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单片机+CS5463单相用电器分析监测装置程序+电路设计与制作

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楼主
ID:602704发表于 2019-8-28 15:45|只看该作者回帖奖励
大家好：

       这是我第二天在51黑电子论坛的知识海洋里与各位共师兄习和探讨，做了一个单相用电器分析监测装置，希望哪里有需要完善的地方请各位多多赐教。
       话不多说上图


1，实物照片



2，测试数据照片




3，原理图及PCB文件







4，CS5463  单相双向功率/电能IC*****************************

   这块是需要大家重视的一个知识点
特性
   电能数据线性度：在1000 ：1 动态范围内线性度为 ±0.1%  片内功能：   ——可以测量瞬时电压,电流和功率；IRMS和 VRMS, 视在功率,有功和无功功率；有功的基波和谐波功；
无功的基波功率, 功率因数, 频率 —— 具有电能-脉冲转换功能 ——具有系统校准和相位补偿 ——具有温度传感器  两种无功计算方式  符合IEC, ANSI, JIS
工业标准  功耗<12mW  优化的分流器接口  单电源地参考信号  片内2.5V 参考电压（大温漂25ppm/℃）  内带电源监视器  简单的三线数字串行接口  可以从串行EEPROM 智能“自引导”，不需要微控制器  电源配置 VA+ = +5 V; AGND = 0 V; VD+ = +3.3V～+5 V

概述 CS5463 是一个包含两个ΔΣ模-数转换器（ADC）、功率计算功能、电能到频率转换器和一个串行接口的 完整的功率测量芯片。它可以精确测量瞬时电压,电流和计算IRMS、VRMS、瞬时功率、有功功率、无功功率，用 于研制开发单相、2线或3线电表。 CS5463可以使用低成本的分流器或互感器测量电流，使用分压电阻或电压互感器测量电压。 CS5463具有与微控制器通讯的双向串口，可编程的电能-脉冲输出功能。CS5463还具有方便的片上系统校准。


        pin24=SSOP  

5,整机程序


  2. //头文件
  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       无符号8位整型变量  */
  11. typedef signed   char  int8;               /* defined for signed 8-bits integer variable           有符号8位整型变量  */
  12. typedef unsigned int   uint16;             /* defined for unsigned 16-bits integer variable       无符号16位整型变量 */
  13. typedef signed   int   int16;             /* defined for signed 16-bits integer variable             有符号16位整型变量 */
  14. typedef unsigned long  uint32;             /* defined for unsigned 32-bits integer variable       无符号32位整型变量 */
  15. typedef signed   long  int32;             /* defined for signed 32-bits integer variable             有符号32位整型变量 */
  16. typedef float       fp32;               /* single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数（32位长度） */

  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. "电压:         "
  29. "功率:         "
  30. "电流:         "
  31. "温度:         "
  32. };
  33. /****************************************************************************/

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

  37. /******************************************************************
  38.                    接口定义
  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         //计算电压比例,220V*250mv/110mv=500V
  48. #define CS5463_IScale     (250/10)       //计算电流比例

  50. static uint8 RX_Buff[4];                           //CS5463读写缓冲区
  51. uint8 sta;                                                 //芯片状态

  53. #define READ_MASK                 0xBF       //读寄存器时的屏蔽码，与（写）地址相与
  54. #define CMD_SYNC0         0XFE       //结束串口重新初始化
  55. #define CMD_SYNC1         0XFF       //开始串口重新初始化
  56. #define REG_CONFR         0x40         //配置
  57. #define REG_CYCCONT       0x4A         //一个计算周期的A/D转换数
  58. #define REG_STATUSR       0x5E       //状态
  59. #define REG_MODER         0x64       //操作模式
  60. #define REG_MASKR         0x74       //中断屏蔽
  61. #define REG_CTRLR         0x78       //控制
  62. #define CMD_STARTC         0XE8       //执行连续计算周期

