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單片機+CS5463單相用電器分析監測裝置程序+電路設計與制作

  [復制鏈接]
ID:602704 發表于 2019-8-28 15:45 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
大家好：

          這是我第二天在51黑電子論壇的知識海洋里與各位共師兄習和探討，做了一個單相用電器分析監測裝置，希望哪里有需要完善的地方請各位多多賜教。
          話不多說上圖


1，實物照片
IMG_4702.JPG


2，測試數據照片


IMG_4705.JPG

3，原理圖及PCB文件

51hei截圖_20190828153208.png

51hei截圖_20190828153241.png



4，CS5463  單相雙向功率/電能IC *****************************

    這塊是需要大家重視的一個知識點
特性
  電能數據線性度：在1000 ：1 動態范圍內線性度為 ±0.1%  片內功能：    ——可以測量瞬時電壓,電流和功率；IRMS和 VRMS, 視在功率,有功和無功功率；有功的基波和諧波功；
無功的基波功率, 功率因數, 頻率 —— 具有電能-脈沖轉換功能 ——具有系統校準和相位補償 ——具有溫度傳感器  兩種無功計算方式  符合IEC, ANSI, JIS
工業標準  功耗<12mW  優化的分流器接口  單電源地參考信號  片內2.5V 參考電壓（大溫漂25ppm/℃）  內帶電源監視器  簡單的三線數字串行接口  可以從串行EEPROM 智能“自引導”，不需要微控制器  電源配置 VA+ = +5 V; AGND = 0 V; VD+ = +3.3V～+5 V

概述 CS5463 是一個包含兩個ΔΣ模-數轉換器（ADC）、功率計算功能、電能到頻率轉換器和一個串行接口的 完整的功率測量芯片。它可以精確測量瞬時電壓,電流和計算IRMS、VRMS、瞬時功率、有功功率、無功功率，用 于研制開發單相、2線或3線電表。 CS5463可以使用低成本的分流器或互感器測量電流，使用分壓電阻或電壓互感器測量電壓。 CS5463具有與微控制器通訊的雙向串口，可編程的電能-脈沖輸出功能。CS5463還具有方便的片上系統校準。


            pin24=SSOP  

5,整機程序


  2. //頭文件
  3. #include <REG52.h>
  4. #include <string.h>
  5. #include <intrins.h>
  6. #define uint  unsigned int
  7. #define uchar unsigned char

  9. typedef bit  bool;
  10. typedef unsigned char  uint8;                   /* defined for unsigned 8-bits integer variable         無符號8位整型變量  */
  11. typedef signed   char  int8;                    /* defined for signed 8-bits integer variable                有符號8位整型變量  */
  12. typedef unsigned int   uint16;                  /* defined for unsigned 16-bits integer variable         無符號16位整型變量 */
  13. typedef signed   int   int16;                   /* defined for signed 16-bits integer variable                 有符號16位整型變量 */
  14. typedef unsigned long  uint32;                  /* defined for unsigned 32-bits integer variable         無符號32位整型變量 */
  15. typedef signed   long  int32;                   /* defined for signed 32-bits integer variable                 有符號32位整型變量 */
  16. typedef float          fp32;                    /* single precision floating point variable (32bits) 單精度浮點數（32位長度） */

  18. /*****************************************************************************/
  19. sbit LCM_cs   = P0^0;  //RS
  20. sbit LCM_std  = P0^1;  //SID
  21. sbit LCM_sclk = P0^2;  //SCLK
  22. //sbit LCM_psb  = P2^3;   //H=并口; L=串口;

  24. char a,b,c;
  25. char aa,bb,cc,dd,ee;
  26. char i,q,T=125;
  27. uchar code tab1[]={
  28. "電壓:           "
  29. "功率:           "
  30. "電流:           "
  31. "溫度:           "
  32. };
  33. /****************************************************************************/

  35. uchar r[3]={0x00,0x00,0x00};

  37. /******************************************************************
  38.                            接口定義
  39. ******************************************************************/
  40. sbit SCLK=P2^2;         //ck
  41. sbit MOSI=P2^1;         //DI
  42. sbit MISO=P2^0;         //DO
  43. sbit INT=P3^2;
  44. sbit CS=P2^3;
  45. sbit RST=P2^4;        //RST

  47. #define CS5463_VScale       525             //計算電壓比例,220V*250mv/110mv=500V
  48. #define CS5463_IScale       (250/10)        //計算電流比例

  50. static uint8 RX_Buff[4];                                        //CS5463讀寫緩沖區
  51. uint8 sta;                                                                        //芯片狀態

