当前位置：文档之家 › CS5464应用笔记

CS5464应用笔记

  • 格式：pdf
  • 大小：155.12 KB
  • 文档页数：2

要有足够的小数位以保证计算精度)。 根据 P’-P 的值 （也可以用 PF 寄存器） 确 定 PC[7:0] 的 值 ， 并 将 其 写 入 到 Config 和 Ctrl 寄存器中。由于采样 频率为 512000Hz，用 PC[7:0]可以调 整 的 最 小 步 进 为 360 °
*50Hz/512000Hz ≈ 0.0352 ° , 相 位 调 整范围为-4.5°～4.5°。 3. 校 软件校准 这 里 以 Un=220V ， Ib=10A ， Imax=60A 的 单 相 电 能 表 为 例 说 明 CS5464 的软件校准。电压通道用电阻 网路分压，当输入 220V 时 VIN±输入 信号约 120mV。电流通道 1 用 250uohm 锰铜，输入 10A 时，锰铜两端电压约 2.5mV；电流通道 2 用变比为 2000:1 的电流互感器，取样电阻 5.1ohm，输 入 10A 时 ， 取 样 电 阻 两 端 电 压 约 25.5mV。 假设已经打开了电压和电流通道 高通滤波器。 1. 校 准 电 压 增 益 和 电 流 增 益 (100%Un,100%Ib,PF=1.0) 校准电压增益前，先将 V1gain （V2gain）设为 1.0，从 CS5464 的电 压有效值寄存器 V1rms（V2 rms）读出 当 前 电压有效值（ 16 进制） 。由于 U=220V 时，VIN±输入信号约 120mV， 为最大输入值 250mV 的 50%，因此将 0x800000（Vrms 最大值的 50%）除以 当前电压有效值，将商写入电压增益 寄存器。 校准电流增益前， 先将 I1gain （I2 gain）设为 1.0，从 CS5464 的电流有 效值寄存器 I1rms（I2 rms）读出当前 电流有效值（16 进制） 。将 0x199999 （Irms 最大值的 10%）除以当前电流 有效值，将商写入电流增益寄存器。 2. 补 偿 相 位
交流电能表应用中 CS5464 的一般配置 RESET 保持低电平至少 10us 以激 活硬件复位，然后发送 SPI 同步字节 0xFF+0xFF+0xFF+0xFE。 设置 Ctrl 寄存器的 Igain 位, 选
择合适的电流 PGA 增益（在这里设置 I1gain=1，I2gain=0） 。 如果不需要 CPUCLK 脚输出时钟信 号，则设置 Ctrl 寄存器的 NOCPU 位为 ‘1’ 。
PulseRate (V RMS FREQ P VREFIN 2 VIN VGAIN IIN IGAIN PF FREQ P / FS ) ( I RMS / FS )
220 10 1000 3600 1600 0.5 0.1 19.55555556 Hz Write PulseRateE PulseRate 2 23 ( MCLK / K ) / 2048 0 x014065 into PulsePate
(100%Un,5%Ib,PF=1.0) 从 CS5464 读出有功功率 P，从标 准表读出有功功率 P’。 (P 和 P’值需 要有足够的小数位以保证计算精度)。 根据 P’-P 的值确定 Poffset 寄存器 的值，将其写入 Poffset 寄存器中。 4.如何确定 PulseRate 寄存器的 大小 在交流增益校准之后，假设 Vrms 在 100%Un 时等于 50%最大电压有效值， Irms 在 100%Ib 时等于 10%最大电流有 效值。
在交流应用中，为了简化校准步 骤推荐打开高通滤波器。设置 Mode 寄
存器的 IHPF 和 VHPF 位为‘1’ 。设置 AFC 位为‘1’ 。
设置 Mask 和 N(Cycle Count)寄存 器。 设置 Ichlevel 寄存器（防窃电） ， 使通道选择电平为 1.25，即当 P1AVG 和 P2AVG＞Emin， 且 P1AVG 和 P2AVG 中 的一个大于另一个的 1.25 倍时，选择 大的一个作为当前电能通道，否则保 持当前选择。Ichlevel=0xA00000。 设置 Emin 寄存器（防窃电） ，使 通道选择最小幅度为额定功率的 0.04%。Emin=0.04%*0.5*0.1（220V 对 应 0.5 倍最大电压有效值 （0xFFFFFF） ， 10A 对 应 0.1 倍 最 大 电 流 有 效 值 （0xFFFFFF） ）=0.00002=0x0000A7。 设置 Loadmin 寄存器（用于防潜
动）=0.00001=0x000054。参考 AN337 设置 PulseRate 和 PulseWidth 寄 存 器 。 脉 冲 宽 度 为 80ms ， 所 以 PulseWidth=80ms/250 μ s =320=0x000140。 如果 EEPROM 中有有效的电压/电 流增益和功率偏移量 寄存器校准数 据，则读出该校准数据并写入到电压 电流/增益和功率偏移量寄存器。 如果 EEPROM 中有有效的相位补偿 数据，则读出该校准 数据并写入到 Config 和 Ctrl 寄存器的 PC[7:0]位。 正常复位后 DRDY 位为‘1’ 。写入 0x800000 到状态寄存器（Status）中 清除 DRDY 位。
(100%Un,100%Ib,0.5L) 从 CS5464 读出有功功率 P，从标 准表读出有功功率 P’。 (P 和 P’值需
将 PulseRateE 写入到 PulseRate 寄存 器中。 5.将校准数据保存到 EEPROM 中。