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

  68. sbit Relay = P3^7;//断电器引脚定义
  69. uint32 CurrentCtl;//电流全局变量

  71. /*************************************************************
  72. ** 函数名称:uDelay
  73. ** 函数功能:延时
  74. ** 函数参数:j
  75. ** 返回值:无
  76. ** 创建时间:2009-4-23
  77. ** 第一次修改时间:无
  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. ** 函数名称:CS5463CMD
  91. ** 函数功能:CS5463命令函数
  92. ** 函数参数:无
  93. ** 创建时间:2009-9-14
  94. ** 第一次修改时间:无
  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;                             //在时钟上升沿，数据被写入CS5463
  110.        cmd<< = 1;
  111.        i++;
  112. }
  113. uDelay(50);
  114. CS = 1;
  115. }
  116. /*************************************************************
  117. ** 函数名称:CS5463WriteReg
  118. ** 函数功能:CS5463写寄存器函数
  119. ** 函数参数:无
  120. ** 创建时间:2009-9-14
  121. ** 第一次修改时间:无
  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;                             //在时钟上升沿，数据被写入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;                       //在时钟上升沿，数据被写入CS5463
  154.            dat<< = 1;
  155.            i++;
  156.        }
  157.        j++;
  158. }
  159. uDelay(50);
  160. CS = 1;
  161. }
  162. /*************************************************************
  163. ** 函数名称:CS5463ReadReg
  164. ** 函数功能:CS5463读寄存器函数
  165. ** 函数参数:无
  166. ** 创建时间:2009-9-14
  167. ** 第一次修改时间:无
  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;                             //在时钟上升沿，数据被写入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 应用函数
  216. *************************************************************************************************/
  217. /*************************************************************
  218. ** 函数名称:CS5463Init
  219. ** 函数功能:CS5463复位和初始化函数
  220. ** 函数参数:无
  221. ** 创建时间:2009-9-14
  222. ** 第一次修改时间:无
  223. **************************************************************/
  224. bit CS5463_Init(void)         //
  225. {
  226. RST = 0;
  227. uDelay(200);
  228. RST = 1;
  229. uDelay(100);
  230. //----------------------
  231. //发送同步序列
  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       //开始串口重新初始化          
  236. //----------------------
  237. //初始化--配置寄存器
  238. //相位补偿为PC[6:0]=[0000000]；
  239. //电流通道增益为Igain=10；
  240. //EWA=0;
  241. //INT中断为低电平有效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--电流 交流偏置 校准寄存器
  256. // RW24XX(RX_Buff,3,EE_IACBIAS,0xA1);
  257. // CS5463WriteReg(REG_IACOFF,RX_Buff);      
  258. //----------------------
  259. //初始化--电流 增益校准寄存器
  260. // RW24XX(RX_Buff,3,EE_IACGAIN,0xA1);
  261. // CS5463WriteReg(REG_IGN,RX_Buff);          
  262. //----------------------
  263. //初始化--电压 交流偏置 校准寄存器
  264. // RW24XX(RX_Buff,3,EE_VACBIAS,0xA1);
  265. // CS5463WriteReg(REG_VACOFF,RX_Buff);      
  266. //----------------------
  267. //初始化--电压 增益校准寄存器
  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         //一个计算周期的A/D转换数
  274. CS5463WriteReg(REG_CYCCONT,RX_Buff);       //初始化--CYCLE COUNT 寄存器,4000
  275. //----------------------
  276. //初始化--脉冲速率寄存器
  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--状态寄存器  #define REG_STATUSR       0x5E       //状态
  286. //----------------------
  287. RX_Buff[0] = 0x80;                                 //开电流、电压、功率测量完毕中断
  288. RX_Buff[1] = 0x00;
  289. RX_Buff[2] = 0x80;                                 //开温度测量完毕中断
  290. CS5463WriteReg(REG_MASKR,RX_Buff);           //初始化--中断屏蔽寄存器   #define REG_MASKR         0x74       //中断屏蔽
  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);                             //启动连续转换         #define CMD_STARTC         0XE8       //执行连续计算周期
  298. //CS5463_Status = 0;                                 //初始化任务进程状态
  299. //Load_Status = 0;
  300. //CS5463_CrmsSmallCunt = 0;
  301. //CS5463_CrmsOverCunt = 0;
  302. return(1);               //只要做完这些步骤就返回true  1
  303. }
  304. /*************************************************************
  305. ** 函数名称:CS5463_ResetStatusReg
  306. ** 函数功能:复位状态寄存器函数
  307. ** 函数参数:无
  308. ** 创建时间:2009-9-15
  309. ** 第一次修改时间:无
  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);           //复位状态寄存器       #define REG_STATUSR       0x5E       //状态  
  317. }
  318. /*************************************************************
  319. ** 函数名称:CS5463_GetStatusReg
  320. ** 函数功能:读取状态寄存器函数
  321. ** 函数参数:无
  322. ** 创建时间:2009-9-15
  323. ** 第一次修改时间:无
  324. **************************************************************/
  325. static uint8 CS5463_GetStatusReg(void)
  326. {
  327. uint8 sta=0;
  328. CS5463ReadReg(0x1E,RX_Buff);         //1E 是什么？   状态寄存器
  329. if(RX_Buff[0]&0x80)                             //检测：电流、电压、功率测量是否完毕
  330. {
  331.        //检测电流/电压是否超出范围
  332.        //检测电流有效值/电压有效值/电能是否超出范围
  333.        if((RX_Buff[0]&0x03)||(RX_Buff[1]&0x70))
  334.        {
  335.              CS5463_ResetStatusReg();           //复位状态寄存器
  336.        }
  337.        else
  338.        {
  339.            sta |= 0x01;//B0000_0001;       //
  340.        }
  341. }

