[發(fā)明專利]基于MSP430F6736的全SOC單相智能電能表

在審

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• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107782959A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 由國峰
• 申請（專利權(quán)）人: 由國峰
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于 MSP430F6736 的全 SOC 單相智能電能表。

背景技術(shù)

目前，電能表的一般采用 MCU 加專用計量芯片、時鐘芯片和液晶驅(qū)動芯片等外圍器件的分立設(shè)計方案，計量、時鐘、LCD 顯示和數(shù)據(jù)管理功能均由獨立芯片完成。其中計量芯片負(fù)責(zé)對電信號的測量和計量； MCU 通過通信接口從計量芯片獲取計量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理； 時鐘芯片和液晶驅(qū)動芯片則分別實現(xiàn)日歷時鐘和液晶顯示功能。不難發(fā)現(xiàn)，電能表的現(xiàn)有設(shè)計方案存在集成度低、硬件電路復(fù)雜、可靠性差、生產(chǎn)效率低以及成本高的不足。

隨著智能電網(wǎng)的全面建設(shè)與發(fā)展，電能表市場對智能電能表性能的要求進(jìn)一步提高，同時為了應(yīng)對市場競爭還要求控制成本、大幅縮小尺寸，因此現(xiàn)有分立設(shè)計方案已經(jīng)不能滿足新型電能表的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計了基于 MSP430F6736 的全 SOC 單相智能電能表。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是。

基于 MSP430F6736 的全 SOC 單相智能電能表由計量單元，顯示單元和時鐘單元，其他相關(guān)單元組成。

所述計量單元，主要包括電壓電流信號采樣電路。

所述顯示單元， 通過 MSP430F6736 內(nèi)部集成的 LCD 驅(qū)動器直接驅(qū)動外部段式液晶模塊進(jìn)行顯示。片內(nèi)LCD 驅(qū)動器可工作于靜態(tài)及 1 － 8MUX 的多選模式。電容用于濾除干擾信號，提高整表的 ESD 和 EMC 性能。

所述時鐘單元， 采用 MSP430F6736 集成的硬件 RTC 模塊實現(xiàn)日歷時鐘功能，為了保證該時鐘在不同環(huán)境溫度下的準(zhǔn)確性，按照晶振隨溫度變化的特性曲線對其進(jìn)行了溫度補償和初始誤差校準(zhǔn)，以克服RTC 的溫度漂移。

所述其他相關(guān)單元，采用 MSP430F6736 的增強型通用串行接口 A0作為 RS485 通訊接口，采用增強型通用串行接口 A1作為遠(yuǎn)紅外通訊接口，將串行接口 A0 和 A1 均配置為 UART 模式； 將增強型通用串行接口 B1 分別與內(nèi)卡電路的時鐘和數(shù)據(jù)線連接，將 B1 配置為 I2C模式。

本發(fā)明的有益效果是，基于 MSP430F6736 的全 SOC 單相智能電能表采用 SOC 芯片 MSP430F6736 作為控制核心，通過 SOC 芯片內(nèi)置 A/D 和硬件乘法器模塊以及相應(yīng)的數(shù)學(xué)計算實現(xiàn)高精度測量和電能計量功能，利用 SOC 內(nèi)置RTC 模塊和溫度傳感器實現(xiàn)帶溫度補償?shù)娜諝v/時鐘功能，利用 SOC 內(nèi)置 LCD 驅(qū)動器實現(xiàn)了液晶顯示，最后依托于 SOC 內(nèi)部強大的 CPU 和相應(yīng)的功能模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存、負(fù)荷曲線、事件記錄、負(fù)荷控制、RS485 通信等功能省去計量芯片、時鐘芯片和 LCD 驅(qū)動芯片等關(guān)鍵元器件，簡化硬件結(jié)構(gòu)，并且有效降低了整表的物料成本，具有更高的性價比和可靠性；能夠根據(jù)不同的應(yīng)用需求，提供定制化的電能計量功能，具有很強的可擴展性，有利于提高產(chǎn)品的市場競爭力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是硬件原理框圖。

圖2是計量采樣前端電路圖。

圖3是LCD 驅(qū)動電路圖。

具體實施方式

在圖1中，系統(tǒng)組成主要由主控部分、電壓電流采樣模塊、液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、通信模塊、電源模塊等部分構(gòu)成。系統(tǒng)以 SOC 芯片 MSP430F6736 為控制核心，配合相應(yīng)的功能模塊完成電參數(shù)測量等功能。