基于MSP430的三相電能表SA9904B采集系統(tǒng)

　　摘要  本文介紹由TI 公司的MSP430F435 單片機(jī)和SAMES 的SA9904B電能測(cè)量集成芯片組合成三相電能表的無(wú)用功率和有用功率等參量的采集系統(tǒng)。

　　關(guān)鍵詞　MSP430  SA9904B  采樣

1、前言

    目前新型的電子式多功能電能表已逐漸取代老式電子電能表。由于模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采樣精度，及微處理器的價(jià)格，軟件的開(kāi)發(fā)難度，存在不少問(wèn)題和難度。本文基于德州儀器的MSP430F435單片機(jī)，介紹采用SAMES的SA9904B高集成度的采樣芯片進(jìn)行三相電能的有用功和無(wú)用功等參量的采集，取代傳統(tǒng)的數(shù)模采樣電路。

    三相電能表功率參量的采樣是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，其實(shí)現(xiàn)方式?jīng)Q定了電能表的測(cè)量精度及相應(yīng)軟件開(kāi)發(fā)的難易程度，產(chǎn)品的整體開(kāi)發(fā)成本的高低。

2、系統(tǒng)介紹

    電能表的采樣方式及采用什么MCU有多種方案，不少已經(jīng)投入實(shí)際使用。但是基于MSP430 單片機(jī)采用高度集成的采集芯片SA9904B進(jìn)行電流和電壓采樣的電能表還沒(méi)有廣泛投產(chǎn)使用。盡管美國(guó)TI公司給出了電能表采樣方案，但是其采樣電路比較復(fù)雜，難于調(diào)試。沒(méi)有采用專用的電能表的采用芯片。

    圖1是多功能三相電能表的采樣部分，合理的把TI 的MSP430單片機(jī)和SAMES的 SA9904B集合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，避開(kāi)復(fù)雜的采樣電路的設(shè)計(jì)，采用現(xiàn)成的高精度采樣芯片。

2.1、硬件部分：

MSP430F435

　　T1公司的MSP430系列單片機(jī)是一種具有超低功耗的功能強(qiáng)大的單片機(jī)。新開(kāi)發(fā)的F系列具有Flash存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)調(diào)試及實(shí)際應(yīng)用上比其他MCU都有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

　　1、超低功耗

　　MSP430F系列運(yùn)行在1MHZ時(shí)鐘的條件下時(shí)，工作模式不同為0.1~400uA,工作電壓為1.8~3.6V。

　　2、 超強(qiáng)處理能力

　　8MIPS的CPU內(nèi)核，16位