合集下载

毕业设计(论文)--基于cs5460单相电度表的测量的设计[管理资料]

毕业设计(论文)--基于cs5460单相电度表的测量的设计[管理资料]

毕业设计（论文）--基于CS5460单相电度表的测量的设计基于CS5460单相电度表的测量的设计摘要随着城农网改造的逐步深入，各种各样的计量工具不断出现在市场上。

各种不同的计量工具所使用的计量方法也不一样。

该系统由前端电路调理模块，电能表芯片CS5460模块，单片机STC89C52模块，显示模块，存储模块等组成。

CS5460实现功率测量和用STC89C52单片机实现电能计量的方法是当下比较成熟的计算方法。

CS5460是一种带有串行接口的单向双向功率电能集成电路芯片，用它可以方便的组成多功能电子式电度表和分布式电能计量管理系统。

其中使用CS5460芯片设计的简单单相电度表可以用于工业现场的电量数据采集和简单的功率计算，使用CS5460芯片设计的数字电表适用于住宅用电计量的最精确，并具成本效益的电表方案，打开了电表设计的新领域，是下一代民用电表的理想产品和最好的工业解决方案。

目前我国高校学生公寓普遍采用限电措施来控制学校电能利用,公寓管理社会化后,限制学生用电将改为鼓励学生安全用电,从而将采用限制安全功率、限制基本电费、超量收费的形式。

关键词：CS5460芯片;STC89C52单片机；液晶显示模块；C51程序CS5460 single-phase meter based on the design of the measurement AbstractWith the gradual deepening of rural power grids city, a variety ofmeasurement tools continue to emerge on the market. A variety of different measurement tools are not the same measurement method used. The system consists of front-end circuit conditioning module, CS5460 chip energy meter module, microcontroller STC89C52 modules, display modules, memory modules and other components. CS5460 power measurement and the realization of single chip with STC89C52 energy measurement method is to present a more mature method. CS5460 is a single bi-directional serial interface with power power integrated circuit chip, it can be easily formed with multi-function electronic power meter and distributed energy metering management system. CS5460 chip design which uses a simple single-phase watt-hour meter can be used to power industrial field data collection and simple power calculation, using the CS5460 digital chip design for residential electricity meter measures the most accurate and cost-effective meter Program, designed to open new areas of the meter, the meter is ideal for the next generation of civilian products and the best industrial solutions. At present, China University Student Apartment commonly used power rationing measures to control energy use of schools, apartment management outsourcing, the restrictions on students use of electricity will be changed to encourage students to safe use of electricity, which will use the safe power limit, restrict basic electricity, excess charges Form.Key words：CS5460 chips； STC89C52 SCM； LCD Module；C51 Program目录引言 (1)电度表的作用 (1)电度表的发展 (1) (1)二．系统的总体设计思路 (2)三．系统硬件组成及介绍 (3)CS5460简介 (3)CS5460引脚分配及功能 (5)CS5460的功能 (6)CS5460寄存器配置 (8)CS5460的工作过程 (10)四．硬件电路设计 (11)前端电路调理模块 (13) (14) (15) (17)五．程序设计 (19)单片机C51程序设计的优点 (11)程序设计思路 (12)CS5460驱动程序 (13)CS5460的设置和启动 (15)读写CS5460 (16)结果显示程序 (17)六总结 (23)谢辞参看文献附录一．引言电能表是我国电工仪表行业中产量最大的产品。

