基于ADI ADE7755的单相复费率电能表设计方案
DVDD和AVDD通过C22、R23、R29组成的滤波电路连接电感器生产在一起,同时AGND和DGND通过电感连接在一起,滤除干扰。选择内部基准电源,在基准电源输出端加上一个滤波电容C24,加强内部基准不受外界干扰。ADE7755芯片的接口电路主要是CF脚的输出脉冲和REVP脚的电能方向指示,它们是通过光藕器件和MCU电路进行隔离输出的。
1.2.3 通讯电路部分
DDSF系列电能表有两个通讯通道,一个是RS485通讯信道,另一个是。RS485通讯信道是用来和其他电能表组成RS485通讯网络,实现远程网络抄表;红外通讯信道是利用红外线为媒介,利用掌上抄表器进行抄表的,两个信道都是通过MCU的UART进行通讯的,判断通讯信道是一个问题。DDSF系列电能表通讯电路由红外通讯电路、RS485通讯电路、通讯信道切换电路组成,红外通讯电路完成红外通讯信道通讯的功能,RS485通讯电路完成RS485通讯的功能,通讯切换电路判断当前通讯信道的功能。
红外通讯电路的接收电路是由U2红外接收集成电路完成的,当外界有38k频率的红外信号时,U8通过内部接收电路的作用,在1脚输出低电平,否则为高电平。红外通讯电路的发射电路中,进行红外通讯时,HW38K端输入38K频率的脉冲信号,当TXD=1时,T3截止,HD1停止发射红外信号;当TXD=0时,T3导通,HD1加上38K频率的脉冲信号,发射红外信号,其实相当于对TXD信号进行38k脉冲调制。
RS485通讯电路通过3个光藕器件对单片机电路和RS485总线电路进行隔离,提高系统的干干扰能力,电路中的TVS1管并联在RS485总线A、B线两端,对电路进行瞬态保护作用,R46和R47为偏置电阻,进行网络失效保护。但是这个电路没有匹配电阻,在通讯总线设计中应根据实际情况进行绕行电感器匹配电路的设计。RS485通讯电路中JP2接口是要进行瞬变脉冲和静电干扰的,在设计和选择485转换芯片要特别注意这个问题。
通讯信道的切换电路是判断当前的通讯信道,发射通讯信道由MCU主控器保证,通讯信道切换电路主要进行接收通讯信道的判断。
发射通讯时,当RS485通讯电路中CTRL485=1不允许发送,保证选择红外通道发送;当红外通讯电路中HW38K=1时,T2截止,不允许红外发送,保证选择RS485通道发送。
接收通讯时,通过CD4066电子开关切换通道。当COMMSEL=0时,U4A、U4B开关断开,HWCTRL由于R模压电感48上拉到V3.9电源为高电平,U4C开关接通,红外通道RXDHW和RXD连通,选择红外通道;当COMMSEL=1时,U4A、U4B开关接通,HWCTRL为低电平,U4C开关断开,RS485通道的RXD485和RXD连通,选择RS485通道。通道切换采用抢占式,塑封电感默认通道为红外通道,当RS485接收通讯开始时,起始位为0,利用MCU键盘中断功能切换为RS485通讯信道。
1.2.4 MCU及其它相关电路部分
MCU是选用89LPC931或922两种单片机,这部分电路由LCD显示电路、实时时钟电路、存储器和温度检测电路、ICP电路、掉电和电池检测电路等等组成。
实时时钟选用8025时钟芯片,它是一个I2C总线接口的芯片,MCU通过I2C总线读写8025芯片的寄存器,设置芯片的工作状态,校正当前时间和日期,同时可以设置报警时间、日期,它的I2C地址是64H。8025时钟芯片是一种低功耗、宽电压范围工作的芯片,在工作电源3V时,工作电流为0.48uA,在1.7V~5.5V正常工作,同时能够检测晶振的情况和微调晶振的频率。8025芯片应设置输出1S中的时钟脉冲信号,为了保证时间和日期工作的连续性,应保证电源不断电。
检测温度芯片选用LM75温度检测芯片,它是一个I2C总线接口的芯片,它内部是一个11位的AD温度转换器,内部包含四个数据寄存器:配置寄存器、温度寄存器、上限温度寄存器、下限温度寄存器,MCU通过指定地址指针的方式来操作指定寄存器。LM75工作电压范围是3.0~5.5V,工作电流典型值为250uA,温度寄存器的内容是补码的形式存储的,每个数字量代表0.5℃,芯片的I2C地址是90H。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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