【正文】 t system. CS5460 chip design which uses a simple singlephase watthour meter can be used to power industrial field data collection and simple power calculation, using the CS5460 digital chip design for residential electricity meter measures the most accurate and costeffective meter Program, designed to open new areas of the meter, the meter is ideal for the next generation of civilian products and the best industrial solutions. At present, China University Student Apartment monly used power rationing measures to control energy use of schools, apartment management outsourcing, the restrictions on students use of electricity will be changed to encourage students to safe use of electricity, which will use the safe power limit, restrict basic electricity, excess charges Form. Key words： CS5460 chips； STC89C52 SCM； LCD Module； C51 Program 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 目 錄 一． 引言 ………………………………………………………… 1 電度表的 作 用 …………………………………………………… 1 電度表的發(fā)展 ……………………………………………… …… 1 電度表的發(fā)展前景 …………………………………… …… …… 1 二 ．系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路 …………………………………………… 2 三 ．系統(tǒng)硬件 組 成及介紹 ……………………………………………………………3 CS5460 簡介 …………………………………………………… 3 CS5460 引腳分配及功能 …………………………………… … 5 CS5460的 功能 .......................................6 CS5460寄存器配置 ...................................8 CS5460的工作過 程 ..................................10 四．硬件電路設(shè)計(jì) …………………………………………………… 11 前端電路調(diào)理模塊 …………………………………………… 13 電能芯片 CS5460 模塊 ………………………………………… 14 單片機(jī) STC89C52 模塊 …………………………………………1 5 …………………………………………………… 17 五．程序設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 19 單片機(jī) C51 程序 設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) ………………………………… 11 程序設(shè)計(jì)思路 ………………………………………………… 12 CS5460驅(qū)動(dòng)程序 ……………………………………………… 13 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） CS5460 的設(shè)置和啟動(dòng) ……………………………………… 15 讀寫 CS5460………………………………………………… 16 結(jié)果顯示程序 ………………………………………………… 17 六 總結(jié) ……………………………………………………………… 23 謝辭 參看文獻(xiàn) 附錄 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 一．引言 電度表的作用 電能表是我國電工儀表行業(yè)中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品。目前我國高校學(xué)生公寓普遍采用限電措施來控制學(xué)校電能利用 ,公寓管理社會(huì)化后 ,限制學(xué)生用電將 改為鼓勵(lì)學(xué)生安全用電 ,從而將采用限制安全功率、限制基本電費(fèi)、超量收費(fèi)的形式。 CS5460 是一種帶有串行接口的單 向 雙向功率電能集成電路芯片，用它可以方便的組成多功能電子式電度表和分布式電能計(jì)量管理系統(tǒng)。 該系統(tǒng)由前端電路調(diào)理模塊，電能表芯片 CS5460 模塊，單片機(jī) STC89C52 模塊，顯示模塊，存儲(chǔ)模塊等組成。河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 基于 CS5460 單相電度表的測量 的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著城農(nóng)網(wǎng)改造的逐步深入，各種各樣的計(jì)量工具不斷出現(xiàn)在市場上。各種不同的計(jì)量工具所使用的計(jì)量方法也不一樣。 CS5460實(shí)現(xiàn)功率測量和用 STC89C52 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量的方法是當(dāng)下比較成熟的計(jì)算方法。 其中 使用CS5460 芯片設(shè)計(jì)的簡單單 相電度表可以用于工業(yè)現(xiàn)場的電量數(shù)據(jù)采集和簡單的功率計(jì)算， 使用 CS5460 芯片設(shè)計(jì)的數(shù)字電表適用于住宅用電計(jì)量的最精確，并具成本效益的電表方案，打開了電表設(shè)計(jì)的新領(lǐng)域，是下一代民用電表的理想產(chǎn)品和最好的工業(yè)解決方案。 關(guān)鍵詞： CS5460 芯片 。近幾年，國家連續(xù)出臺(tái)的多項(xiàng)與電能表行業(yè) 發(fā)展相關(guān)的政策以及房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，為電能表需求的上升及保持行業(yè)發(fā)展的相對(duì)穩(wěn)定起到了一定的保障作用。