  53. #define READ_MASK                        0xBF        //讀寄存器時的屏蔽碼，與（寫）地址相與
  54. #define CMD_SYNC0            0XFE          //結束串口重新初始化
  55. #define CMD_SYNC1            0XFF          //開始串口重新初始化
  56. #define REG_CONFR           0x40           //配置
  57. #define REG_CYCCONT         0x4A           //一個計算周期的A/D轉換數
  58. #define REG_STATUSR         0x5E         //狀態
  59. #define REG_MODER           0x64          //操作模式
  60. #define REG_MASKR           0x74          //中斷屏蔽
  61. #define REG_CTRLR           0x78          //控制
  62. #define CMD_STARTC           0XE8          //執行連續計算周期

  64. #define REG_VRMSR           0X18          //VRMS
  65. #define REG_IRMSR           0X16          //IRMS
  66. #define REG_Pactive           0X14          //Pactive

  68. sbit Relay = P3^7;//斷電器引腳定義
  69. uint32 CurrentCtl;//電流全局變量

  71. /*************************************************************
  72. ** 函數名稱:uDelay
  73. ** 函數功能:延時
  74. ** 函數參數:j
  75. ** 返回值:無
  76. ** 創建時間:2009-4-23
  77. ** 第一次修改時間:無
  78. **************************************************************/
  79. static  void uDelay(uint8 j)
  80. {
  81.   uint8 i;
  82.   for(;j>0;j--)
  83.         { for(i=0;i<255;i--)
  84.                 {
  85.                 ;
  86.                 }
  87.         }
  88. }
  89. /*************************************************************
  90. ** 函數名稱:CS5463CMD
  91. ** 函數功能:CS5463命令函數
  92. ** 函數參數:無
  93. ** 創建時間:2009-9-14
  94. ** 第一次修改時間:無
  95. **************************************************************/
  96. static void CS5463CMD(uint8 cmd)
  97. {
  98. uint8 i;
  99. SCLK = 1;
  100. CS = 0;
  101. i = 0;
  102. while(i<8)
  103. {
  104.   uDelay(50);
  105.         SCLK = 0;
  106.         if(cmd&0x80)MOSI = 1;
  107.         else                MOSI = 0;
  108.         uDelay(50);
  109.         SCLK = 1;                                         //在時鐘上升沿，數據被寫入CS5463
  110.         cmd <<= 1;
  111.         i++;
  112. }
  113. uDelay(50);
  114. CS = 1;
  115. }
  116. /*************************************************************
  117. ** 函數名稱:CS5463WriteReg
  118. ** 函數功能:CS5463寫寄存器函數
  119. ** 函數參數:無
  120. ** 創建時間:2009-9-14
  121. ** 第一次修改時間:無
  122. **************************************************************/
  123. void CS5463WriteReg(uint8 addr,uint8 *p)
  124. {
  125. uint8 i,j;
  126. uint8 dat;
  127. SCLK = 1;
  128. CS = 0;
  129. i = 0;
  130. while(i<8)
  131. {
  132.           uDelay(50);
  133.         SCLK = 0;
  134.         if(addr&0x80)MOSI = 1;
  135.         else                 MOSI = 0;
  136.         uDelay(50);
  137.         SCLK = 1;                                         //在時鐘上升沿，數據被寫入CS5463
  138.         addr <<= 1;
  139.         i++;
  140. }
  141. j = 0;
  142. while(j<3)
  143. {
  144.           dat = *(p+j);
  145.         i = 0;
  146.         while(i<8)
  147.         {
  148.                   uDelay(50);
  149.                 SCLK = 0;
  150.                 if(dat&0x80)MOSI = 1;
  151.                 else                MOSI = 0;
  152.                 uDelay(50);
  153.                 SCLK = 1;                                  //在時鐘上升沿，數據被寫入CS5463
  154.                 dat <<= 1;
  155.                 i++;
  156.         }
  157.         j++;
  158. }
  159. uDelay(50);
  160. CS = 1;
  161. }
  162. /*************************************************************
  163. ** 函數名稱:CS5463ReadReg
  164. ** 函數功能:CS5463讀寄存器函數
  165. ** 函數參數:無
  166. ** 創建時間:2009-9-14
  167. ** 第一次修改時間:無
  168. **************************************************************/
  169. void CS5463ReadReg(uint8 addr,uint8 *p)
  170. {
  171. uint8 i,j;
  172. uint8 dat;
  173. SCLK = 0;
  174. CS = 0;
  175. addr &= READ_MASK;
  176. i = 0;
  177. while(i<8)
  178. {
  179.           uDelay(50);
  180.         SCLK = 0;
  181.         if(addr&0x80)MOSI = 1;
  182.         else                 MOSI = 0;
  183.         uDelay(50);
  184.         SCLK = 1;
  185.         addr <<= 1;                                         //在時鐘上升沿，數據被寫入CS5463
  186.         i++;
  187. }
  188. uDelay(50);
  189. MOSI = 1;
  190. j = 0;
  191. while(j<3)
  192. {
  193.         i = 0;
  194.         dat = 0;
  195.         while(i<8)
  196.         {
  197.                 if(i==7)MOSI = 0;
  198.                 else        MOSI = 1;
  199.                 SCLK = 0;
  200.                 uDelay(50);
  201.                 dat <<= 1;                                                
  202.                 if(MISO)dat |= 0x01;
  203.                 else        dat &= 0xFE;
  204.                 SCLK = 1;
  205.                 uDelay(50);                                                         
  206.                 i++;
  207.         }
  208.         *(p+j) = dat;
  209.         j++;
  210. }
  211. MOSI = 1;
  212. CS = 1;
  213. }
  214. /*************************************************************************************************
  215. ** CS5463 應用函數
  216. *************************************************************************************************/
