ADI公司的ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE55691集成了电表模拟前端(AFE)和具有8052 MCU核、RTC和LCD驱动器以及外设的固定功能DSP解决方案。工作电压2.4V~3.7V,25℃时动态范围1000:1时的有功功率误差小于0.1%,无功功率误差小于0.5%,微处理器采用基于8052内核,8052兼容的指令集,单周期4MIps特性。
DE5166/ADE5169/ADE5566/ADE55691集成了ADI公司的能源(ADE)计量IC模拟前端,具有增强型8052 MCU核的固定功能DSP解决方案,以及一个完整的RTC和一个LCD驱动器,并具有全套外设,它是一个单独的有液晶显示器的电能表。
ADE的测量核包括,有功(active),无功(reactive),和视在功率计算,以及电压和电流的有效值测量。通过使用内置的能源标量,可以获得电源使用情况的信息。其能量测量DSP还具有许多电力线的监督功能,如,SAG,峰值与过零(zero crossing),从而大大简化了电能表的设计。
图1 ADE5566/ADE5569功能框图
图2 ADE5566/ADE5569电表框图
其微处理器的功能包括,一个单周期8052核,具有备份电源管脚的全套RTC,一个SPI或I2C接口,和两个独立的UART接口。ADE核中随时可用的信息了降低了对程序存储器大小的需求, 这使得将复杂的设计集成进62 kB的闪存变得很容易。
ADE5166/ADE5169包括了一个104节LCD驱动器,而ADE5566/ADE5569包括一个108节LCD驱动器,每一个存储器都可以存储4个液晶屏。 该驱动器产生的电压最高可以驱动5 V的液晶显示器。
ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE5569主要特性
通用特性
•宽电源电压范围:2.4 V~3.7 V
•稳压器和电池输入之间内部两极切换
•省电模式(PSM)的超低功耗操作
•工作范围:4.4 mA~1.6mA(取决于PLL时钟)
•电池模式:3.3 mA~400μA(取决于PLL时钟)
•休眠模式
•实时时钟(RTC)模式:1.7μA
• RTC和LCD模式:38μA(可使用LCD电荷泵)
•参考电压:1.2 V±0.1%(10 PPM /°C的漂移)
• 64引脚,薄四方扁平,符合RoHS标准的封装(LQFP)
•工作温度范围:-40℃~85℃能量测量特性:
•专用的模-数转换器(ADC)和数字 信号处理(DSP),提供高精度有功(active)(watt),无功(VAR),和视在功率(伏安(VA))测量
• 25℃,动态范围为1000~1时,有功功率误差<0.1%
• 25℃,动态范围为1000~1时,无功功率误差<0.5%(仅限ADE5169和ADE5569)
• 25℃,电流(IRMS)动态范围为500~1,电压(VRMS)为100~1时,均方根测量的误差<0.5%
•支持IEC62053-21,IEC 62053-22,IEC62053-23; EN50470-3 A类,B类和C类,以及ANSI C12 -16
•可编程增益放大器(PGA)的差分输入,支持分路,电流变换器; di/dt电流传感器(仅限ADE5169和ADE5569), ADE5166/ ADE5169中有防窃电记录的2电流输入,且其高频输出与Irms、有功、无功或视在功率(AP)成正比
微处理器特性:
•基于8052的核
•单周期4 MIPS 8052核
•与8052兼容的指令集
•有片上PLL的32.768 kHz外部晶振
• 2个外部中断源
•外部复位引脚
•低功耗电池模式
• I/O,温度变化,报警,通用异步接收器/发送器(UART)可唤醒器件
•自动滚动的液晶驱动操作
•温度测量
•实时时钟(RTC)
•可进行秒,分钟,小时,天,月和年计数的计数器
•日期计数器,包括闰年补偿
•用于RTC备份的自动电池切换
•最低工作电压2.4 V
•超低电池供电电流:1.7μA
•可选择的输出频率:1 Hz~16 kHz
•可实现2 ppm分辨率校准和温度变化的嵌入式数字晶体频率补偿
•集成LCD驱动器
• ADE5566和ADE5569的108节驱动器
• ADE5166和ADE5169的104节驱动器
• 2×3×或4×多路技术
•屏幕滚动的,4LCD存储条
•内部或采用外部电阻产生的LCD电压
•内部可调的驱动电压可达5V,其独立于电源
•片上外设
• 2个独立的UART接口
• SPI或I2C
•看门狗定时器
•用户可选择的电源管理
•存储器:62kB闪存,2.256kB RAM
•开发工具
•单针仿真
•基于IDE的汇编和C源代码调试
图3 评估板电路图
图4 评估板PCB布局图
单相电表评估板
EVAL-ADE7169EBZ-2/ADE5169EBZ-2套件包括一个独立的USB - UART转换器(ADE8052Z DWDL1),用于通信和调试。
ADE7116/ADE7166/ADE7169/ADE7566/ADE7569/ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE5569(以下简称ADE71xx/ADE75xx/ ADE51xx/ADE55xx)系列是由IAR开发环境支持的。LabVIEW开发的评估软件提供了评估ADE71xx/ ADE75xx/ADE51xx/ADE55xx性能的手段。
评估套件包括一张CD,它提供了所有的相关文档,工具,和驱动程序,以设置和使用ADE71xx/ADE75xx/ADE51xx/ADE55xx的评估板。
评估板主要特性
•完整的评估套件,包括评估板,硬件 评估软件和开发工具
•IAR开发工具支持汇编和C代码开发,隔离的USB - UART通信
•用于评估仪表性能的LabVIEW评估软件,LabVIEW下载工具便于用户固件下载
•单评估板支持ADE7116/ADE7166/ADE7169/ADE7566/ADE7569和ADE5166/ADE5169/ADE5566/ADE5569
•EVAL- ADE7169EBZ- 2配备安装了ADE7169芯片
•EVAL- ADE5169EBZ- 2配备安装了ADE5169芯片