引言目前，測(cè)量?jī)x表正向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，每一個(gè)單獨(dú)的嵌入式儀表都將成為Internet上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。本系統(tǒng)在ARM+RTOS的方式下實(shí)現(xiàn)了電子式電能表的網(wǎng)絡(luò)化，硬件平臺(tái)以ARM核微控制器LPC2104為核心，軟件系統(tǒng)則是在uC/OS-II操作系統(tǒng)下開發(fā)的。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)LPC2104是Philips公司推出的一款以ARM7TDMI-S為核心的32位微控制器。LPC2104內(nèi)部集成了很多功能，包括128k字節(jié)的高速Flash存儲(chǔ)器、雙UART、多個(gè)32位定時(shí)器，以及SPI、I2C串行接口和
引言
目前，測(cè)量
儀表正向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，每一個(gè)單獨(dú)的嵌入式儀表都將成為Internet上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。本系統(tǒng)在ARM+RTOS的方式下實(shí)現(xiàn)了
電子式電能表的網(wǎng)絡(luò)化，硬件平臺(tái)以ARM核微控制器LPC2
104為核心，軟件系統(tǒng)則是在uC/OS-II操作系統(tǒng)下開發(fā)的。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
LPC2104是Phil
ips公司推出的一款以ARM7TDMI-S為核心的32位微控制器。LPC2104內(nèi)部集成了很多功能，包括128k字節(jié)的高速
Flash存儲(chǔ)器、雙UART、多個(gè)32位
定時(shí)器，以及
SPI、I2C串行接口和
RTC等。其中UART1帶有完全的調(diào)制解調(diào)器接口，可以用于網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
CS5460是Cirrus Logic公司的單相
功率/電能計(jì)量芯片，帶有串行接口。CS5460集成度很高，里面包含了兩個(gè) ADC、高/低通數(shù)字
濾波器、能量計(jì)算單元、串行接口和數(shù)字-頻率轉(zhuǎn)換器等。CS5460將它測(cè)得和計(jì)算出的結(jié)果分別保存在它的各個(gè)寄存器中，而能量值則通過脈沖輸出給
CPU，還可以驅(qū)動(dòng)計(jì)度器。
該網(wǎng)絡(luò)化儀表的工作原理是：首先由采樣電路將輸入的大
電流/電壓轉(zhuǎn)化為CS5460能夠接收的小電壓信號(hào)。CS5460根據(jù)采樣的電流/電壓計(jì)算出電能，然后將電流、電壓、電能和功率等通過三線雙向串行接口傳送給CPU(能量值通過脈沖輸出)，CPU根據(jù)鍵盤的輸入指令在
液晶顯示器上顯示結(jié)果或者通過串口將結(jié)果傳送到Internet上。LPC2104本身既作為CS5460的控制器，又作為嵌入式網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了電能表的遠(yuǎn)程通信功能。本系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖參見《電子設(shè)計(jì)應(yīng)用》2004.8。
CS5460只能接收小于
150mV的小電壓信號(hào)，在采樣電路部分應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)碾娏?電壓
互感器，將輸入的電流/電壓轉(zhuǎn)換到CS5460能夠接收的電壓范圍。
在電壓采樣電路中，取入的電壓經(jīng)過電壓互感器降壓、隔離，然后通過低通濾波。最后端的
電容C1表現(xiàn)出很大的阻抗，用于取電壓。電流采樣電路比電壓采樣電路多了取樣
電阻R5。R5用于將從電流互感器出來的電流轉(zhuǎn)換為電壓。采樣電路圖參見《電子設(shè)計(jì)應(yīng)用》2004.8。
CS5460與LPC2104以標(biāo)準(zhǔn)SPI接口，非常容易。由于CS5460是以定寬變脈沖輸出能量值，因此將其能量輸出引腳與LPC2194的一個(gè)外部中斷引腳相連，用來收集能量值。
由于電能的累計(jì)值以及校準(zhǔn)常數(shù)需要保存到
EEPROM中，所以擴(kuò)展一片
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