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

2.1 方框图

图 2-1 显示，对于电压检测，为电压通道选择的分压电阻器要确保对市电电压进行分压后符合 AMC130M02 器件的正常输入电压范围。AMC130M02 ADC 具有较大的动态范围，而测量电压时不需要较大的动态范围，因此特意选择了电压前端电路，使 ADC 电压通道输入端的最大电压落在满量程电压范围内。通过降低馈送到 AMC130M02 ADC 电压通道的电压，电压-电流串扰（对计量精度的实际影响大于对 ADC 电压通道精度的影响）会减小（电压精度也会降低）。对于电流检测，分流电阻器是根据电能测量所需的电流范围来选择的，还需要最大程度地降低分流器的最大功耗。

TIDA-010960 TIDA-010960 方框图图 2-1 TIDA-010960 方框图

在该设计中，AMC130M02 器件通过以下方式与 MSPM0 MCU 进行交互：

  1. MSPM0 和 AMC130M02 的时钟均来自 LMK6C 振荡器。
  2. 当新的 ADC 样本就绪时，AMC130M02 器件使 DRDY 引脚生效，从而通知 MSPM0 MCU 新样本可用。
  3. 在收到新样本通知后，MSPM0 MCU 使用其中一个 SPI 和 DMA 从 AMC130M02 器件获取电压和电流样本。
  4. 此外，MCU 还通过 J12 上的 UART 连接与 PC GUI 进行通信。
  5. 来自 MCU 的 ACT 和 REACT 输出信号表示用于精确测量和校准的有功和无功电能脉冲。这两个信号都是根据参考表校准电表所需的强制信号。