基于LPC916、CS5463的多功能電能表電路

　　本系統中的電流采樣電路由電流互感器、過(guò)壓保護、電阻網(wǎng)絡(luò )和去抖動(dòng)電容組成。采用電流互感器的主要優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)現高壓與低壓的隔離。由于CS5463的電流檢測實(shí)際上是將電流信號轉變?yōu)殡妷盒盘柡蟮碾妷簷z測，所以，在電路中，先由采樣電阻將互感電流轉變?yōu)殡妷盒盘?，再通過(guò)限流電阻和電容濾波后輸人到CS5463的電流檢測管腳(16、15腳)。另外，在兩路輸入中，還分別用二極管進(jìn)行電壓嵌位，以避免電壓過(guò)高損壞CS5463。CS5463的3、14腳分別為模擬、數字+5V電源。同時(shí)，為了濾除電壓波動(dòng)，增加電源的穩定性，在兩路電源輸入時(shí)，分別加了濾波電容。由于此為電流檢測，所以電壓檢測的兩輸入腳9和10也應接模擬地以避免干擾。另外，13腳VA要接模擬地，4腳DGND接數字地，模擬地和數字地之間用電感連接。1、24(XOUT，XIN)兩腳接4.096 NHz的晶振。并用程序控制CS5463自動(dòng)完成輸入信號的檢測，同時(shí)通過(guò)6腳SDO輸出數據；而分別由5腳SCLK、7腳、19腳RES、20腳INT、23腳SDI輸出單片機的時(shí)鐘脈沖、片選信號、復位信號、中斷信號以及單片機對CS5463的控制信號。由于CS5463要完成對模擬信號的檢測并以數字信號輸出檢測值，即一個(gè)芯片同時(shí)有模擬、數字兩種信號，因而需要模擬和數字兩路電源；同時(shí)，其需要接地的管腳一定要正確接相應的地，不然將會(huì )引入很大的干擾。

　　5 顯示電路

　　本儀表系統采用七段LED顯示。移位寄存器74HC164的時(shí)鐘信號由單片機提供。從單片機輸出數據信號時(shí)，先輸出低位，后輸出高位。數據首先傳輸到對應顯示高位數碼管的74HC164，每當到來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，數據便移位一次，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后，數據將全部傳輸到其對應各位的74HC164并由數碼管顯示出來(lái)。

　　6 結束語(yǔ)

　　本文給出了一種多功能電能表的設計方法，詳細說(shuō)明了電能表的工作原理和設計思路，重點(diǎn)介紹了電源設計和電能計量模塊的原理、實(shí)現及注意事項。經(jīng)使用證明，該電能表具有運行穩定、可靠性高、精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)用性強。此外，還可針對不同的需求來(lái)改進(jìn)功能，如增加通訊模塊等。