 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖7.端口P3, P3.5 到P3.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖8.端口P4, P4.0 和P4.1, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖9.端口P4, P4.2 到P4.7 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖10.端口P5, P5.0, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖11.端口P5, P5.1到P5.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
圖12.端口P7到P10, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器
采用MSP430F471xx的三相電度表設(shè)計
下文圖示了如何用 MSP430F471xx 實現(xiàn)3相電表設(shè)計方案。本報告包括計量軟件所需的資料、硬件以及校準程序設(shè)定。
圖13.采用MSP430F47197的三相四線星形連接圖
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