基于MSP430+ATT7022B的三相三线多回路多功能电能表的研究.docVIP

20131210003 基于MSP430+ATT7022B的三相三线多回路多功能电能表的研究* 冀友1，黄鹤松1，公茂法1，刘丙乾1，于振2 （1. 山东科技大学，山东 青岛 266510；2. 济南供电公司，济南250012） 摘要：提出并设计一种基于MSP430+ATT7022B的24回路三相三线多功能电能表，单片机MSP430控制三片计量芯片ATT7022B进行分时复用，实现24回路计量与检测，不仅能满足检测、计量的精度要求，而且结构简单成本低廉。同时给出电能表整体结构、多回路电压、电流采样子模块原理图、系统软件开发流程图，最后对可能拓展的应用前景给予展望。 关键字：电能表；多回路；多功能；MSP430；ATT7022B 中国分类号：TM933.4 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2014）00-0000-00 Research on Multi-Loop Multi-Function Watt-Hour Meter in Three-Phase Three-Wire System Based on MSP430 and ATT7022B JI You1, HUANG He-song1, GONG Mao-fa1, LIU Bing-qian1,YU Zhen2 （1. Shandong University of Science and Technology, QingDao 266510, ShanDong, China. 2. Jinan Power Supply Corporation, Jinan 250012, China） Abstract: The paper designs a 24 loop three-phase three-wire multi-function watt-hour meter based on MSP430 and ATT7022B. With the idea of time-sharing multiplexing, the MSP430 controls three ATT7022B to realize measurement and testing of 24 loops. The device can not only meet the requirement of accuracy for detection and measurement, but also has advantages of simple structure and low cost. The paper also shows the overall structure of the watt-hour meter, principle diagrams of multi-loop voltage and current collection modules and software flowchart. Finally, the paper prospects its expanding applications in future. Key words: watt-hour meter, multi-loop, multi-function, MSP430, ATT7022B 0 引言 随着信息技术与电表应用技术的不断发展与结合，智能电表的计费正朝数字化、多功能转变。智能电表已经发展成为一个集电力系统分析、电能计量、电能管理于一体的综合装置，为电力企业的综合高效运营提供了更高的技术平台[1]。而在有些场合，用户不仅要求智能电表具有多功能而且要求结构简单、价格合理。为此，本文设计一种具有开发成本低、抗干扰能力强、可靠性高、功能多、人机界面清晰友好的三相多回路多功能电能表。 1 三相多回路多功能电能表的总体设计 *(资助项目：(山东省自然科学基金（ZR2012EEM021）；山东省科技发展计划项目（2012G0020503） 1.1 三相多回路多功能电能表的结构 三相多回路多功能电能表结构如图1所示。依据两表法测量原理，测量三相三线制的电网的电能，将B相当做参考线路，需须测量Uab和Ucb两个线电压，以及Ia和Ic两个相电流。为降低系统开发成本同时满足监控精度，采用3片高精度、多功能三相电能专用计量芯片ATT7022B，通过模拟开关分时切换方式实现24路电力参数监控与计量[2]。 采用采用低功耗单片机16位MSP430为主控制芯片，ATT7022B为三相电能计量芯片； ATT7022B与MSP430采用SPI总线通讯从而实现数据交互；存储芯片采用AT24C64，时钟芯片采用ISL1208，两者配合实现电能存储和历史数据记录功能，MSP430芯片