ZHCUCF1A October   2024  – February 2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 终端设备
      1. 1.1.1 电表
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 主要产品
      1. 2.2.1 ADS131M03
      2. 2.2.2 MSPM0L2228
      3. 2.2.3 THVD1400
      4. 2.2.4 ISO6731
      5. 2.2.5 DRV5032
    3. 2.3 设计注意事项
      1. 2.3.1 设计硬件实现
        1. 2.3.1.1 模拟输入
          1. 2.3.1.1.1 电压测量模拟前端
          2. 2.3.1.1.2 电流测量模拟前端
      2. 2.3.2 Energy Metrology 软件
        1. 2.3.2.1 软件架构
        2. 2.3.2.2 设置
          1. 2.3.2.2.1 时钟方案
          2. 2.3.2.2.2 SPI
          3. 2.3.2.2.3 用于 GUI 通信的 UART 设置
          4. 2.3.2.2.4 实时时钟
          5. 2.3.2.2.5 LCD 控制器
          6. 2.3.2.2.6 直接存储器存取
    4. 2.4 硬件、软件、测试要求和测试结果
      1. 2.4.1 所需的硬件和软件
        1. 2.4.1.1 注意事项和警告
        2. 2.4.1.2 硬件
          1. 2.4.1.2.1 与测试设置的连接
          2. 2.4.1.2.2 电源选项和跳线设置
        3. 2.4.1.3 校准
      2. 2.4.2 测试和结果
        1. 2.4.2.1 测试设置
          1. 2.4.2.1.1 查看计量读数和校准
            1. 2.4.2.1.1.1 从 LCD 中查看结果
            2. 2.4.2.1.1.2 从 PC GUI 查看结果
        2. 2.4.2.2 电表计量精度测试
        3. 2.4.2.3 电表计量精度结果
  9. 3设计文件
    1. 3.1 原理图
    2. 3.2 物料清单
    3. 3.3 PCB 布局建议
      1. 3.3.1 布局图
    4. 3.4 Altium 工程
    5. 3.5 Gerber 文件
    6. 3.6 装配图
  10. 4相关文档
    1. 4.1 商标
  11. 5关于作者
  12. 6修订历史记录

2.2.1 ADS131M03

ADS131M03 是一款三通道、同步采样、24 位、Δ-Σ 模数转换器 (ADC)，具有宽动态范围、低功耗和电能测量特定功能，因此非常适合电能计量、功率计量和断路器应用。ADC 输入可以直接连接到电阻分压器网络或电源变压器来测量电压，或连接到电流互感器、分流器或 Rogowski 线圈来测量电流。

可以根据传感器输入独立配置各个 ADC 通道。低噪声、可编程增益放大器 (PGA) 提供了从 1 到 128 的增益，用以放大低电平信号。此外，该器件集成了通道间相位校准、偏移和增益校准寄存器，有助于消除信号链误差。

该器件集成了低漂移、1.2V 基准，减小了印刷电路板 (PCB) 面积。数据输入、数据输出和寄存器映射中可选的循环冗余校验 (CRC) 确保了通信完整性。完整的模拟前端 (AFE) 采用 20 引脚 TSSOP 封装或无引线 20 引脚 WQFN 封装，额定工业级温度范围为 –40°C 至 +125°C。图 2-2 显示了该器件的方框图。

TIDA-010940 ADS131M03 功能方框图图 2-2 ADS131M03 功能方框图

在图 2-2 中，必须在 AVDD 和 AGND 之间以及 DVDD 和 GND 之间馈送 2.7V-3.6V 电压。此外，必须将外部时钟连接到 CLKIN。ADS131M03 器件将 DRDY 引脚置为有效，以提醒主机 MCU 有新的 ADC 样本可用，并配置为高分辨率模式。此模式利用 8.192MHz 频率输入，通过 MSPM0L2228 MCU 的 M0_CLKOUT 引脚提供。