ADI公司的ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE55691集成了電表模擬前端(AFE)和具有8052 MCU核、RTC和LCD驅(qū)動器以及外設(shè)的固定功能DSP解決方案。工作電壓2.4V~3.7V,25℃時動態(tài)范圍1000:1時的有功功率誤差小于0.1%,無功功率誤差小于0.5%,微處理器采用基于8052內(nèi)核,8052兼容的指令集,單周期4MIps特性。
DE5166/ADE5169/ADE5566/ADE55691集成了ADI公司的能源(ADE)計(jì)量IC模擬前端,具有增強(qiáng)型8052 MCU核的固定功能DSP解決方案,以及一個完整的RTC和一個LCD驅(qū)動器,并具有全套外設(shè),它是一個單獨(dú)的有液晶顯示器的電能表。
ADE的測量核包括,有功(active),無功(reactive),和視在功率計(jì)算,以及電壓和電流的有效值測量。通過使用內(nèi)置的能源標(biāo)量,可以獲得電源使用情況的信息。其能量測量DSP還具有許多電力線的監(jiān)督功能,如,SAG,峰值與過零(zero crossing),從而大大簡化了電能表的設(shè)計(jì)。
圖1 ADE5566/ADE5569功能框圖
圖2 ADE5566/ADE5569電表框圖
其微處理器的功能包括,一個單周期8052核,具有備份電源管腳的全套RTC,一個SPI或I2C接口,和兩個獨(dú)立的UART接口。ADE核中隨時可用的信息了降低了對程序存儲器大小的需求, 這使得將復(fù)雜的設(shè)計(jì)集成進(jìn)62 kB的閃存變得很容易。
ADE5166/ADE5169包括了一個104節(jié)LCD驅(qū)動器,而ADE5566/ADE5569包括一個108節(jié)LCD驅(qū)動器,每一個存儲器都可以存儲4個液晶屏。 該驅(qū)動器產(chǎn)生的電壓最高可以驅(qū)動5 V的液晶顯示器。
ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE5569主要特性
通用特性
•寬電源電壓范圍:2.4 V~3.7 V
•穩(wěn)壓器和電池輸入之間內(nèi)部兩極切換
•省電模式(PSM)的超低功耗操作
•工作范圍:4.4 mA~1.6mA(取決于PLL時鐘)
•電池模式:3.3 mA~400μA(取決于PLL時鐘)
•休眠模式
•實(shí)時時鐘(RTC)模式:1.7μA
• RTC和LCD模式:38μA(可使用LCD電荷泵)
•參考電壓:1.2 V±0.1%(10 PPM /°C的漂移)
• 64引腳,薄四方扁平,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的封裝(LQFP)
•工作溫度范圍:-40℃~85℃能量測量特性:
•專用的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)字 信號處理(DSP),提供高精度有功(active)(watt),無功(VAR),和視在功率(伏安(VA))測量
• 25℃,動態(tài)范圍為1000~1時,有功功率誤差<0.1%
• 25℃,動態(tài)范圍為1000~1時,無功功率誤差<0.5%(僅限ADE5169和ADE5569)
• 25℃,電流(IRMS)動態(tài)范圍為500~1,電壓(VRMS)為100~1時,均方根測量的誤差<0.5%
•支持IEC62053-21,IEC 62053-22,IEC62053-23; EN50470-3 A類,B類和C類,以及ANSI C12 -16
•可編程增益放大器(PGA)的差分輸入,支持分路,電流變換器; di/dt電流傳感器(僅限ADE5169和ADE5569), ADE5166/ ADE5169中有防竊電記錄的2電流輸入,且其高頻輸出與Irms、有功、無功或視在功率(AP)成正比
微處理器特性:
•基于8052的核
•單周期4 MIPS 8052核
•與8052兼容的指令集
•有片上PLL的32.768 kHz外部晶振
• 2個外部中斷源
•外部復(fù)位引腳
•低功耗電池模式
• I/O,溫度變化,報警,通用異步接收器/發(fā)送器(UART)可喚醒器件
•自動滾動的液晶驅(qū)動操作
•溫度測量
•實(shí)時時鐘(RTC)
•可進(jìn)行秒,分鐘,小時,天,月和年計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器
•日期計(jì)數(shù)器,包括閏年補(bǔ)償
•用于RTC備份的自動電池切換
•最低工作電壓2.4 V
•超低電池供電電流:1.7μA
•可選擇的輸出頻率:1 Hz~16 kHz
•可實(shí)現(xiàn)2 ppm分辨率校準(zhǔn)和溫度變化的嵌入式數(shù)字晶體頻率補(bǔ)償
•集成LCD驅(qū)動器
• ADE5566和ADE5569的108節(jié)驅(qū)動器
• ADE5166和ADE5169的104節(jié)驅(qū)動器
• 2×3×或4×多路技術(shù)
•屏幕滾動的,4LCD存儲條
•內(nèi)部或采用外部電阻產(chǎn)生的LCD電壓
•內(nèi)部可調(diào)的驅(qū)動電壓可達(dá)5V,其獨(dú)立于電源
•片上外設(shè)
• 2個獨(dú)立的UART接口
• SPI或I2C
•看門狗定時器
•用戶可選擇的電源管理
•存儲器:62kB閃存,2.256kB RAM
•開發(fā)工具
•單針仿真
•基于IDE的匯編和C源代碼調(diào)試
圖3 評估板電路圖
圖4 評估板PCB布局圖
單相電表評估板
EVAL-ADE7169EBZ-2/ADE5169EBZ-2套件包括一個獨(dú)立的USB - UART轉(zhuǎn)換器(ADE8052Z DWDL1),用于通信和調(diào)試。
ADE7116/ADE7166/ADE7169/ADE7566/ADE7569/ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE5569(以下簡稱ADE71xx/ADE75xx/ ADE51xx/ADE55xx)系列是由IAR開發(fā)環(huán)境支持的。LabVIEW開發(fā)的評估軟件提供了評估ADE71xx/ ADE75xx/ADE51xx/ADE55xx性能的手段。
評估套件包括一張CD,它提供了所有的相關(guān)文檔,工具,和驅(qū)動程序,以設(shè)置和使用ADE71xx/ADE75xx/ADE51xx/ADE55xx的評估板。
評估板主要特性
•完整的評估套件,包括評估板,硬件 評估軟件和開發(fā)工具
•IAR開發(fā)工具支持匯編和C代碼開發(fā),隔離的USB - UART通信
•用于評估儀表性能的LabVIEW評估軟件,LabVIEW下載工具便于用戶固件下載
•單評估板支持ADE7116/ADE7166/ADE7169/ADE7566/ADE7569和ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE5569
•EVAL- ADE7169EBZ- 2配備安裝了ADE7169芯片
•EVAL- ADE5169EBZ- 2配備安裝了ADE5169芯片