采用ADE7755智能电表电能计量电路设计 - 消费类电子电路图

电能计量电路分析：ADE7755采用+5V、功耗15mV的单电源供电，加电后，ADE7755芯片被初始化后开始工作，电流通道和电压通道的信号经放大器放大后，通过内部的模数转换器转换为两路数字信号。在进行功率测量时，电流通路信号还需要通过高通滤波器以去除通道中的直流偏置，此时可能引起两通道的相位不一致，对此，可通过相位调整电路对相角变化量进行补偿，然后将两路信号同时加到数字乘法器，再经过低通滤波器，最后进入数字∕频率转换器，得到与瞬时功率成比例的高频脉冲及与平均功率成比例的低频脉冲，并分别在CF、F1、F2端输出，从电网采样获得电压信号送入通道2上的V2P和V2N后，直接进入数模转换器，然后进入乘法器以提供功率计算，芯片内的2个模数转换器共用1个2.5V的基准电源。

　　电能计量电路如图所示，主要是由电压检测电路、电流检测电路和电能计量芯片ADE7755及其外围电路组成。首先负载电流经过分流器再通过滤波电路后转换成合适的电压信号送入到电能计量芯片ADE7755的电流通道，即V1P和V1N端；而220V相电压则通过精密电阻衰减网络降压后，再通过滤波电路送入电能计量芯片ADE7755 的电压通道，即V2P和V2N端二者经过ADE7755转换成有功功率以高频脉冲形式从CF端输出然后接入到单片机AT89C52的外部中断信号输入端，即单片机控制电路从ADE7755的CF端采集脉冲经过处理后得到的数据送到LCD显示电路进行显示，并通过远程通讯电路把数据传送到上位机。CF脚经光电耦合器接在单片机的T0计数器上，由单片机对CF脚输出的脉冲进行计数，再根据ADE7755的原理，计算出功率所测功率。

　　AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的程序存储器和256B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与Intel公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求单片机正常工作时，都需要有一个时钟电路和一个复位电路。单片机复位、晶振电路如图所示。

　　AT89C52与时钟电路（包括晶体振荡器、电容C19、C20），上电复位电路（包括R42、C5、S3、VD1、C3、R9）构成单片机的最小系统。其中，晶体振荡器选用12MHz的高稳定无源晶体振荡器，它与AT89C52中的反向放大器构成振荡器，给CPU提供高稳定的时钟信号。电容C19、C20可起频率微调作用，电容值在5pF～30pF之间选择，本电路选20pF。电容C5和电阻R42构成上电复位电路。电源开启时，电源对电容C5 充电，在CPU的复位端产生一高脉冲。只要高电平的维持时间大于两个机器周期（24 个振荡周期）。CPU就可复位。二极管VD1的作用是当断电时，可使电容C5所储存的 电荷迅速释放，以便下次上电时可靠复位。电容C5可滤除高频干扰，防止单片机误复位。按键S3和电阻R9构成按键复位电路。