ZHCUCP4 December   2024

 

  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 主要系统规格
    2. 1.2 终端设备
    3. 1.3 电表
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 电压测量 – 模拟前端
      2. 2.2.2 电流测量模拟前端
      3. 2.2.3 输入电压
      4. 2.2.4 时钟
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 AMC130M02
      2. 2.3.2 MSPM0G1106
      3. 2.3.3 LMK6C
      4. 2.3.4 TLV76133
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 公式
      2. 3.2.2 计量软件进程
        1. 3.2.2.1 用于 PC GUI 通信的 UART
        2. 3.2.2.2 直接存储器存取 (DMA)
        3. 3.2.2.3 ADC 设置
        4. 3.2.2.4 前台进程
        5. 3.2.2.5 后台进程
        6. 3.2.2.6 软件函数 per_sample_dsp()
        7. 3.2.2.7 频率测量和周期跟踪
        8. 3.2.2.8 LED 脉冲生成
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 电源和跳线设置
      2. 3.3.2 查看计量读数和校准
      3. 3.3.3 校准
        1. 3.3.3.1 电压和电流偏移校准
        2. 3.3.3.2 电压和电流增益校准
        3. 3.3.3.3 有源功率增益校准
        4. 3.3.3.4 偏移校准
        5. 3.3.3.5 相位校准
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 电表计量精度结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
        1. 4.1.3.1 布局图
      4. 4.1.4 Altium 工程
      5. 4.1.5 Gerber 文件
      6. 4.1.6 装配图
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

3.2.2.4 前台进程

前台进程包括器件复位后立即进行的 MSPM0+ MCU 硬件和软件，以及 AMC130M02 寄存器的初始设置。图 3-2 显示了此进程的流程图

TIDA-010960 前台进程图 3-2 前台进程

初始化例程涉及 MSPM0G1106 的设置：

  • 通用输入/输出 (GPIO) 端口引脚
  • 时钟系统（MCLK 或 CPU 时钟、RTC 时钟、SPI 时钟、CLK_OUT 引脚）
  • 2 个 UART 端口
  • 4 个 DMA 通道，每个 SPI 收发各一个，每个 UART 收发各一个
  • AMC130M02 寄存器
  • 计量变量

硬件设置完成后，从 GUI 接收到的任何帧都会被处理。接下来，前台进程检查后台进程是否已通知前台进程为任何电压-电流映射计算新的计量参数。该通知是在存在可处理的数据帧时，通过将 PHASE_STATUS_NEW_LOG 状态标志置为有效来完成的。该数据帧包含经过处理的点积，而这些点积累积了 CYCLES_PER_COMPUTATION 个周期的数据。当软件中的标称频率设置为 50Hz 时，CYCLES_PER_COMPUTATION 的值为 10 个周期，而当软件中的标称频率设置为 60Hz 时，该值为 12 个周期。当测得的线路频率等于设计的标称频率时，这相当于 200 毫秒的累积数据。

处理后的点积包括 VRMS、IRMS、有功功率、无功功率、基波电压、基波有功功率、基波无功功率。前台进程使用这些点积来计算以实际单位表示的相应计量读数。所有处理后的点积都累积在单独的 64 位寄存器中，以便进一步处理并获得 RMS 和平均值。视在功率是使用前台进程的有功功率和无功功率的计算值计算得出的。

同样，使用基波电压、基波无功功率和基波有功功率的前台计算值，可计算出基波电流、基波视在功率、电压 THD 以及电流 THD。此外，使用 RMS 电压计算值和设计中定义的标称电压，可计算出欠压偏差和过压偏差。还可使用节 3.2.1中的公式，根据由后台进程计算出的参数值，计算出频率 (Hz) 和功率因数。