多功能电气参数测试仪摘要：本三相多功能电表采用凌阳SPCE061A板控制器，以高精度的三相电能专用测量芯片ATT7022A为核心测量芯片，实现对三相工频交流电三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、功率因数、电网频率、有功电能和无功电能的测量与显示，测量精度高，且具有电压和电流相序检测、掉电存储、密码保护等功能。本设计还通过RS-485通讯实现远程测量、红外通信实现向掌上PDA手抄表的信息传送，并通过按键菜单和LCD显示提供人机交互界面。关键字：ATT7022A、SPCE061A、标准RS-485通讯、红外数据通信、LCD显示模块Abstract:Thethree-phasemulti-functionmeterwithSunplusSPCE061Aboardcontroller,dedicatedtohigh-precisionmeasurementofthree-phaseelectricalenergymeasurementchipATT7022Acorechiptorealizethemeasurementanddisplayoftheparamentsconcerningthree-phaseACfrequency,includingthree-phasecurrent,three-phaseactivepower,three-phasereactivepower,totalactivepower,totalreactivepower,powerfactor,powerfrequency,activeenergyandreactiveenergy,withhighaccuracy.Besides,ithasphasesequencevoltageandcurrentdetection,power-downstorage,passwordprotectionandmorefeatures.Aswell,itsdesignofcommunicationthroughRS-485remotemeasurementsandIrCOMMIrCommunicationsmakestheinformationofPalmPDAhandmeterreadingconveniently,andthroughthebuttonmenuandLCD,thethree-phasemulti-functionmeterasloprovidesman-machineinterface.Keywords:ATT7022A,SPCE061A,StandardRS485communication,infrareddatacommunication,LCDdisplaymodule.一、系统方案设计与比较在采样系统中，通常的做法是将采集到的数据读取到MCU中，由MCU对大量的采样数据进行处理，得到电压、电流、相位、功率因数等参数。由于大量的采样和数据运算给MCU带来很大的负担，大大影响MCU处理其他问题的速度。ATT7022是一款国产的电能计量专用芯片，比进口电路价格低廉。除了A／D转换部分，在芯片内还集成了数据运算电路，可以大大节省测量系统主控MCU的工作负荷。该芯片通过软件校正可将误差校正到0.5级以内，有效值测量误差小于0.1％，数据采集及处理时间大约为1／3s。为了保证测量精度他的采样频率为3.2kHz。此芯片的接口简单，使用方便。本系统主要由ATT7022A电压电流测量模块、MCU数据采集处理模块、通信模块、显示模块、按键模块、电源模块组成。1、对参数的测量计算的论证与选择：方案一：采用两点采样法。对正弦电压电流值相隔π/2采两组数据，并计算得各参数值，此方案增加了MCU的运算负担，影响了测量的速度与精度，且可能会限制其他功能的可靠实现。方案二：采用高精度的三相电能专用测量芯片ATT7022A作为主控芯片，该芯片适用于三相三线和三线四相制，可由内部DSP模块自动处理数据，内部寄存器直接提供各参数值且具有电压电流相序检测等功能，测量精度高，价格便宜，简单易行且可靠性高。综合以上论述，选择方案二。2、处理器的论证与选择：方案一：采用16位单片机SPCE061A为控制核心，其内置存储可以满足本系统所需的全部要求，适用频率范围较大且同样具有较强的处理功能，稳定性强经济实惠。方案二：采用89c51处理器，但运行速度较SPCE061A慢些，在实现功能的方面，可靠性不好，且外围扩展较麻烦。综合以上论述，选择方案一。3、显示模块的论证与选择：方案一：采用LED数码管显示，采用74LS74驱动数码管动态显示，控制比较简单但占用较多I/O口，不能实现资源的有效利用，而且只能显示一些简单的字符，显示信息量有限。方案二：采用LCD12864液晶显示，LCD微功耗、超薄轻小，有强大的中文字库显示的信息量大、字迹清晰，因此具有友好的人机交流显示界面，特别适合智能仪表的可编程人性化显示。综合以上论述，选择方案二。4、红外模块的论证与选择：方案一：采用TSOP138红外接收头，编码译码方式简单且易于实现，性能稳定，可以实现高速的传输，能实现本系统的红外数据通信的要求。方案二：采用HS0038能实现本系统的基本要求，但编码译码方...
