基于MSP430的三相电能表SA9904B采集系统

芯片，提供多功能电力测量参数：功率因子、有功率、无功功率、峰值电压、峰值功率、电压电流有效值等。
　　
　　SA9904B三相电路的各路电流和电压完成采样，有用功率和无用功率通过SA9904B的三路电流和三路电压的乘积求得。在芯片内部完成数模转换和相位延迟的调整，各路瞬间功率的数字量值存储在二十四位寄存器中，最大值为十六进制的FFFF，对应于芯片的DO端口，其中对各路的寄存器的读取，由各路地址存储器的值确定，对应与芯片的DI端口。这些都通过芯片的SPI接口以串行数据方式与MCU端口进行数据通讯。MCU通过对地址的选择来完成对芯片的数据读取。
　　
　　SA9904B的SPI接口分为DI,DO,SCK,CS,F50端口，其中这些端口按图2的时序与MCU进行数据传递。在研究开发过程中在DI,DO的端口应该加一些滤波电路，防止线路中尖峰电平。这可根据实际需要做些调整。其中各端口的输出脉宽时间如表1所示。DI,DO上的数据只有在CS和SCK为高电平时有效，DI触发与CS的触发同时，且DI上数据在SCK的高电平内完成，DO上数据必须在SCK高电平时触发，在下一个高电平阶段内完成。F50是频率寄存器
　　寄存电压的频率和是否缺相和倒相。DI上数据与SA9904B上的数据寄存器的地址一致，即高三位为110，四，五位或0或1，后四位为选择代码。各端口的时间延时参看表一。
　　
　　
　　
　　
　　
　　2.2、软件部分
　　
　　对于MSP430单片机，由TI公司自带的嵌入式软件开发平台IAREMBEDDEDWORKBENCH。该软件可对开发系统进行在线调试，带有C编译器，可采用通用的C语言编程。
　　
　　1、软件流程图
　　
　　通过MSP430的P6.6—P6.3端口对SA9904B芯片进行同步数据传递，其中P6.3端口用于DI，P6.4用于SCK，P6.5用于CS，P6.6用于DO，P1.0用于F50。
　　
　　&nbs
　　
　　
　　
　　p;程序流程如图3所示。
　　
　　
　　
　　
　　1、主控程序解析
　　
　　
　　
　　在该控制采集系统中涉及到单片机的SPI串行同步通讯接口，计时器TIME_A。
　　
　　其中DI、DO、F50端口是SPI端口进行串行数据通讯，接收SA9904B寄存器中的数据，SCK、CS
　　
　　
　　
　　是通过计时器TIME_A向SA9904B发出方波脉冲，触发SA9904B工作。
　　
　　第一、SCK、CS信号控制端口
　　
　　MSP430单片机的P6.4发出方波，P6.5置成高电平，DI端口上寄存器地址数据才能有效，同时SA9904B中有功功率寄存器和无功寄存器的数据值才能输出。这两个端口选为单片机的I/O功能。
　　
　　
　　
　　
　　第二、DI口数据传输
　　
　　选择SPI，四线制方式通讯，MSP430的P6.6—P6.3端口，发送16位的地址数据流，以SCK为时间源，主动方式，向SA9904B发送数据。
　　
　　P6SEL=cs+sck+si_1;//选择SCK,CS
　　
　　
　　
　　为I/O功能，SI为模块功能。
　　
　　P6DIR=

《基于MSP430的三相电能表SA9904B采集系统(第2页)》