閃存MCU在實(shí)現農網(wǎng)表方案的應用

國內民用單相表一般可分為機械式電能表（感應式電能表）和電子式電能表兩大類(lèi)。過(guò)去機械式電能表的市場(chǎng)保有量比較大，但由于機械式電能表存在重量大、成本高、信息采集不方便等缺點(diǎn)，因而正在逐漸退出市場(chǎng)；而電子式電能表經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，在技術(shù)上正日趨成熟。

　　新一代電子式電能表也稱(chēng)智能電表，該產(chǎn)品具備諸多優(yōu)點(diǎn)，例如功能擴展方便；便于信息化集中管理；節約材料能源；靈敏度高；精度高；一致性好；誤差曲線(xiàn)平穩；便于自動(dòng)化生產(chǎn)；耐機械振動(dòng)能力強；重量輕等。因此隨著(zhù)技術(shù)日趨成熟，此類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)認知度顯著(zhù)提升，現已經(jīng)成為國內民用單相表的主流。

　　近幾年來(lái)，國內各省陸續推出自己的技術(shù)規范，但各省的技術(shù)規范有一定的差異。農網(wǎng)表是智能電表的一種，目前國家電網(wǎng)公司已統一了農網(wǎng)表的技術(shù)規范。本文介紹的農網(wǎng)表方案完全滿(mǎn)足國家電網(wǎng)公司智能電能表技術(shù)規范的要求，該方案基于上海海爾集成電路有限公司開(kāi)發(fā)的一款8位閃存MCU HR6P71F。

　　HR6P71F芯片特點(diǎn)

　　1、內核

　　采用高性能哈佛型RISC CPU內核，具有48條精簡(jiǎn)指令，工作頻率為DC~16MHz，8級PC硬件堆棧，復位向量位于000H，默認中斷向量位于004H，支持中斷向量表，支持中斷處理，共有14個(gè)中斷源。

　　2、存儲資源

　　具有4Kx15位FLASH程序存儲器和224x8位SRAM數據存儲器；程序存儲器支持直接尋址和相對尋址；數據存儲器支持直接尋址和間接尋址。

　　3、I/O端口

　　共有15個(gè)I/O端口，包括PA端口（PA0~PA4，PA6~PA7）和PB端口（PB0~PB7）。

　　4、外設

　　一個(gè)8位定時(shí)器T8；一個(gè)8位PWM時(shí)基定時(shí)器T8P；一個(gè)16位定時(shí)器T16N；一路通用異步收發(fā)器UART；7通道8位模擬數字轉換器ADC；兩個(gè)模擬比較器ACP和一個(gè)參考電壓模塊。

　　5、特殊功能

　　有一個(gè)高精度內部4M振蕩器，出廠(chǎng)時(shí)精度校準為±5%；支持低功耗休眠模式及喚醒操作；內嵌上電復位電路和低電壓復位電路；支持外部復位；支持獨立硬件看門(mén)狗定時(shí)器；支持在線(xiàn)編程（ISP）接口；支持編程代碼保護；工作電壓范圍為3.5V~5.5V；工作溫度范圍為-40℃~85℃。

　　系統方案設計

　　1、基本功能

　　基于微控制器HR6P71F的農網(wǎng)表方案主要實(shí)現有功電能信號的采集、電量存儲與顯示，并通過(guò)RS485或者紅外的方式通信，實(shí)現信息傳輸等功能。

　　1） 有功電能信號的采集

　　該方案的電能計量部分采用ADE7755芯片，通過(guò)對電壓電流回路信號的采集，將電能值轉換成相應的電能脈沖信號，MCU通過(guò)對電能脈沖信號采集和計算，轉換為相應的計量數值，同時(shí)具備