  217. /*************************************************************
  218. ** 函數名稱:CS5463Init
  219. ** 函數功能:CS5463復位和初始化函數
  220. ** 函數參數:無
  221. ** 創建時間:2009-9-14
  222. ** 第一次修改時間:無
  223. **************************************************************/
  224. bit CS5463_Init(void)           //
  225. {
  226. RST = 0;
  227. uDelay(200);
  228. RST = 1;
  229. uDelay(100);
  230. //----------------------
  231. //發送同步序列
  232. RX_Buff[0] = CMD_SYNC1;
  233. RX_Buff[1] = CMD_SYNC1;
  234. RX_Buff[2] = CMD_SYNC0;
  235. CS5463WriteReg(CMD_SYNC1,RX_Buff);          //#define CMD_SYNC1            0XFF          //開始串口重新初始化               
  236. //----------------------
  237. //初始化--配置寄存器
  238. //相位補償為PC[6:0]=[0000000]；
  239. //電流通道增益為Igain=10；
  240. //EWA=0;
  241. //INT中斷為低電平有效IMODE:IINV=[00]
  242. //iCPU=0
  243. //K[3:0]=[0001]
  244. RX_Buff[0] = 0x00;                                                
  245. RX_Buff[1] = 0x00;
  246. RX_Buff[2] = 0x01;
  247. CS5463WriteReg(REG_CONFR,RX_Buff);         //        #define REG_CONFR           0x40           //配置
  248. //----------------------
  249. //初始化--操作寄存器
  250. RX_Buff[0] = 0x00; //B0000_0000;                                 
  251. RX_Buff[1] = 0x00;//B0000_0000;
  252. RX_Buff[2] = 0x60;//B0110_0000;
  253. CS5463WriteReg(REG_MODER,RX_Buff);          //#define REG_MODER           0x64          //操作模式
  254. //----------------------
  255. //初始化--電流 交流偏置 校準寄存器
  256. // RW24XX(RX_Buff,3,EE_IACBIAS,0xA1);
  257. // CS5463WriteReg(REG_IACOFF,RX_Buff);        
  258. //----------------------
  259. //初始化--電流 增益校準寄存器
  260. // RW24XX(RX_Buff,3,EE_IACGAIN,0xA1);
  261. // CS5463WriteReg(REG_IGN,RX_Buff);               
  262. //----------------------
  263. //初始化--電壓 交流偏置 校準寄存器
  264. // RW24XX(RX_Buff,3,EE_VACBIAS,0xA1);
  265. // CS5463WriteReg(REG_VACOFF,RX_Buff);        
  266. //----------------------
  267. //初始化--電壓 增益校準寄存器
  268. // RW24XX(RX_Buff,3,EE_VACGAIN,0xA1);
  269. // CS5463WriteReg(REG_VGN,RX_Buff);               
  270. //----------------------
  271. RX_Buff[0] = 0x00;
  272. RX_Buff[1] = 0x0F;
  273. RX_Buff[2] = 0xA0;                                                //#define REG_CYCCONT         0x4A           //一個計算周期的A/D轉換數
  274. CS5463WriteReg(REG_CYCCONT,RX_Buff);        //初始化--CYCLE COUNT 寄存器,4000
  275. //----------------------
  276. //初始化--脈沖速率寄存器
  277. // RX_Buff[0] = 0x00;
  278. // RX_Buff[1] = 0x34;
  279. // RX_Buff[2] = 0x9C;
  280. // CS5463WriteReg(REG_PULRATE,RX_Buff);        
  281. //----------------------
  282. RX_Buff[0] = 0xFF;
  283. RX_Buff[1] = 0xFF;
  284. RX_Buff[2] = 0xFF;
  285. CS5463WriteReg(REG_STATUSR,RX_Buff);        //初始化--狀態寄存器  #define REG_STATUSR         0x5E         //狀態
  286. //----------------------
  287. RX_Buff[0] = 0x80;                                                //開電流、電壓、功率測量完畢中斷
  288. RX_Buff[1] = 0x00;
  289. RX_Buff[2] = 0x80;                                                //開溫度測量完畢中斷
  290. CS5463WriteReg(REG_MASKR,RX_Buff);                //初始化--中斷屏蔽寄存器    #define REG_MASKR           0x74          //中斷屏蔽
  291. //----------------------
  292. RX_Buff[0] = 0x00;
  293. RX_Buff[1] = 0x00;
  294. RX_Buff[2] = 0x00;
  295. CS5463WriteReg(REG_CTRLR,RX_Buff);                //初始化--控制寄存器   #define REG_CTRLR           0x78          //控制  
  296. //----------------------
  297. CS5463CMD(CMD_STARTC);                                           //啟動連續轉換            #define CMD_STARTC           0XE8          //執行連續計算周期
  298. //CS5463_Status = 0;                                                //初始化任務進程狀態
  299. //Load_Status = 0;
  300. //CS5463_CrmsSmallCunt = 0;
  301. //CS5463_CrmsOverCunt = 0;
  302. return(1);                    //只要做完這些步驟就返回true  1
  303. }
  304. /*************************************************************
  305. ** 函數名稱:CS5463_ResetStatusReg
  306. ** 函數功能:復位狀態寄存器函數
  307. ** 函數參數:無
  308. ** 創建時間:2009-9-15
  309. ** 第一次修改時間:無
  310. **************************************************************/
  311. static void CS5463_ResetStatusReg(void)
  312. {
  313. RX_Buff[0] = 0xFF;
  314. RX_Buff[1] = 0xFF;
  315. RX_Buff[2] = 0xFF;
  316. CS5463WriteReg(0x5E,RX_Buff);                //復位狀態寄存器        #define REG_STATUSR         0x5E         //狀態  
  317. }
  318. /*************************************************************
  319. ** 函數名稱:CS5463_GetStatusReg
  320. ** 函數功能:讀取狀態寄存器函數
  321. ** 函數參數:無
  322. ** 創建時間:2009-9-15
  323. ** 第一次修改時間:無
  324. **************************************************************/
  325. static uint8 CS5463_GetStatusReg(void)
  326. {
  327. uint8 sta=0;
  328. CS5463ReadReg(0x1E,RX_Buff);           //1E 是什么？   狀態寄存器
  329. if(RX_Buff[0]&0x80)                                           //檢測：電流、電壓、功率測量是否完畢
  330. {
  331.         //檢測電流/電壓是否超出范圍
  332.         //檢測電流有效值/電壓有效值/電能是否超出范圍
  333.         if((RX_Buff[0]&0x03)||(RX_Buff[1]&0x70))
  334.         {
  335.                  CS5463_ResetStatusReg();                //復位狀態寄存器
  336.         }
  337.         else
  338.         {
  339.                 sta |= 0x01;//B0000_0001;        //
  340.         }
  341. }