  343. if(RX_Buff[2]&0x80)                         //检测：温度测量是否完毕
  344. {
  345.        sta |=0x02; //B0000_0010;
  346. }
  347. return(sta);      
  348. }  

  350. void DelayM(unsigned int a)     //延时函数 1MS/次      
  351. {
  352.            unsigned char i;
  353.            while( --a != 0)
  354.      {          
  355.            for(i = 0; i< 125; i++);  //一个 ; 表示空语句,CPU空转从0加到125
  356.            }                          
  357. }

  359. void Delay(int num)//延时函数
  360. {
  361.        while(num--);
  362. }

  364. /******************************************************************************/
  365. //写指令或数据  （0，指令） （1，数据）
  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---基本指令动作*/  
  417.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x01);  /*清屏，地址指针指向00H*/
  418.   Delay (100);
  419.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x06);  /*光标的移动方向*/
  420.   LCM_WriteDatOrCom(0,0x0c);   /*开显示，关游标*/
  421. }

  423. void chn_disp (uchar code *chn)   //显示4行 指针
  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. //清屏函数
  436. void LCM_clr(void)
  437. {
  438.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x30);
  439.   LCM_WriteDatOrCom (0,0x01);   /*清屏，地址指针指向00H*/
  440.   Delay (180);
  441. }
  442. /*****************************************************************************/
  443. //向LCM发送一个字符串,长度64字符之内。
  444. //应用：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. ** 函数名称:CS5463_GetCurrentRMS
  456. ** 函数功能:读取电流有效值函数
  457. ** 函数参数:无
  458. ** 创建时间:2009-9-15
  459. ** 第一次修改时间:无
  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);             //读取电流有效值
  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;                                 //计算电流值 暂时不用
  487. result *= 1000;                                           //单位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);  //小数点  不需要小数点
  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. ** 函数名称:CS5463_GetPactiveRMS
  519. ** 函数功能:读取有功功率函数
  520. ** 函数参数:无
  521. ** 创建时间:2009-9-15
  522. ** 第一次修改时间:无
  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);         //读取有功功率REG_Pactive
  530. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  531. temp = RX_Buff[0];
  532. if(temp&0x80)                                       //如果为负数，计算原码
  533. {
  534.        RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0];                 //本来为取反+1，这里因为精度的原因，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;                       //计算功率，单位W(瓦特)
  557. // result = Vrms*Irms;                           ////////直接计算功率
  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);  //小数点  不需要小数点
  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. ** 函数名称:CS5463_GetPowerFactor
  587. ** 函数功能:读取功率因数函数
  588. ** 函数参数:无
  589. ** 创建时间:2009-11-02
  590. ** 第一次修改时间:无
  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);             //读取功率因数
  598. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  599. temp = RX_Buff[0];
  600. if(temp&0x80)                                       //如果为负数，计算原码
  601. {
