ZHCUDB9 September   2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   开始使用
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1评估模块概述
    1. 1.1 简介
    2. 1.2 套件内容
    3. 1.3 系统说明
      1. 1.3.1 主要系统规格
      2. 1.3.2 终端设备
      3. 1.3.3 电表
    4. 1.4 器件信息
  8. 2硬件
    1. 2.1 系统概述
      1. 2.1.1 方框图
      2. 2.1.2 设计注意事项
        1. 2.1.2.1 电压测量 – 模拟前端
        2. 2.1.2.2 电流测量 – 模拟前端
        3. 2.1.2.3 输入电压
  9. 3软件
    1. 3.1 计量概述
      1. 3.1.1 计量公式
      2. 3.1.2 用于 PC GUI 通信的 UART
      3. 3.1.3 直接存储器存取 (DMA)
      4. 3.1.4 ADC 设置
      5. 3.1.5 前台进程
      6. 3.1.6 后台进程
      7. 3.1.7 软件功能 per_sample_dsp ()
      8. 3.1.8 频率测量和周期跟踪
      9. 3.1.9 LED 脉冲生成
  10. 4实现结果
    1. 4.1 评估过程
      1. 4.1.1 设备设置
      2. 4.1.2 测试程序
        1. 4.1.2.1 使用计量 GUI
        2. 4.1.2.2 校准
          1. 4.1.2.2.1 电压和电流偏移校准
          2. 4.1.2.2.2 电压和电流增益校准
          3. 4.1.2.2.3 有源功率增益校准
          4. 4.1.2.2.4 偏移校准
          5. 4.1.2.2.5 相位校准
    2. 4.2 性能数据和结果
      1. 4.2.1 电表计量精度结果
  11. 5硬件设计文件
    1. 5.1 原理图
    2. 5.2 PCB 布局
    3. 5.3 物料清单 (BOM)
  12. 6其他信息
    1. 6.1 商标
  13. 7合规信息
    1. 7.1 合规性和认证
  14. 8相关文档

3.1.4 ADC 设置

为了在所有相关模拟输入通道上提供正确的测量数据，必须对 AMC130M02 器件寄存器进行初始化。每次启动计量应用时都会遵循图 3-1。

MSPM0+ MCU 的 SPI 模块配置为使用 4 线制模式的控制器器件。设置 SPI 后，所有中断都被禁用，并且从 MSPM0+ MCU 发送 SYNC_RESET 线路上的复位脉冲。然后重新启用中断，MSPM0+ MCU 向 AMC130M02 发送 SPI 写入命令：

  • MODE 寄存器设置：使用了 16 位 CCITT CRC，AMC130M02 数据包中每个字的长度为 24 位，在启用最滞后的通道上将 DRDY 信号置为有效，当转换值不可用时 DRDY 置为高电平有效，当转换值准备就绪时 DRDY 置为低电平有效。
  • 电压和电流的 GAIN1 寄存器设置：PGA 增益 = 1 用于电压通道，测量相电压，PGA 增益 = 16 用于 A 相和中性线上的电流通道。
  • CHx_CFG 寄存器设置（其中，x 为通道编号：0、1）：两个 ADC 通道输入连接到外部 ADC 引脚，且每个通道的通道相位延迟都设为 0（使用 SDK 中间件中的软件相位补偿，而不是硬件相位补偿）
  • CLOCK 寄存器设置：1024 OSR，所有通道均已启用，高分辨率调制器功率模式

MSPM0+ MCU 在启动时配置为当 DRDY 引脚发生下降沿时生成端口中断，指示新的测量样本可用。

AMC-ADC-1PH-EVM ADC 初始化过程图 3-1 ADC 初始化过程

ADC 调制器时钟来自馈入 CLKIN 引脚的时钟，该引脚在内部被二分频以生成 ADC 调制器时钟。方程式 13 展示了 ADC 采样频率的定义。

方程式 13. fs= fMOSR= fCLKIN2×OSR

其中

  • ƒS 是采样率
  • ƒM 是调制器时钟频率
  • ƒCLKIN 是馈送到 AMC130M02 CLKIN 引脚的时钟
  • OSR 是所选的过采样率

在此设计中，CLKIN 引脚以 8.192MHz 的固定频率从外部振荡器获取时钟。在适当的寄存器设置下，过采样率选择为 1024。采样率设置为 4000 个采样/秒。

此设计使用以下 AMC130M02 通道映射：

  • AIN0P 和 AIN0N AMC130M02 ADC 通道引脚 → 电压
  • AIN1N 和 AIN1P AMC130M02 ADC 通道引脚 → 分流电流（这可以测量中性线电流或线路电流）