  343. if(RX_Buff[2]&0x80)                                   //檢測：溫度測量是否完畢
  344. {
  345.           sta |=0x02; //B0000_0010;
  346. }
  347. return(sta);        
  348. }  

  350. void DelayM(unsigned int a)       //延時函數 1MS/次        
  351. {
  352.                 unsigned char i;
  353.                 while( --a != 0)
  354.        {               
  355.                 for(i = 0; i < 125; i++);  //一個 ; 表示空語句,CPU空轉從0加到125
  356.                 }                                      
  357. }

  359. void Delay(int num)//延時函數
  360. {
  361.         while(num--);
  362. }

  364. /******************************************************************************/
  365. //寫指令或數據  （0，指令） （1，數據）
  366. void LCM_WriteDatOrCom(bit dat_comm,uchar content)
  367. {
  368.   uchar a,i,j;
  369.   Delay(50);
  370.   a=content;
  371.   LCM_cs=1;
  372.   LCM_sclk=0;
  373.   LCM_std=1;
  374.   for(i=0;i<5;i++)
  375.   {
  376.     LCM_sclk=1;
  377.     LCM_sclk=0;
  378.   }
  379.   LCM_std=0;
  380.   LCM_sclk=1;
  381.   LCM_sclk=0;
  382.   if(dat_comm)
  383.     LCM_std=1;   //data
  384.   else
  385.    LCM_std=0;   //command
  386.   LCM_sclk=1;
  387.   LCM_sclk=0;
  388.   LCM_std=0;
  389.   LCM_sclk=1;
  390.   LCM_sclk=0;
  391.   for(j=0;j<2;j++)
  392.   {
  393.     for(i=0;i<4;i++)
  394.     {
  395.       a=a<<1;
  396.       LCM_std=CY;
  397.       LCM_sclk=1;
  398.       LCM_sclk=0;
  399.     }
  400.     LCM_std=0;
  401.     for(i=0;i<4;i++)
  402.     {
  403.       LCM_sclk=1;
  404.       LCM_sclk=0;
  405.     }
  406.   }
  407. }
  408. /*********************************************************************************/