  602.        RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0];                 //本来为取反+1，这里因为精度的原因，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. ** 函数名称:CS5463_GetTemperature
  632. ** 函数功能:读取温度函数
  633. ** 函数参数:无
  634. ** 创建时间:2009-11-03
  635. ** 第一次修改时间:无
  636. **************************************************************/
  637. static void CS5463_GetTemperature(void)       //温度能显示了 PT2017-2-12
  638. {
  639. fp32 G = 128,result;
  640. uint8 temp,i,j,pn=0;
  641. uint32 temp1;
  642. CS5463ReadReg(0x26,RX_Buff);             //读取温度       是的在这里就读到了温度
  643. //SndCom1Data(RX_Buff,3);
  644. temp = RX_Buff[0];
  645. if(temp&0x80)                                       //如果为负数，计算原码
  646. {
  647.        pn = 1;                                           //负数标志
  648.        RX_Buff[0] = ~RX_Buff[0];                 //本来为取反+1，这里因为精度的原因，不+1
  649.        RX_Buff[1] = ~RX_Buff[1];
  650.        RX_Buff[2] = ~RX_Buff[2];                
  651. }
  652. i = 0;
  653. result = 0;   //这个值是浮点数 先清零 再逐个把0.5的权 数据加进来
  654. while(i<3)
  655. {
  656.        temp = RX_Buff[i];       //虽然这个数组定义了4个字节 实际就用了 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的权数据加进来            
  663.            }
  664.            temp<< = 1;
  665.            j++;
  666.            G = G/2;      
  667.        }
  668.        i++;
  669. }
  670. if(result<128)                   //是的这个result 是 -127，128   这里已经获取了温度浮点值 最多是一个3位数？ 还有小数点
  671. {
  672.        result *= 100;
  673.        temp1 = (uint32)result;       //是的 这里就是 例如12523  -----> 125.23  怎么去显示？ 如何分离 从8A开始显示

  675.          LCM_WriteDatOrCom  (0,0x9C);       // 显示起始位置  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. ** 函数名称:CS5463_GetVoltRMS
  698. ** 函数功能:读取电压有效值函数
  699. ** 函数参数:无
  700. ** 创建时间:2009-9-15
  701. ** 第一次修改时间:2009-9-23，修改电压系数（需验证）
  702. ** 第二次修改时间:2010-3-22，设定测量读数小于100V时数据无效
  703. ** 第三次修改时间:
  704. **************************************************************/
  705. static void CS5463_GetVoltRMS(void)             //PT2017-2-12 电压显示OK
  706. {
  707. float G = 0.5,result;           //typedef float       fp32;       就是浮点类型
  708. int temp1;                   //  int
  709. uint8 temp,i,j;             //  byte
  710. CS5463ReadReg(REG_VRMSR,RX_Buff);             //读取电压有效值  #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. }                                                       //电压在220时取样电压为78mv
  730. result = result*CS5463_VScale;//V_Coff;                       //计算电压值220V*250mv/(110mv/1.414)=704.8V         可以暂时不用  
  731. // if(result<=100)return;                           //如果测量读出电压小于100V，确认读数错误
  732. result *= 100;                                 //单位为mV（毫伏） 12345mv  5位你怎么显示
  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() //整个程序函数从这里开始执行
  752. {
  753.   CS5463_Init();
  754.   LCM_init();     //初始化液晶显示器
  755.        LCM_clr();     //清屏
  756.        chn_disp(tab1); //显示欢迎字
  757.        DelayM(500);  //显示等留3秒
  758.   Relay = 1;
  759.   
  760.        while(1)
  761.        {
  762.        //       if(INT)break;                                       //检查中断信号

