德州仪器(TI)超低功耗防窃电三相电能表解决方案
中心议题:
* MSP430F471xx系列单片机的主要性能
解决方案:
* 基于MSP430F471xx系列单片机的三相防窃电电能表设计
德州仪器(TI)的MSP430单片机系列集成了ACD,LCD液晶驱动和Flash Memory等,相当于是集合了电能计量芯片和MCU。这一系列芯片最突出的特点是高性能、低功耗,并且能简化PCB板线路。MSP430F471xx系列是超低功耗微控制器,有6或7个16位sigma-delta A/D转换器,主要用于多相电表设计。每路可作为差分输入对和有可编程输入增益。此外还集成了两个16位计时器,四个通用串行通信接(USCI),DMA,68个I/O引脚和具有对比度控制的LCD驱动器。
MSP430F471xx的工作电压为1.8V-3.6V,工作模式在1MHz 2.2V时的电流为350uA,待机模式电流为1.1uA,有5种降功耗模式。本文介绍了MSP430F471xx系列的主要特性,各个端口的输入/输出带施密特触发器,采用MSP430F471xx的三相电度表,电压输入和电流输入的模拟前端,基于变压器的电表电源和采用单电容的电表电源以及电表电路图。
MSP430F471xx主要特性:
电压范围: 1.8 V ~3.6 V
超低功耗
工作模式:350 micro;A at 1 MHz, 2.2 V
静止模式:1.1 micro;A
关机模式 (RAM 保持):0.2 μA
5种节电模式
低于6s静止状态唤醒时间
16B RISC 构架, 62.5纳秒指令时间周期
3通道内部DMA
6或者7个16通道Σ-Δ模拟到数字转化器 (A/D)
差分PGA输入转化器
16位B时钟器,具有3个影子寄存器捕获/比较器
16位3寄存器比较功能A 时钟
片上比较器
4个通用串行通信接口 (USCI) 模块
USCI_A0 和 USCI_A1
增强型 UART 支持
自动波特率监测
IrDA 编/解码器
同步SPI
USCI_B0 和 USCI_B1
I2C
LCD 驱动
实时时钟功能基本定时器
32位硬件乘法器
掉电监测
电源电压监控器/可编程水平监测
板载串行编程, 无需外部编程电压
代码保护功能
引导载入程序
片上仿真模块
MSP430F471xx 应用信息
图1.端口P1, P1.0 到P1.5, 输入/输出带施密特触发器
图2.端口P1, P1.6和P1.7, 输入/输出带施密特触发器
图3.端口P2, P2.0 到P2.5, 输入/输出带施密特触发器
图4.端口P2, P2.6和P2.7, 输入/输出带施密特触发器
图5.端口P3, P3.0 到P3.3, 输入/输出带施密特触发器
图6.端口P3, P3.4 输入/输出带施密特触发器
图7.端口P3, P3.5 到P3.7, 输入/输出带施密特触发器
图8.端口P4, P4.0 和P4.1, 输入/输出带施密特触发器
图9.端口P4, P4.2 到P4.7 输入/输出带施密特触发器
图10.端口P5, P5.0, 输入/输出带施密特触发器
图11.端口P5, P5.1到P5.7, 输入/输出带施密特触发器
图12.端口P7到P10, 输入/输出带施密特触发器
采用MSP430F471xx的三相电度表设计
下文图示了如何用 MSP430F471xx 实现3相电表设计方案。本报告包括计量软件所需的资料、硬件以及校准程序设定。
图13.采用MSP430F47197的三相四线星形连接图
图14.电压输入的模拟前端
图15.电流输入的模拟前端
图16.MSP430电表的单电容电源
图17.MSP430电表的基于变压器的电源
图18.MSP430F47197电表电路图
今日小编推荐:
英飞凌大功率高效光伏逆变器解决方案
采用32位超低功耗MCU的低成本电磁流量计方案
- 8位高速A/D转换器TLC5510的应用(02-16)
- 改善平板显示器的音频性能(02-13)
- 运算放大器的选择(03-18)
- 单端数字音频放大器设计和应用考虑的要素(05-19)
- 为网络监控摄像机设计合适的电源(05-20)
- 改善可编程增益放大器性能的一个技巧(05-21)
- 濡ゅ倹岣挎鍥╀焊閸曨垼鏆ョ€规悶鍎抽埢鑲╂暜閸繂鎮嬮柟瀛樺姇閻撹法鎷嬮鐔告畬缂佸顑呴〃婊呮啑閿燂拷
闁稿繈鍔嶉弻鐔告媴瀹ュ拋鍔呭☉鏃傚Т閻ㄧ姵锛愰幋婊呯懇濞戞挻姘ㄩ悡锛勬嫚閸☆厾绀夐柟缁樺姇瀹曞矂鎯嶉弬鍨岛鐎规悶鍎扮紞鏃堟嚄閽樺顫旈柨娑樿嫰婵亪骞冮妸銉﹀渐闂侇偆鍠愰崹姘舵⒐婢舵瓕绀嬪ù鍏坚缚椤懘鎯冮崟顐ゆ濡増鍨垫导鎰矙鐎n亞鐟�...
