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電能測量集成芯片組合成三相電能表的無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，軟件的開發(fā)難度，存在不少問題和難度。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)十分重要的問題，其實(shí)現(xiàn)方式?jīng)Q定了電能表的測量精度及相應(yīng)軟件開發(fā)的難易程度，產(chǎn)品的整體開發(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有廣泛投產(chǎn)使用。盡管美國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，避開復(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)。新開發(fā)的F系列具有Flash存儲器，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)，開發(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。

　　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