ade7758與單片機(jī)連接電路

Wordade7758與單片機(jī)連接電路

（AD）E7758是一款功能先進(jìn)的數(shù)字電能表芯片，它與（單片機(jī)）（PI）C16F877、LCD模塊、電源等構(gòu)成的一種多費(fèi)率電子電能表（電路）。

ADE7758是一種高精確度（三相電）能（測(cè)量）IC，帶有一個(gè)串行口，兩路脈沖輸出。ADE7758集成了數(shù)字積分、參考基準(zhǔn)電壓源、溫度敏感元件等，有可用于有功功率、復(fù)功率、視在功率、有效值的測(cè)量以及以數(shù)字方式校正系統(tǒng)誤差（增益、相位和失調(diào)等）所必須的信號(hào)處理電路。該芯片適用于各種三相電路（不論三線制或者四線制）中測(cè)量有功功率、復(fù)功率、視在功率。來(lái)自（電流傳感器）和電壓（傳感器）的電壓信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大PGA1，PGA2和模數(shù)變換（ADC）轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，

然后，（電流）信號(hào)經(jīng)電流通道內(nèi)的（高通）（濾波器）HPF濾除DC分量并數(shù)字積分后，與經(jīng)相位校正Φ的電壓信號(hào)相乘，產(chǎn)生瞬時(shí)功率;此信號(hào)經(jīng)低通濾波LPF2產(chǎn)生瞬時(shí)有功功率信號(hào);各相功率相加得到總的三相瞬時(shí)有功功率，經(jīng)DOUT引腳輸出。視在功率和復(fù)功率的計(jì)算與此類(lèi)似。

ADE7758有六路模擬量輸入，分成電流和電壓兩個(gè)通道。流通道由三對(duì)差分電壓輸入，分別是IAP，IAN；IBP，IBN；ICP，ICN。這三個(gè)電流通道最大的信號(hào)電壓變化范圍為±0.5V。電流通道有一個(gè)可編程增益（放大器）（PGA1），放大器增益為1，2或4。除了PGA功能外，用于A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，通道1還具有輸入信號(hào)滿刻度選擇的功能。前面提到了，最大輸入電壓變化范圍為±0.5V，利用增益（寄存器）的3和4位，ADC的輸入電壓可以設(shè)置為±0.5V，±0.25V，±0.125V。這是利用ADC的基準(zhǔn)參考端來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

ade7758內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

電壓通道具有三路單端電壓輸入通道，分別為VAP，VBP和VCP。這些單電壓輸入端的最大輸入電壓變化范圍為±0.5V。相對(duì)于VN來(lái)說(shuō)，電流和電壓通道都有一個(gè)PGA（可編程放大器），增益為1，2或4，由用戶編程來(lái)決定，所有的輸入通道的增益相同。

ADE7758提供系統(tǒng)的校正功能如：有效值偏移的校正、相位和功率的校正等等。引腳APCF的邏輯輸出給出了有功功率的信息，引腳VARCF的輸出提供了瞬時(shí)復(fù)功率和視在功率的信息。ADE7758具有一個(gè)波形取樣寄存器，其值來(lái)自于ADC的輸出。波形采樣部分集成有一個(gè)用于短時(shí)持續(xù)低電平或高電平的監(jiān)測(cè)電路，門(mén)檻電平和持續(xù)時(shí)間是由用戶編程來(lái)決定的。三相中的任一相過(guò)零監(jiān)測(cè)是同步進(jìn)行的，過(guò)零監(jiān)測(cè)的結(jié)果可用于測(cè)量三路電壓輸入中任一路的周期。

ADE7758的所有功能都是通過(guò)讀、寫(xiě)片上寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即ADE7758的各種設(shè)定和操作主要是對(duì)其眾多寄存器的讀和寫(xiě)。每個(gè)寄存器在讀、寫(xiě)時(shí)，首先要執(zhí)行一個(gè)寫(xiě)通信寄存器的操作，然后開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。電能表的測(cè)控命令和測(cè)量信息可以多種方式與（MCU）通訊。MCU輸入的命令字控制著ADE7758的工作模式、測(cè)量模式、波形采樣模式、有效值偏差補(bǔ)償量和中斷模式等。例如：每相的電流通道在信號(hào)通路中都有一個(gè)乘法器。電流波形可以改變±50%，這主要是由寫(xiě)入12位有符號(hào)電流波形增益寄存器（（AI）GAIN，BIGAIN，CIGAIN）中的2進(jìn)制數(shù)決定的：如果7FFH寫(xiě)入這三個(gè)寄存器，則ADC的輸出標(biāo)定值將增加50%；如果800H被寫(xiě)入，則輸出減小50%。

（接口）電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)ADE7758與單片機(jī)的（數(shù)據(jù)通信），一方面可以通過(guò)SPI口進(jìn)行計(jì)量芯片ADE7758的初始化，另一方面ADE7758把數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以脈沖形式或SPI口送出，供單片機(jī)進(jìn)行計(jì)量處理。

ade7758與單片機(jī)連接電路

數(shù)據(jù)通過(guò)ADE7758的SPI串行接口讀取。中斷請(qǐng)求輸出（IRQ）為開(kāi)漏極，低電平有效。在ADE7758中出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)中斷事件時(shí)，IRQ輸出變?yōu)榈碗娖健Ｍㄟ^(guò)狀態(tài)寄存器顯示中斷事件的性質(zhì)。ADE7758采用24引腳小外形封裝（SOIC）。

ADE7758通過(guò)串口相連啊，就是連到芯片上的CS、DIN、SCLK、DOUT口。

ADE7758具有一個(gè)內(nèi)置的SPI接口。它與MCU的串行接口由SCLK、DIN、DOUT和CS四個(gè)信號(hào)來(lái)完成。當(dāng)IRQ輸出變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，MCU的ISR必須對(duì)中斷狀態(tài)寄存器進(jìn)行讀操作，以確定中斷源。在對(duì)狀態(tài)寄存器的內(nèi)容進(jìn)行讀操作時(shí)，IRQ的輸出在第一個(gè)字節(jié)傳送的最后一個(gè)SCLK下降沿上被設(shè)定為高電平（對(duì)中斷狀態(tài)寄存器讀出的命令）。直到下一次8位傳送的最后一位（中斷狀態(tài)寄存器的內(nèi)容）被移出之前，IRQ輸出都保持