  411. /*****************************************************************************/
  412. //初始化LCM
  413. void LCM_init(void)         
  414. {
  415. //  LCM_psb=0;
  416.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x30);  /*30---基本指令動作*/   
  417.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x01);  /*清屏，地址指針指向00H*/
  418.   Delay (100);
  419.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x06);  /*光標的移動方向*/
  420.   LCM_WriteDatOrCom(0,0x0c);   /*開顯示，關游標*/
  421. }

  423. void chn_disp (uchar code *chn)   //顯示4行 指針
  424. {
  425.   uchar i,j;
  426.   LCM_WriteDatOrCom  (0,0x30);         //        
  427.   LCM_WriteDatOrCom  (0,0x80);         //
  428.   for (j=0;j<4;j++)
  429.   {
  430.     for (i=0;i<16;i++)
  431.     LCM_WriteDatOrCom  (1,chn[j*16+i]);
  432.   }
  433. }
  434. /*****************************************************************************/
  435. //清屏函數
  436. void LCM_clr(void)
  437. {
  438.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x30);
  439.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x01);   /*清屏，地址指針指向00H*/
  440.   Delay (180);
  441. }
  442. /*****************************************************************************/
  443. //向LCM發送一個字符串,長度64字符之內。
  444. //應用：LCM_WriteString("您好！");
  445. void LCM_WriteString(unsigned char *str)
  446. {
  447.                 while(*str != '\0')
  448.        {
  449.                         LCM_WriteDatOrCom(1,*str++);
  450.         }
  451.                 *str = 0;        
  452. }

  454. /*************************************************************
  455. ** 函數名稱:CS5463_GetCurrentRMS
  456. ** 函數功能:讀取電流有效值函數
  457. ** 函數參數:無
  458. ** 創建時間:2009-9-15
  459. ** 第一次修改時間:無
  460. **************************************************************/
  461. static void CS5463_GetCurrentRMS(void)
  462. {
  463. fp32 G = 0.5,result;
  464. uint32 temp1;
  465. uint8 temp,i,j;
  466. CS5463ReadReg(REG_IRMSR,RX_Buff);                   //讀取電流有效值
  467. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  468. i = 0;
  469. result = 0;
  470. while(i<3)
  471. {
  472.           temp = RX_Buff[i];                                          
  473.         j = 0;
  474.         while(j<8)
  475.         {
  476.                  if(temp&0x80)
  477.                 {
  478.                          result += G;        
  479.                 }
  480.                 temp <<= 1;
  481.                 j++;
  482.                 G = G/2;        
  483.         }
  484.         i++;
  485. }
  486. result = result*CS5463_IScale;//I_Coff;                                                //計算電流值 暫時不用
  487. result *= 1000;                                                                //單位mA(毫安)  12345ma
  488. temp1 = (uint32)result;
  489. CurrentCtl = temp1;

  491. LCM_WriteDatOrCom  (0,0x94);
  492.         aa=        temp1/10000;
  493.         if(aa==0)
  494.                 LCM_WriteDatOrCom(1,' ');
  495.         else
  496.                 LCM_WriteDatOrCom(1,aa+0x30);
  497.         bb=        (temp1%10000)/1000;
  498.         if((aa==0)&&(bb==0))
  499.                 LCM_WriteDatOrCom(1,' ');
  500.         else
  501.                 LCM_WriteDatOrCom(1,bb+0x30);
  502.         cc=(temp1%1000)/100;
  503.         if((aa==0)&&(bb==0)&&(cc==0))
  504.                 LCM_WriteDatOrCom(1,' ');
  505.         else
  506.                 LCM_WriteDatOrCom(1,cc+0x30);
  507. //        LCM_WriteDatOrCom(1,0x2e);  //小數點  不需要小數點
  508.         dd=        (temp1%100)/10;
  509.         LCM_WriteDatOrCom(1,dd+0x30);
  510.         ee=temp1%10;
  511.         LCM_WriteDatOrCom(1,ee+0x30);
  512.         LCM_WriteString(" mA");