  764.            sta       = CS5463_GetStatusReg();                   //检测中断产生的原因
  765.            if(0x01==(sta&0x01))                             //读取电流电压
  766.            {      
  767.        //           CS5463Monitor_Cunt = 0;                       //如果有中断，表明芯片正常工作，清除监控定时器
  768.                  CS5463_ResetStatusReg();                 //清除标志
  769.                  CS5463_GetVoltRMS();                       //获取电压
  770.                  CS5463_GetCurrentRMS();                       //获取电流
  771.                  CS5463_GetPactiveRMS();                       //获取功率
  772. //                 CS5463_GetPowerFactor();                 //获取功率因数
  773.                  if(0x02==(sta&0x02))                       //读取温度
  774.                  {      
  775.                  CS5463_GetVoltRMS();                       //获取电压                                          
  776.                  CS5463_GetTemperature();               //温度读取不需要太频繁，所以跟电流电压一起读取

  778.                        //CS5463_Init();                       //重新初始化芯片
  779.                  }                                
  780.                  //SndCom1Data(MeasureData,16);
  781.            }
  782.            if(CurrentCtl > 5000)//如果电流大于要求设置的5A则断电
  783. …………
  784. …………
复制代码

  最后，如果这个设计对你有所帮助请给我个评论赞   谢谢



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单相用电器分析监测装置设计 CS5463.7z(4.49 MB, 下载次数: 350)

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沙发
ID:282095发表于 2019-8-29 08:43|只看该作者
楼主名不符实啊
板凳
ID:602704发表于 2019-9-24 11:21|只看该作者

你这是褒义词还是贬义词啊
地板
ID:440960发表于 2020-4-16 20:45|只看该作者
楼主太强了
5#
ID:230915发表于 2020-12-15 08:29|只看该作者
谢谢分享！！资料相当好。
6#
ID:902022发表于 2021-4-8 22:17|只看该作者
学长，麻烦看到联系一下我，帮我添加视在、无功、有功功率的程序段呗
7#
ID:904473发表于 2021-4-16 12:56|只看该作者
你好，请问protues里面没有的元件怎么办呢？比如各种电能计量芯片
8#
ID:59830发表于 2021-11-5 18:29|只看该作者
市电产品不多，参考学习一下.
9#
ID:405840发表于 2021-11-6 18:22|只看该作者
感谢楼主分享 21年电赛正好能用上]
10#
ID:1004160发表于 2023-10-25 11:44|只看该作者
牛啊，希望楼主能看到，几年前的帖子还能发现这种宝贝。我最近被电压、电流检测折磨死了。 用ACS712测电流，输出的是交流电压，给到PCF8591后好像不可以。8591好像只认直流电压，没办法用低通滤波将ACS712输出的交流电压转成直流电压，再给到8591，这样算出来，最后把低通滤波二极管降压的部分给反加回去，这样是不是有点儿弱？不过，稍有些误差(1A以内误差大)。
11#
ID:978743发表于 2024-5-15 12:14|只看该作者
计算电压比例和电流是怎样求的
12#
ID:978743发表于 2024-5-15 13:08|只看该作者
好厉害，这个 计算电压比例和电流比例为啥是这样的，我不太懂,220V*250mv/110mv=500V

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