基于LPC916、CS5463的多功能電能表電路

　　本系統(tǒng)中的電流采樣電路由電流互感器、過(guò)壓保護(hù)、電阻網(wǎng)絡(luò)和去抖動(dòng)電容組成。采用電流互感器的主要優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)高壓與低壓的隔離。由于CS5463的電流檢測(cè)實(shí)際上是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)后的電壓檢測(cè)，所以，在電路中，先由采樣電阻將互感電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，再通過(guò)限流電阻和電容濾波后輸人到CS5463的電流檢測(cè)管腳(16、15腳)。另外，在兩路輸入中，還分別用二極管進(jìn)行電壓嵌位，以避免電壓過(guò)高損壞CS5463。CS5463的3、14腳分別為模擬、數(shù)字+5V電源。同時(shí)，為了濾除電壓波動(dòng)，增加電源的穩(wěn)定性，在兩路電源輸入時(shí)，分別加了濾波電容。由于此為電流檢測(cè)，所以電壓檢測(cè)的兩輸入腳9和10也應(yīng)接模擬地以避免干擾。另外，13腳VA要接模擬地，4腳DGND接數(shù)字地，模擬地和數(shù)字地之間用電感連接。1、24(XOUT，XIN)兩腳接4.096 NHz的晶振。并用程序控制CS5463自動(dòng)完成輸入信號(hào)的檢測(cè)，同時(shí)通過(guò)6腳SDO輸出數(shù)據(jù)；而分別由5腳SCLK、7腳、19腳RES、20腳INT、23腳SDI輸出單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖、片選信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、中斷信號(hào)以及單片機(jī)對(duì)CS5463的控制信號(hào)。由于CS5463要完成對(duì)模擬信號(hào)的檢測(cè)并以數(shù)字信號(hào)輸出檢測(cè)值，即一個(gè)芯片同時(shí)有模擬、數(shù)字兩種信號(hào)，因而需要模擬和數(shù)字兩路電源；同時(shí)，其需要接地的管腳一定要正確接相應(yīng)的地，不然將會(huì)引入很大的干擾。

　　5 顯示電路

　　本儀表系統(tǒng)采用七段LED顯示。移位寄存器74HC164的時(shí)鐘信號(hào)由單片機(jī)提供。從單片機(jī)輸出數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，先輸出低位，后輸出高位。數(shù)據(jù)首先傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)顯示高位數(shù)碼管的74HC164，每當(dāng)?shù)絹?lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，數(shù)據(jù)便移位一次，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后，數(shù)據(jù)將全部傳輸?shù)狡鋵?duì)應(yīng)各位的74HC164并由數(shù)碼管顯示出來(lái)。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　本文給出了一種多功能電能表的設(shè)計(jì)方法，詳細(xì)說(shuō)明了電能表的工作原理和設(shè)計(jì)思路，重點(diǎn)介紹了電源設(shè)計(jì)和電能計(jì)量模塊的原理、實(shí)現(xiàn)及注意事項(xiàng)。經(jīng)使用證明，該電能表具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)用性強(qiáng)。此外，還可針對(duì)不同的需求來(lái)改進(jìn)功能，如增加通訊模塊等。