  514. }


  517. /*************************************************************
  518. ** 函數名稱:CS5463_GetPactiveRMS
  519. ** 函數功能:讀取有功功率函數
  520. ** 函數參數:無
  521. ** 創建時間:2009-9-15
  522. ** 第一次修改時間:無
  523. **************************************************************/
  524. static void CS5463_GetPactiveRMS(void)
  525. {
  526. fp32 G = 1.0,result;
  527. uint8 temp,i,j;
  528. uint32 temp1;
  529. CS5463ReadReg(0x14,RX_Buff);           //讀取有功功率REG_Pactive
  530. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  531. temp = RX_Buff[0];
  532. if(temp&0x80)                                                          //如果為負數，計算原碼
  533. {
  534.           RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0];                        //本來為取反+1，這里因為精度的原因，不+1
  535.         RX_Buff[1] = ~RX_Buff[1];
  536.         RX_Buff[2] = ~RX_Buff[2];                        
  537. }
  538. i = 0;
  539. result = 0;
  540. while(i<3)
  541. {
  542.           temp = RX_Buff[i];                                          
  543.         j = 0;
  544.         while(j<8)
  545.         {
  546.                  if(temp&0x80)
  547.                 {
  548.                          result += G;        
  549.                 }
  550.                 temp <<= 1;
  551.                 j++;
  552.                 G = G/2;        
  553.         }
  554.         i++;
  555. }
  556. // result = result*P_Coff;                                //計算功率，單位W(瓦特)
  557. // result = Vrms*Irms;                                        ////////直接計算功率
  558.   result = result*13125;
  559. temp1 = (uint32)result;

  561.   LCM_WriteDatOrCom  (0,0x8C);                //26W  12345W
  562.         aa=        temp1/10000;
  563.         if(aa==0)
  564.                 LCM_WriteDatOrCom(1,' ');
  565.         else
  566.                 LCM_WriteDatOrCom(1,aa+0x30);
  567.         bb=        (temp1%10000)/1000;
  568.         if((aa==0)&&(bb==0))
  569.                 LCM_WriteDatOrCom(1,' ');
  570.         else
  571.                 LCM_WriteDatOrCom(1,bb+0x30);
  572.         cc=(temp1%1000)/100;
  573.         if((aa==0)&&(bb==0)&&(cc==0))
  574.                 LCM_WriteDatOrCom(1,' ');
  575.         else
  576.                 LCM_WriteDatOrCom(1,cc+0x30);
  577. //        LCM_WriteDatOrCom(1,0x2e);  //小數點  不需要小數點
  578.         dd=        (temp1%100)/10;
  579.         LCM_WriteDatOrCom(1,dd+0x30);
  580.         ee=temp1%10;
  581.         LCM_WriteDatOrCom(1,ee+0x30);
  582.         LCM_WriteString(" W");

  584. }
  585. /*************************************************************
  586. ** 函數名稱:CS5463_GetPowerFactor
  587. ** 函數功能:讀取功率因數函數
  588. ** 函數參數:無
  589. ** 創建時間:2009-11-02
  590. ** 第一次修改時間:無
  591. **************************************************************
  592. static void CS5463_GetPowerFactor(void)
  593. {
  594. fp32 G = 1.0,result;
  595. uint8 temp,i,j;
  596. uint32 temp1;
  597. CS5463ReadReg(0x32,RX_Buff);                   //讀取功率因數
  598. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  599. temp = RX_Buff[0];
  600. if(temp&0x80)                                                          //如果為負數，計算原碼
  601. {
  602.           RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0];                        //本來為取反+1，這里因為精度的原因，不+1
  603.         RX_Buff[1] = ~RX_Buff[1];
  604.         RX_Buff[2] = ~RX_Buff[2];                        
  605. }
  606. i = 0;
  607. result = 0;
  608. while(i<3)
  609. {
  610.           temp = RX_Buff[i];                                          
  611.         j = 0;
  612.         while(j<8)
  613.         {
  614.                  if(temp&0x80)
  615.                 {
  616.                          result += G;        
  617.                 }
  618.                 temp <<= 1;
  619.                 j++;
  620.                 G = G/2;        
  621.         }
  622.         i++;
  623. }
  624. result *= 10000;
  625. temp1 = (uint32)result;

