1.MSP430F41x系列單片機(jī),在單相復(fù)費(fèi)率電能表中的應(yīng)用; 2.MSP430FE42x系列單片機(jī),在單相多功能電能表中的應(yīng)用; 3.MSP430F44x系列單片機(jī),在三相多功能電能表中的應(yīng)用。
1. MSP430F41x系列單片機(jī)
1.1. F41x系列單片機(jī)的優(yōu)勢(shì): 1.1.1. 超低功耗,停電顯示。(1.2Ah的鋰電池,壽命在10年以上); 1.1.2. 沒(méi)有外時(shí)鐘要求的地區(qū),可用內(nèi)部時(shí)鐘,降低成本。內(nèi)時(shí)鐘的處理方法見(jiàn)《附錄A MSP430內(nèi)部軟件時(shí)鐘的處理方法》; 1.1.3. 有很強(qiáng)的抗干擾能力,已經(jīng)通過(guò)各項(xiàng)EMC測(cè)試。
1.2. F41x系列單片機(jī)的不足: 1.2.1. 功能上:沒(méi)有A/D,F(xiàn)LASH只有8K,對(duì)于開(kāi)發(fā)人員的編程方法上有一些講究; 1.2.2. 價(jià)格上:銷售人員應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到F413與其它單片機(jī)之間的優(yōu)劣;
1.3. F41x系列單片機(jī)在電表中的應(yīng)用,單相復(fù)費(fèi)率電能表的基本功能: 1.3.1. 計(jì)量功能:ADE7755把電能轉(zhuǎn)換成脈沖,通過(guò)電耦到單片機(jī),應(yīng)了解脈沖常數(shù)的概念,如果脈沖常數(shù)是1600,即用戶耗電1度電(千瓦時(shí),kWh),ADE7755將產(chǎn)生1600個(gè)脈沖到單片機(jī),常用的有800、1600、3200等等,額定電流大的電表,常數(shù)要小一些。 1.3.2. 時(shí)間管理:具有日歷、計(jì)時(shí)和閏年自動(dòng)切換功能;日歷、時(shí)間設(shè)置電表內(nèi)部有相應(yīng)的編程開(kāi)關(guān),防止非授權(quán)人對(duì)其操作。 1.3.3. 費(fèi)率管理:應(yīng)當(dāng)了解費(fèi)率的幾概念: 年時(shí)區(qū) 日時(shí)段表 日時(shí)段 費(fèi)率(尖、鋒、平、谷) 1.3.4. 通信接口:紅外通訊和RS485,其對(duì)應(yīng)的硬件電路和軟件的實(shí)現(xiàn)方法。 紅外通訊:半雙工的串行通訊,采用38k的載波調(diào)制,波特率為1200bps,1個(gè)起始位,8個(gè)數(shù)據(jù)位,1個(gè)奇偶校驗(yàn)位(通常為偶校驗(yàn)),1個(gè)停止位。 RS-485:和紅外通訊基本一樣,無(wú)載波,帶收發(fā)控制,通常處于接收狀態(tài)。 1.3.5. 顯示:電表的顯示及其它數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),最好采用壓縮的BCD碼存儲(chǔ)。
2. MSP430FE42x系列單片機(jī)
2.1. FE42x系列單片機(jī)優(yōu)勢(shì):
2.1.1. FE42x系列單片機(jī)的功能很強(qiáng) 內(nèi)置計(jì)量模塊:返回的參數(shù)有:電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、零線電流檢測(cè)等等。 內(nèi)置LCD驅(qū)動(dòng):128段的LCD驅(qū)動(dòng)。 內(nèi)置軟時(shí)鐘:與溫度傳感器一起使用,解決了時(shí)鐘的0點(diǎn)偏差和溫度偏差。 內(nèi)置溫度傳感器:
2.1.2. 單芯片完成單相多功能電能表,高度集成,提高了整機(jī)的可靠性,硬件電路設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單,更容易通過(guò)EMC試驗(yàn)。
2.1.3. 價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯:一塊芯片,相當(dāng)于其它單片機(jī),再加上四塊外圍芯片。
2.2. FE42x系列單片機(jī)不足:I/O口較少,國(guó)內(nèi)部份地區(qū)硬件的要求比較復(fù)雜,做這些地區(qū)的單相復(fù)費(fèi)率電表,有一定的難度,但足夠做國(guó)外的大部份單相多功能電表。
3. MSP430F44x系列單片機(jī) 詳見(jiàn)《MSP430F449三相多功能電表》。
附錄A MSP430內(nèi)部軟件時(shí)鐘的處理方法 1. 日歷、時(shí)鐘的計(jì)算:
2. 閏年的判斷:

3. 時(shí)鐘偏差的調(diào)整:
3.1. 硬件電路:應(yīng)把ACLK作為時(shí)鐘輸出的測(cè)試口;
3.2. 軟件:置ACLK口為外圍模塊方式,并且置為高電平;
3.3. 用頻率計(jì)測(cè)ACLK口輸出的頻率FQ。
3.4. 秒信號(hào)1/64秒中斷一次,計(jì)算調(diào)整的步長(zhǎng)M,計(jì)算公式:
Z= FQ – 32768.00 ---------------------[公式1]
M = (32768 / 64)/ Z ----------------- [公式2]
其中:1、當(dāng)50 ≥| Z | ≥ 0.02時(shí),進(jìn)行誤差調(diào)整,否則,不進(jìn)行調(diào)整; 2、當(dāng)Z > 0 時(shí),時(shí)鐘減去1/64秒,否則,加上1/64秒。
4. 時(shí)鐘的溫度修正:溫度修正文檔。 |