单相智能电表(RN8209)参考设计
一种具有负荷平衡功能的智能电表设计
一种具有负荷平衡功能的智能电表设计冯兴田;仉志华【摘要】A smart Watt-hour meter with load balancing function is designed by taking STC90C51RC single-chip microcomputer as the slaver and using solid state switching technology.It can achieve three-phase equilibrium by changing load access phase when three-phase loads are unbalanced.The slaver realizes the commutation operation in the continuous power supply condition through controlling thyrister and relay;it communicates with electric energy metering chip RN8209 to read the user information including power,voltage,current,frequency and so on in order to record and analyze the loads and power quality.TheSTC12C5A60S2 is used to transmit control information through MAX485 to control the slaver,and collect the information of all slavers and process the data.The effectiveness of the smart meter load balancing function is verified by experiments.%以单片机STC90 C51RC为从机,利用固态开关切换技术,设计了一种具有负荷平衡功能的智能电表,在三相负荷不平衡时,通过改变负荷的接入相位,达到三相平衡的效果.从机STC90C51RC通过控制晶闸管和继电器,实现在持续供电条件下的换相操作;通过与电能计量芯片RN8209进行通信,读取用户的电能以及电压、电流、频率等信息,便于记录分析用户的负荷和电能质量.采用STC12C5A60S2通过MAX485通信传递控制信息来控制从机,并汇集各从机的电量信息进行数据集中处理.实验验证了智能电表负荷平衡功能的有效性.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】4页(P72-75)【关键词】智能电表;负荷平衡;固态开关;电能计量【作者】冯兴田;仉志华【作者单位】中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TM9330 引言低压配电网中，每相配电线路的用户负荷并不一致，每个用户负荷的变化也有差异，用电时间又具有季节性和时间性的特点，以及各用户负荷不同的功率因数等各种原因，导致了三相负荷不平衡的产生，造成线路损耗大，甚至变压器和线路烧毁等事故，已经成为当前配电网亟待解决的难题[1-6]。
单相电功率计设计
单相交流电功率计设计学生：** 指导教师：***摘要电功率计是一种电子式电能计量仪表，在为负载设备提供用电的同时，能够实时捕获电器设备的各项参数。
根据这些工作参数，人们可以更方便地监测电器设备的工作状况，为科学节能、安全合理地使用、维护和调校电器设备提供了有效帮助。
本次设计的电功率计以高精度电能计量芯片RN8209G为计量核心、以STC89C52单片机为控制核心，并辅以必要的外围电路，可以准确地测量电压、电流、有功功率、视在功率、无功功率、功率因数等各种单相电参数。
系统主要包括信号采集模块、电量计量模块、MCU控制模块、时钟模块、显示模块以及继电器保护模块等。
通过上述模块的相互配合工作，电功率计可以有效监测各类电参数，达到设计目的。
论文首先介绍了电功率计的发展以及相关基本原理，根据基本原理选择合适的系统方案。
然后详细介绍了系统的硬件和软件设计以及实物完成的调试过程和测试结果。
最后通过测试结果，分析了整个系统的工作状况，并对系统提出了改进意见。
关键词：电功率计，功率测量，功率因数，单片机Design of Single-phase AC Power MeterAbstract:The electric power meter is an electronic power measuring instruments, which can not only provide electricity for loading equipment, but also can capture the real-time electric parameters at the same time. According to these parameters, it can be more convenient for people to monitoring the working condition of electrical equipment which can provide effective help for scientific energy saving, safety and rational use, maintenance and calibration of electrical equipment.This system is based on the high precision electric meter IC RN8209G as the measuring core and the STC89C52 single chip microcomputer as control