  627. }


  630. /*************************************************************
  631. ** 函數名稱:CS5463_GetTemperature
  632. ** 函數功能:讀取溫度函數
  633. ** 函數參數:無
  634. ** 創建時間:2009-11-03
  635. ** 第一次修改時間:無
  636. **************************************************************/
  637. static void CS5463_GetTemperature(void)          //溫度能顯示了 PT2017-2-12
  638. {
  639. fp32 G = 128,result;
  640. uint8 temp,i,j,pn=0;
  641. uint32 temp1;
  642. CS5463ReadReg(0x26,RX_Buff);                   //讀取溫度        是的在這里就讀到了溫度
  643. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  644. temp = RX_Buff[0];
  645. if(temp&0x80)                                                          //如果為負數，計算原碼
  646. {
  647.           pn = 1;                                                                //負數標志
  648.         RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0];                        //本來為取反+1，這里因為精度的原因，不+1
  649.         RX_Buff[1] = ~RX_Buff[1];
  650.         RX_Buff[2] = ~RX_Buff[2];                        
  651. }
  652. i = 0;
  653. result = 0;    //這個值是浮點數 先清零 再逐個把0.5的權 數據加進來
  654. while(i<3)
  655. {
  656.           temp = RX_Buff[i];        //雖然這個數組定義了4個字節 實際就用了 Buff[0]  Buff[1]  RX_Buff[2]                                   
  657.         j = 0;
  658.         while(j<8)
  659.         {
  660.                  if(temp&0x80)
  661.                 {
  662.                          result += G;        //把0.5的權數據加進來                  
  663.                 }
  664.                 temp <<= 1;
  665.                 j++;
  666.                 G = G/2;        
  667.         }
  668.         i++;
  669. }
  670. if(result<128)                          //是的這個result 是 -127，128   這里已經獲取了溫度浮點值 最多是一個3位數？ 還有小數點
  671. {
  672.          result *= 100;
  673.         temp1 = (uint32)result;          //是的 這里就是 例如12523  -----> 125.23  怎么去顯示？ 如何分離 從8A開始顯示

  675.             LCM_WriteDatOrCom  (0,0x9C);        // 顯示起始位置  第4行
  676.                 aa=        temp1/ 10000;
  677.                 if(pn==1)
  678.                         LCM_WriteDatOrCom(1,'-');        
  679.                 else
  680.                         LCM_WriteDatOrCom(1,'+');        
  681.                         
  682.                 bb=temp1/1000- aa*10;
  683.                 LCM_WriteDatOrCom(1,bb+0x30);

  685.                 cc=        temp1/100- aa*100-bb*10;
  686.                 LCM_WriteDatOrCom(1,cc+0x30);
  687.             LCM_WriteDatOrCom(1,0x2e);         //"."
  688.                 dd=        (temp1%100)/10;
  689.                 LCM_WriteDatOrCom(1,dd+0x30);
  690.                 ee=temp1%10;
  691.                 LCM_WriteDatOrCom(1,ee+0x30);
  692.                 LCM_WriteString("℃");

  694. }
  695. }
  696. /*************************************************************
  697. ** 函數名稱:CS5463_GetVoltRMS
  698. ** 函數功能:讀取電壓有效值函數
  699. ** 函數參數:無
  700. ** 創建時間:2009-9-15
  701. ** 第一次修改時間:2009-9-23，修改電壓系數（需驗證）
  702. ** 第二次修改時間:2010-3-22，設定測量讀數小于100V時數據無效
  703. ** 第三次修改時間:
  704. **************************************************************/
  705. static void CS5463_GetVoltRMS(void)                 //PT2017-2-12 電壓顯示OK
  706. {
  707. float G = 0.5,result;                //typedef float          fp32;          就是浮點類型
  708. int temp1;                          //  int
  709. uint8 temp,i,j;                  //  byte
  710. CS5463ReadReg(REG_VRMSR,RX_Buff);                   //讀取電壓有效值  #define REG_VRMSR           0x58
  711. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  712. i = 0;
  713. result = 0;
  714. while(i<3)
  715. {
  716.           temp = RX_Buff[i];                                          
  717.         j = 0;
  718.         while(j<8)
  719.         {
  720.                  if(temp&0x80)
  721.                 {
  722.                          result += G;        
  723.                 }
  724.                 temp <<= 1;
  725.                 j++;
  726.                 G = G/2;        
  727.         }
  728.         i++;                                                               
  729. }                                                                                //電壓在220時取樣電壓為78mv
  730. result = result*CS5463_VScale;//V_Coff;                                //計算電壓值220V*250mv/(110mv/1.414)=704.8V            可以暫時不用  
  731. // if(result<=100)return;                                        //如果測量讀出電壓小于100V，確認讀數錯誤
  732. result *= 100;                                                //單位為mV（毫伏） 12345mv  5位你怎么顯示
  733. temp1 = (uint32)result;