- 濞戞搩鍘炬鍥╀焊閸曨垼鏆ョ€规悶鍎抽埢鑲╂暜閸繂鎮嬮柟瀛樺姇閻撹法鎷嬮鐔告畬缂佸顑呴〃婊呮啑閿燂拷
缂侇噣绠栭埀顒婃嫹30濠㈣埖宀稿Λ顒備焊閸曨垼鏆ラ柛鈺冾攰椤斿嫮鎷犻崜褉鏌ら柨娑樺缁楁挾鈧鍩栧璺ㄦ嫚閹惧懐绀夐柛鏂烘櫅椤掔喖宕ㄥΟ鐑樺渐闂侇偆鍠曢幓顏堝礆妫颁胶顏卞☉鎿冧簻閹酣寮介悡搴f濡増鍨垫导鎰矙鐎n亞鐟庨柣銊ュ椤╋箑效閿燂拷...
- Agilent ADS 闁轰焦鐟ラ鐔煎春绾拋鍞查悹鍥у⒔閳诲吋绺藉Δ鍕垫
濞戞挻鎸搁宥夊箳閸綆鍤﹂柨娑樿嫰閸欏繘妫冮姀锝庡敼閻熸瑯鏋僁S闁告艾瀚~鎺楀礉閻旇鍘撮柛婊冭嫰娴兼劗绮欑€n亞瀹夐柣銏╃厜缁遍亶宕濋埡鍌氫憾闁烩偓鍔嶅〒鍫曟儗椤撶姵鐣遍柡鍐ㄧ埣濡法鈧冻缂氱槐鐧咲S...
- HFSS閻庢冻缂氱弧鍕春绾拋鍞查悹鍥у⒔閳诲吋绺藉Δ鍕垫
閻犙冨缁讳焦绋夐幘鎰佸晙闁瑰搫鐗愰鎶芥晬鐏炶棄寮块梻鍫涘灱椤斿骞掗崷娆禨S闁汇劌瀚慨娑㈡嚄閽樺瀚查幖瀛樻⒒閺併倝鏁嶇仦钘夌盎闁告柡鏅滈崑宥夊礂閵娾晜妗ㄧ紒顖濆吹缁椽宕烽弶娆惧妳濞戞梻濮电敮澶愬箵椤″锭SS...
- CST鐎甸偊鍠楃亸婵嗩啅閵夈倗绋婇悗骞垮€曢悡璺ㄦ媼椤撶喐娈岀紒瀣儏椤ㄦ粎鎲楅敓锟�
闁哄瀛╁Σ鎴澝虹€b晛鐦滈悹浣筋嚋缁辨繈宕楅妸鈺傛〃閻犱礁寮跺绶維T闁告艾瀚伴妴宥夊礉閻旇鍘撮柛婊冭嫰娴兼劗绮欑€n亞瀹夐柣銏╃厜缁辨繈宕濋埡鍌氫憾闊浂鍋婇埀顒傚枙閸ゆ粎鈧冻闄勭敮澶愬箵椤″T閻犱焦宕橀鍛婃償閺冨倹鏆�...
- 閻忓繐瀚伴。鍫曞春閾忚鏀ㄩ柛鈺冾攰椤斿嫮鎷犻崜褉鏌�
濞戞挸娲g粭鈧Δ鍌浬戦妶濂哥嵁閸愬弶鍕鹃悹褍鍤栫槐婵囨交濞嗗海鏄傞悹鍥у⒔閳诲吋绋夋潪鎵☉闁革负鍔岄惃鐘筹紣閹寸偛螚闁哄牜鍨堕。顐﹀春閻旀灚浜i悘鐐存礃鐎氱敻鎳樺鍓х闁瑰灚鎸风粭鍛村锤濮橆剛鏉介柣銊ュ缁楁挻绋夊顒傚敤缁绢厸鍋�...
- 鐎甸偊鍠楃亸婵堜焊閸曨垼鏆ユ繛鏉戭儔閸f椽骞欏鍕▕闁糕晝顢婇鍕嫚閸撗€鏌ら柛姘墦濞夛拷
閻犳劦鍘洪幏閬嶅触閸儲鑲犻柡鍥ㄦ綑閻ゅ嫰骞嗛悪鍛缂傚啯鍨甸崹搴ㄥΥ娓氣偓椤e墎鎷崣妯哄磿闁靛棔鑳堕妵姘枖閵忕姵鐝ら柕鍡曟娣囧﹪宕i柨瀣埍闁挎稑鏈崹婊呮啺娴e湱澹夐柡宥夘棑缁ㄥ潡鏌呴敓锟�...