基于ADE7878的多路电量检测系统设计

为了使系统能够正确复位，在此系统中，使用专用复位芯片CAT1025复位。CAT1025集成了系统电源监视电路。当系统电压高于设定电压时，延时200 ms启动系统，这使系统在上电时的复位时间大于LPC2132芯片所需要的复位时间，使系统正常复位。
2．2．3 多路信号切换模块的设计
本系统，采用一个电能芯片可采集4路的电流，功率或单路电流，功率，电能数据，其实现多路电流检测的关键是通过CD4052／CC4052切换各路电流信号接入ADE7878芯片。
CD4052／CC4052是一个差分4通道数字控制模拟开关，有A、B 2个二进制控制输入端和INH输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。这些开关电路在整个电源范围内具有极低的静态功耗，与控制信号的逻辑状态无关。二位二进制输入信号选通4对通道中的一通道，可连接该输入至输出。其典型应用原理如图4所示。

在采集多路电流时，LPC2132通过CD4052控制端控制各支路信号接入ADE7878采样管脚，由于ADE7878芯片内部有DSP算法原理，存在数据建立时间问题，故检测各支路电流信号的接入时间不要太短，否则正确数据没有运算完成，数据误差较大。为了防止CD4052控制信号线干扰现象发生，将控制信号线接上拉电阻，这样对切换过程影响小，工作可靠。
2．2．4 通信模块的设计
LPC2132芯片串行通信接口采用的是TTL电平，它不能直接与PC机标准串行通信接口连接通信，必须设计TTL电平到RS485协议电平信号的转换电路。
MAX485是一种把TTL电平转换为RS485电平的芯片。RS485总线标准采用平衡发送和差分接收的方式进行数据通讯，利用信号线A、B间的电压差传输数据，属于两线制的信号传输方式。RS-485总线用于多点互联时非常方便，可以省掉许多信号线，应用RS-485可以互联构成分布式系统，允许最多并联32台驱动器和32台接收器，但对同一信号线上同一时刻只允许一个驱动器工作。
2．3 系统软件设计
本系统中，单片机程序由3个模块组成，分别是初始化模块，串口通信模块及ADE7878通信及控制模块。
系统复位后，单片机先进行各参数(如串口通信波特率)初始化设置．并从EEPROM芯片读取ADE7878校准参数及存储的电能参数，将校准参数写入ADE7878芯片，实现电量参数的准确检测。继而间隔固定时间，适时操作4052开关电路，切换采集各路电量数据，并渎取ADE7878采集的各路电量参数，及时将电能参数存储到EEPROM芯片，并适时清看门狗。如果有正确通信事件发生，则将采集到的电量数据经RS485通信接口上传数据。程序控制流程如图5所示。

3 结论
本系统采用的电路，用一个电能计量芯片即可实现多路电量数据的采集工作，并且在各电量数据额定采样范围内，精度均可达1％，电路简单，应用灵活、精度高、成本低廉。系统各项技术指标均达到了设计要求，工作可靠，并已投入使用，有较高的使用价值，对过程监控、数据采集等系统的开发具有借鉴意义。