  735.         LCM_WriteDatOrCom  (0,0x84);
  736.         aa=        temp1/10000;
  737.         LCM_WriteDatOrCom(1,aa+0x30);
  738.         bb=        (temp1%10000)/1000;
  739.         LCM_WriteDatOrCom(1,bb+0x30);
  740.         cc=(temp1%1000)/100;
  741.         LCM_WriteDatOrCom(1,cc+0x30);
  742.         LCM_WriteDatOrCom(1,0x2e);
  743.         dd=        (temp1%100)/10;
  744.         LCM_WriteDatOrCom(1,dd+0x30);
  745.         ee=temp1%10;
  746.         LCM_WriteDatOrCom(1,ee+0x30);
  747.         LCM_WriteString(" V");

  749. }

  751. void main() //整個程序函數從這里開始執行
  752. {
  753.   CS5463_Init();
  754.   LCM_init();       //初始化液晶顯示器
  755.         LCM_clr();       //清屏
  756.         chn_disp(tab1); //顯示歡迎字
  757.         DelayM(500);  //顯示等留3秒
  758.   Relay = 1;
  759.   
  760.           while(1)
  761.           {
  762.         //        if(INT)break;                                                        //檢查中斷信號

  764.                 sta        = CS5463_GetStatusReg();                          //檢測中斷產生的原因
  765.                 if(0x01==(sta&0x01))                                           //讀取電流電壓
  766.                 {        
  767.         //                CS5463Monitor_Cunt = 0;                                //如果有中斷，表明芯片正常工作，清除監控定時器
  768.                         CS5463_ResetStatusReg();                        //清除標志
  769.                         CS5463_GetVoltRMS();                                //獲取電壓
  770.                         CS5463_GetCurrentRMS();                                //獲取電流
  771.                         CS5463_GetPactiveRMS();                                //獲取功率
  772. //                        CS5463_GetPowerFactor();                        //獲取功率因數
  773.                         if(0x02==(sta&0x02))                                //讀取溫度
  774.                         {        
  775.                         CS5463_GetVoltRMS();                                //獲取電壓                                                               
  776.                         CS5463_GetTemperature();                    //溫度讀取不需要太頻繁，所以跟電流電壓一起讀取

  778.                                 //CS5463_Init();                                //重新初始化芯片
  779.                         }                                                
  780.                         //SndCom1Data(MeasureData,16);
  781.                 }
  782.                 if(CurrentCtl > 5000)//如果電流大于要求設置的5A則斷電
  783. …………
  784. …………
復制代碼

  最后，如果這個設計對你有所幫助請給我個評論贊   謝謝

 0.png

全部資料51hei下載地址：
單相用電器分析監測裝置設計 CS5463.7z (4.49 MB, 下載次數: 374)

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ID:282095 發表于 2019-8-29 08:43 | 顯示全部樓層
樓主名不符實啊
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ID:602704 發表于 2019-9-24 11:21 | 顯示全部樓層

你這是褒義詞還是貶義詞啊
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ID:440960 發表于 2020-4-16 20:45 | 顯示全部樓層
樓主太強了
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ID:230915 發表于 2020-12-15 08:29 | 顯示全部樓層
謝謝分享！！資料相當好。
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ID:902022 發表于 2021-4-8 22:17 | 顯示全部樓層
學長，麻煩看到聯系一下我，幫我添加視在、無功、有功功率的程序段唄
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ID:904473 發表于 2021-4-16 12:56 | 顯示全部樓層
你好，請問protues里面沒有的元件怎么辦呢？比如各種電能計量芯片
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ID:59830 發表于 2021-11-5 18:29 | 顯示全部樓層
市電產品不多，參考學習一下.
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ID:405840 發表于 2021-11-6 18:22 | 顯示全部樓層
感謝樓主分享 21年電賽正好能用上]
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ID:1004160 發表于 2023-10-25 11:44 | 顯示全部樓層
牛啊，希望樓主能看到，幾年前的帖子還能發現這種寶貝。我最近被電壓、電流檢測折磨死了。 用ACS712測電流，輸出的是交流電壓，給到PCF8591后好像不可以。8591好像只認直流電壓，沒辦法用低通濾波將ACS712輸出的交流電壓轉成直流電壓，再給到8591，這樣算出來，最后把低通濾波二極管降壓的部分給反加回去，這樣是不是有點兒弱？不過，稍有些誤差(1A以內誤差大)。
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ID:978743 發表于 2024-5-15 12:14 | 顯示全部樓層
計算電壓比例和電流是怎樣求的
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ID:978743 發表于 2024-5-15 13:08 | 顯示全部樓層
好厲害，這個 計算電壓比例和電流比例為啥是這樣的，我不太懂,220V*250mv/110mv=500V
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ID:206695 發表于 2024-11-28 13:59 | 顯示全部樓層
感謝能用上
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