CS5464电能计量芯片 中文版

CS5464电能计量芯片 中文版


概述：
ＣＳ５４６４是一个片上瓦时计量。测量线电压和电流和计 算有功，无功，视在功率，电能，功率因素和ＲＭＳ电压和 电流。
有两个独立的输入去测量线，地，和／或中线电流使仪 表检测篡改并继续运行。如果电压测量被篡改中止，可以 使用一个内部ＲＭＳ电压参考。
４个ΔΣ模－数转换器用于测量电压，两路电流和温 度。
ＣＳ５４６４可以连接多个电压和电流传感器， 附加性能包括系统－电平校准，电压下跌和电流故障检 测，峰值检测，相位补偿和电能脉冲输出。
定货信息请见第４４页。

Copyright © Cirrus Logic, Inc. 2007
(All Rights Reserved)
５．１．２ 电流１和电流２输入 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７ ５．１．３ 功率故障监控输入 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７
2
DS682F1
５．１．４ 参考电压输入 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１．５ 参考电压输出 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７
Honestar Technologies Co.,LTD 021-54071701
MAR ‘07 DS682F1
CS5464
目录
１．综述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
CS5460

CS5460


VIN+ VIN-
x10
2nd Order ∆Σ Modulator
Digital Filter
VREFIN
x1
VREFOUT
Voltage Reference
Power Monitor
System Clock
/K
Clock Generator
Calibration SRAM
VA-
PFMON
XIN
XOUT CPUCLK
CS5460 Single Phase Bi-Directional Power/Energy IC
Features
l Energy
Description
The CS5460 is a highly integrated ∆Σ Analog-to-Digital Converter (ADC) which combines two ∆Σ ADCs, high speed power calculation functions, and a serial interface on a single chip. It is designed to accurately measure and calculate: Energy, Instantaneous Power, IRMS, and VRMS for single phase 2 or 3-wire power meter applications. The CS5460 interfaces to a low cost shunt or transformer to measure current, and resistive divider or transformer to measure voltage. The CS5460 features a bi-directional serial interface for communication with a micro-controller and a fixed-width programmable frequency output that is proportional to energy. The product is initialized and fully functional upon power-up, and includes facilities for system-level calibration under control of the user program.
电子式电能表专用芯片CS5460及其在电测仪表中的应用

电子式电能表专用芯片CS5460及其在电测仪表中的应用


屏 蔽 时 ），所 以 若 让 电 压 、电 流 、功 率 的 瞬 时 值 数 据 每 应 的 1 、2 、3 个 空 操 作（ NOP ）命 令 字 节（ 0 XFE ）。
更 新 一 次 就 产 生 一 个 中 断 请 求 ，需 将 循 环 计 数 寄 存 器
图 2 是 笔 者 在 课 题 中 使 用 的 CS 5460 与 MCS 51 系
和 50 可 选 ·一 个 电 压 通 道 固 定 增 益 放 大 器 ， 其 增 益 为 10 ·两 个 同 时 采 样 的 # - $ 模 / 数 转 换 器 ·两 个 高 速 数 字 滤 波 器 ·两 个 可 选 用 的 高 通 滤 波 器 ·一 个 功 率 计 算 引 擎 ·一 个 2 . 5 V 片 内 电 压 基 准 ·一 个 可 以 检 测 电 力 不 足 或 电 源 故 障 的 电 源 监 视 器 · 一个持续监视串口通讯的看门狗 · 一 个 2 . 5 MHZ ~ 20 MHZ 可 选 的 内 部 时 钟 发 生 器 · 一个双向串行接口 · 一个电能 / 脉冲变换器 · 一 个 校 准 用 SRAM
P1.0 P1.1 P 1 . 2 MCS 51 P 1 . 3 MCU
INT 1
和 50 ， 分 别 对 应 于 最 大 有 效 值 为 150 mV 和 30 mV 的
图 2 CS 5460 与 MCS 51 系 列 单 片 机 接 口 原 理 图
交流信号输入；电压通道的最大有效值输入为 150 mV 。 由 于 CS 5460 的 ! - " 型 模 / 数 转 换 器 采 用 过 采 样 原 理 ，对 高 频 噪 声 有 较 强 的 抑 制 作 用 ，因 而 对 输 入 信 号 无 需 进 行 复 杂 的 滤 波 处 理（ 引 入 阻 容 滤 波 电 路 反 而 容 易 引 起 相 移 ）。