基于ADI ADE7755的单相复费率电能表设计方案
1.1 DDSF系列电能表设计方案概述
D色环电感器DSF系列电能表的硬件电路设计由电源电路设计、计量电路设计、通讯电路设计、MCU及其它部分电路设计四大部分组成。其中核心部分是计量电路的设计，它是电能表计量准确性的关键部分，是电能表计量功能的体现，但是其他部分也是缺一不可的，特别是单片机控制器，它是电能表系统的灵魂，实现系统中各个部件协调控制，人机交互，多费率控制等等重要的功能。
由上图所示，电源电路为了提高系统的抗干扰性、可靠性，分为三个独立的电源，使计量电路，RS485通讯和MCU的电源相互隔离，达到互不影响的目的，但是它们使用同一个变压器，所以应注意变压器的选择。在计量电路部分，ADE7755芯片是一个数模混合的电路，因此设计较为困难，要到达良好的计量效果，要采取一定电感器厂家的抗干扰措施（比如数字地和模拟地应在PCB板上单点连接），特别是在对电流、电压采样的电路直接接在外部线路上，干扰比较严重。I2C总线在整个系统中占有重要的地位，它关系到LCD显示、电量数据存储、时间和日期的读取等等，它是MCU与外部设备的接口，是MCU获取信息的窗口，并且根据外部信息作出相应的判断和动作（比如冻结时间到，MCU作出冻结电量事件发生）。在通讯电路中，电能表有两个通讯信道（红外信道、RS485通讯信道），在通讯发生时MCU要判断是那个信道进行通讯，并且接收通讯帧，判断是否正确，并执行通讯命令。从上面可以看出MCU的作用，它是系统的控制器，起着决定性的作用。
DDSF系列电能表的软件系统是整个电能表系统的灵魂，它是一体成型电感系统的神经中枢，它是整个系统的控制、指挥中心。电能表软件系统的算法设计在整个电能表系统设计中占有重要的一个环节，控制算法的优劣对整个系统正确、可靠的运行有决定性的影响，因此在进行电能表软件系统的算法设计时，要仔细、反复地进行设计、论证，考虑各个方面地因素，使控制算法正确、可靠。
DDSF系列电能表的软件系统包括程序数据结构模块、程序初始化模块、时钟及显示处理模块、通讯处理模块和电量处理模块五大部分组成，各个部分都其特殊的任务共模电感，在电表系统中完成它们相应的功能。
程序数据结构模块是对程序中的数据进行分析，合理的分配数据内存，定义程序涉及的变量。它是根据整个程序的算法来制定的，同时一个好的数据结构对整个程序的写作有非常重要的作用，因此根据电能表软件系列实现的功能及其算法制定合理的数据结构。DDSF系列电能表的数据结构包括两个部分：MCU内存数据结构和EEPROM数据结构。
程序初始化模块是对整个程序进行初始化，它包括两个部分：MCU初始化和电表各部件初始化。MCU初始化是对MCU各部件进行初始化，为各部件在程序工作时提供合适的初始状态，它包括配置I/O口工作模式、看门狗初始化、定时器初始化、键盘中断初始化、串口中断初始化、比较器中断初始化等等。电表各部件初始化是对电能表系统各部件进行配置工作状态，初始化它们的工作方式，为程序工作提供电表部件初始状态，它包括指示灯初始化、LCD显示初始化、实时时钟初始化、电量恢复、通讯信道、历史电量处理等等部件的初始化。
时钟、显示处理模块是程序系统中进行时钟和显示处理的模块，是通过对当前时钟的比较，对有关时钟事件是否发生进行判断，程序对时钟事件作出处理，可以说时钟就是这个程序模块的节奏，告诉程序哪个事件在什么时候发生。比如说显示数据刷新事件，它是1S的时间对显示数据进行刷新，当时间间隔1S时，显示数据刷新事件发生，程序进行显示数据刷新处理。它包括时钟及其相关处理、显示事件处理、电能反向时间事件处理、费率和电量结算事件处理等等部分组成的。
通讯处理模块是电能表系统进行外界通讯的模块，它是依照国标的通讯规程编写的一个软件模块，它包括通讯接收处理、通讯命令处理及通讯发送处理，当通讯接收到一帧正确的数据时，通知程序通讯命令处理事件发生，执行通讯命令解释及执行命令操作，当命令要求发生通讯数据时，通讯发送事件发送，进行通讯数据发送。同时由于通讯信道有红外信道和RS485信道两塑封电感器个信道，在通讯时应判断是哪一个信道进行通讯的。 平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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