基于SPI总线及其正在配电监测末端的运用

　　ATT7022是珠海炬力集成电途计划有限公司临蓐的一款高精度三相电能计量对有功、无功功率的衡量精度差异到达0.2s和0.5s，所能衡量的电参数蕴涵有功、无功、视正在功率、双向有功和四角限无功电能；电压和电流有用值；相位、频率等。ATT7022拥有计量参数完好、校表功率完美等便宜，简化了软件计划，缩短了软件开辟周期。出格是AT7022可扶帮统统字校表，即软件校表。软件校表可降低校表精度、简化硬件计划、下降计划本钱，为三相多性能计量安装供应了性能特别完好、计划特别浅易的计划。表1和表2差异给出了三大计量芯片临蓐商的三相电能计量芯片计量参数校表参数的较量。

　　注：“√”显示扶帮，“”显示不扶帮，“1”显示合相时的参数，“2”显示该芯片不扶帮软件校表

　　ATT7022的引脚摆列如图1所示，它采用44引脚QFP封装，面积仅有10mm10mm，功耗仅为100～200mW，各引脚性能如下：

　　Revp：当体例检测到任性相的有功功率为负时，该端输出高电平；各相有功功率均为正时，该端输出低电平；

　　AT7022内部蕴涵时钟驾驭电途、模仿信号采样、参考电压、DSP、脉冲天生器、SPI通信接口和电源处理七大一面，其内部道理框图如图2所示。

　　ATT7022起初通过6通道16位∑-Δ的ADC模数转换电途来对输入电流和电压信号举行采样，转换后的数字量再经历24位DSP数字信号收拾以完结整个三相电能参数的运算，同时将结果存在正在相应的寄存器中并通过SPI口与MCU举行数据互换，DSP模块同时还天生有功/无功电能脉冲输出CF1/CF2，可用于现场校表。ATT7022正在计划中已商酌到校表的简单性，采用统统字校表，只需适宜改正校表寄存器即可杀青校表性能。

　　ATT7022供应有圭臬的SPI接口，可与带SPI口的MCU直接毗邻，也可用适宜的I/O口线仿真SPI总线，其仿真读写秩序很容易杀青。

　　ATT7022的一个数据传输总线从向SPI接口的DIN端送入8位敕令字首先的，当敕令中蕴涵一个写入敕令时，正在其后的24个SCLK周期内，串口将不断从DIN端读入24位串行数据。当发出一个读取敕令时，串口将按照发出的敕令来举行寻址，然后正在其后的24个一语气的SCLK周期从DOUT引脚上串行输出寄存器实质。数据的传输老是MSB正在前，LSB正在后。读寄存器时，SCLK为高，数据正在DOUT引脚上有用。而正在写寄存器时，数据则正在SCLK的降落沿从DIN引脚读入，这一点正在仿真SPI读写操作子秩序时应惹起贯注，不然读写寄存器将失足。

　　ATT7022的寄存器分为计量参数和校表参数两一面。器件中的计量参数寄存器多达82个，它们的地方正在01H～6FH中纷歧语气分散，未利用一面可留给自此扩展。计量参量的筹划整个由硬件完结，用户只需举行单元换算就可获得衡量值。

　　校表参数寄存器蕴涵相位抵偿修立、功率增益、相位校正、电压/电流校正、比差抵偿修立、启动电流、高频脉冲输出修立、断相阈值电压修立和合相能量累加形式等36个寄存器，它们的地方纷歧语气地分散正在01H～2AH，也商酌了自此的扩展。该当诠释的是，两个寄存器的地方有重叠一面，但它们的物理职位是离开的，能够通过读写敕令来区别。寄存器描摹及读写操作敕令字等见参考文件。

　　校表是电能表计划中万分苛重的合节，ATT7022上电复位后，校表寄存器的初始数据为默认值，此时读出的计量参数值和实质参数值不符，于是须要对校表寄存器举行修立，以将衡量值减幼上任错鸿沟之内。校表可按高频输出参数修立、比差抵偿区域修立、角差抵偿区域修立、功率增益校正、相位校正、启动电流修立、功率增益校正、参量累加形式修立、电压校正、电流校正的先后依序举行。现以电压增益的校准为例扼要诠释AT7022的校表形式，其它参数校准请参照参考文件。

　　电压增益校正UgainA、UgainB、UgainC:正在ATT7022初始化时，Ugain为0，圭臬表上读出的电压有用值为Ur，通过SPI口读出的衡量电压有用值寄存器的值为Datau。此时，如实质电压有用值Ur，衡量电压有用值为Urms=DataU2 10/2 23，因为：

　　ATT7022或许供应的计量参数除瞬时有功功率、无功功率、视正在功率、有功电能、无功电能、功率因数、相位、电压有用值、电流有用值、瞬时合相电流值、线电压频率值、四象限无功、正向和反向有功电能表，还蕴涵缺相、相序差错和反向有功指示等形态音讯，万分合用于配电终端监测的计划。计量一面的表率电途简图如图4所示。

　　目前我国正在用电量不断处于递增趋向，然而拖欠电缆的违章用电时有存正在，这不只晦气于电力部分的管。

　　电力能耗监控系统