住宅用電計(jì)量的最精確，并具成本效益的電表方案，打開了電表設(shè)計(jì)的新領(lǐng)域，是下一代民用電表的理想產(chǎn)品和最好的工業(yè)解決方案。 電度表的發(fā)展 作為測量電能的專用儀表電能表，自誕生至今已有 100 多年的歷史。感應(yīng)系電能表是利用處于交變磁場的金屬圓盤中的感應(yīng)電流與有關(guān)磁場形成力的原理制成的。純電子式電能表的原理是采用電子電路來實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量，所以電子式電能表的共同特點(diǎn)是采用乘法器，根據(jù)所依托的乘法器為模擬的還是數(shù)字的分為模擬乘法器型電子電能表和數(shù)字乘法器型電子電能表。 電度表的發(fā)展前景 城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，使電工儀器儀表行業(yè)步入了快速發(fā)展的軌道，同時(shí)也為行業(yè)企業(yè)提供了一個(gè)科技創(chuàng)新的平臺(tái)，電工儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)抓住機(jī)遇，通過對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的兼收并蓄，并高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)自主開發(fā)了一系列高技術(shù)產(chǎn)品。國家城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造結(jié)束后，電工儀器儀表行業(yè)進(jìn)入了平穩(wěn)過渡期，出現(xiàn)了短暫的低潮，但行業(yè)的發(fā)展并未停滯，以華立集團(tuán)、寧波三星、林洋電子等為代表的行業(yè)企業(yè)在低谷中不斷拓寬服務(wù) 領(lǐng)域，尋求新的發(fā)展空間，從而在競爭中提高企業(yè)的核心競爭力 . 經(jīng)過國內(nèi)外市場的凈化和洗禮，產(chǎn)品也發(fā)生了質(zhì)的變化，開始從單純量的增長向技術(shù)創(chuàng)新過渡，并步入高質(zhì)量、高技術(shù)、高附加值時(shí)代，生產(chǎn)模式逐步向集約化大規(guī)模轉(zhuǎn)變，核心競爭力不斷增強(qiáng)，產(chǎn)品出口主要以電能表、便攜式電表為主，出口輻射到幾十個(gè)國家。本次 系統(tǒng)主要由前端電路調(diào)理模塊， 電能表芯片 CS5460 模塊， 單片機(jī) STC89C52 模塊，液晶 顯示模塊。 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 引言文本框的格式。用 CS5460 可以方便的組成多功能電子式電度表和分布電度表和分布式電能計(jì)量管理系統(tǒng) 。 CS5460 具有 低成本分流或變壓器測量電流接口，與測量電壓 的 電阻分壓器或變壓器。該產(chǎn)品初始化并完全根據(jù)電功能，并包括設(shè)施系統(tǒng)級(jí)控制校準(zhǔn)用戶程序的。 電源供電，提供一個(gè) 30mVRMS至 150mV范圍通道，并提供一個(gè)范圍為 150mVRMS電壓通道。 CS5460 的內(nèi)部組成模塊如下： 一個(gè)電流通道可編程增益放大器，其增益為 10 和 50 可選； 前端調(diào)理模塊 電能表芯片 CS5460 模塊 單片機(jī) STC89C52 模塊 液晶顯示模塊 被測交流或直流電壓 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 一個(gè)電壓通道固定增益放大器，其增益為 10； 兩個(gè)同時(shí)采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 兩個(gè)高速數(shù)字濾波器； 兩個(gè)可選用的高通濾波器； 一個(gè)功率計(jì)算引擎； 一個(gè) 片內(nèi)電壓基準(zhǔn)； 一個(gè)可以檢測電力不足或電源故障的電源監(jiān)視器； 一個(gè)持續(xù)監(jiān)視串口通訊的看門狗； 一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器； 一個(gè)串行接口； 一個(gè)電能 /脈沖變換器； 一個(gè)校準(zhǔn)用 其內(nèi)部組成模塊如圖 1 所示。 溫度系數(shù)： ＜ 60ppm/℃ 。 電流測量精度：讀數(shù)的 ％ ； 瞬時(shí)功率測量精度：讀數(shù)的 ％。 電源下運(yùn)行，電流通道輸入范圍可為30mVRMS 或 150mVRMS，電壓通道輸入范圍 150mVRMS。測量的結(jié)果是以 24位有符號(hào)或無符號(hào)數(shù)據(jù)形式輸出的，同滿量程的百分比形式一樣。當(dāng)計(jì)算周期結(jié)束時(shí)，狀態(tài)和屏蔽寄存器的 DRDY 被置位。 1)中斷 管腳用來指示轉(zhuǎn)換器發(fā)生了值得注意的事件。通過把狀態(tài)寄存器與屏蔽寄存器組合產(chǎn)生信號(hào)。當(dāng)狀態(tài)寄存器的這一位恢復(fù)為無效時(shí)，中斷狀態(tài)被清除。當(dāng)向狀態(tài)寄存器寫入字時(shí)，字中的任何 1 都可以清除狀態(tài)寄存器相應(yīng)的位，其它位保持不變。這種機(jī)制方便了信號(hào)交換，并將丟失未處理事件的危險(xiǎn)性減到最小。 4)看門狗 看門狗（ WDT）提供一種警告系統(tǒng)與微控制器的通訊可能崩潰的手段，通過允許 WDT 產(chǎn)生中斷，微控制器可以從死機(jī)狀態(tài)跳出來。每次能量寄存器被讀取，遞減計(jì)數(shù)都重新啟動(dòng)。在將看門狗用在其他方面時(shí)，必須能夠保證能量寄存器至少每 5 秒讀取一次。 電源下運(yùn)行，電流通道輸入范圍可為30mVRMS 或 150mVRMS，電壓通道輸入范圍 150mVRMS。測量的結(jié)果是以 24位有符號(hào)或無符號(hào)數(shù)據(jù)形式輸出的，同滿量程的百分比形式一樣。當(dāng)計(jì)算周期結(jié)束時(shí)，狀態(tài)和屏蔽寄存器的 DRDY 被置位。 SCS5460 寄存器配置 CS5460 內(nèi)部集成了包括偏置寄存器，增益寄存器，脈沖速率寄存器和參數(shù)寄存器等 16 個(gè)寄存器，還集成了串行口發(fā)送寄存器，串行口接受寄存器和一個(gè)命令解釋狀態(tài)機(jī)，用于完成 CS5460 的設(shè)置，采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和串行輸入輸出的 SDI SDO SCLK CS5460 /RESET /INT /CS STC89C52 INT1 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 控制，圖 為內(nèi)部寄存器分配圖。在讀取地址教育署到輸出緩沖區(qū)，由