core. Supplemented by the necessary external circuit, the system can measure the single-phase electric parameters accurately such as the voltage, current, active power, apparent power, reactive power, power factor and so on. System mainly includes signal acquisition module, the power measurement module, MCU control module, clock module, display module and relay protection module. Through the above modules working with each other, this electric power meter introduced by this paper can effectively monitor various electrical parameters to achieve the design goal.This paper describes the development of the electric power meter, the relevant basic principle and the selection of right system system scheme according to the basic principles. Then it tells the design of the hardware and software of in detail, describes the commissioning process and test results. Finally, through the test results, the paper analysis the working conditions of the whole system, and put forward the improvement on the system.Key Words:electric power meter，power measurement, power factor, single chip microcomputer中国民航飞行学院航空工程学院毕业论文目录第1章绪论 (3)1.1 电功率计的发展概况及现状 (3)1.2 交流电功率的基本概念 (4)第2章系统设计 (6)2.1 设计要求 (6)2.2 总体设计方案 (6)2.3 系统组成 (9)第3章系统硬件设计 (11)3.1 MCU控制模块 (11)3.2 信号采集模块 (13)3.3 电量计量模块 (13)3.4 时钟模块 (15)3.5 存储模块 (16)3.6 显示模块 (18)3.7 继电器保护模块 (19)3.8 按键电路设计 (20)第4章系统软件设计 (21)4.1 编译环境介绍 (21)4.2 主程序设计 (21)4.3 电能计量程序 (22)4.4 显示程序 (24)4.5 实时时钟程序 (24)4.6 存储模块程序 (25)第5章系统制备与调试 (27)5.1 系统硬件制作 (27)5.2 元器件的安装 (27)5.3 系统调试 (28)5.4 功能测试 (29)第6章总结与改进 (31)6.1 总结 (31)6.2 设计的不足与改进 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)1. 原理图 (35)2. PCB图 (35)3. 实物图 (36)4. 部分程序 (37)中国民航飞行学院航空工程学院毕业论文第1章绪论科技发展到今天，人们的生活中涌现出各种各样的科技产品，各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分。
单相费控智能电能表尺寸图
本结构及尺寸适用CPU 卡式和射频卡式的2级单相本地费控智能电能表（CPU 卡、射频卡通过电能表型号进行区分标识）；本结构的外观、开盖尺寸、侧视/后视图尺寸、接线芯尺寸、接线端子等简图参见A.1～A.5，接线端子定义参见表A-1、表A-2。
图中未单独注出公差的尺寸的允许公差遵照GB/T 1804-2000的要求执行（以下同）。
A .1 电能表外观简图脉冲红 外报警跳闸2国家电网制造厂商名称R2009年XXXXXX型单相本地费控智能电能表A .2 电能表开盖尺寸简图A.3电能表侧视/后视尺寸简图A.4电能表接线芯尺寸简图电流60A及以下电流60A以上互感器接入式电流端子接线孔外口采用倒角A.5电能表端子接线图直接接入式表A-1直接接入式电能表接线端子定义1 相线接线端子7 脉冲接线端子2 相线接线端子8 脉冲接线端子3 零线接线端子9 多功能输出口接线端子4 零线接线端子10 多功能输出口接线端子5 跳闸控制端子11 485-A接线端子6 跳闸控制端子12 485-B接线端子1相线入零线入234相线出零线出经互感器接入式表A-2经互感器接入式电能表接线端子定义1 电流接线端子7 脉冲接线端子2 电流接线端子8 脉冲接线端子3 相线接线端子9 多功能输出口接线端子4 零线接线端子10 多功能输出口接线端子5 跳闸控制端子11 485-A接线端子6 跳闸控制端子12 485-B接线端子附 录 B单相本地费控智能电能表（载波）尺寸图本结构及尺寸适用于CPU 卡式和射频卡式2级本地费控智能电能表（载波），其中CPU 卡、射频卡通过电能表型号进行区分，电能表载波模块外置。
本结构的外观、开盖尺寸、侧视/后视图尺寸、接线芯尺寸、接线端子等简图参见图B.1～B.5，接线端子的定义参见表B-1、表B-2；载波通信模块结构要求见附录E 。
B .1 电能表外观简图脉冲红 外报警跳闸2国家电网制造厂商名称R2009年RXD TXDXXXXXX型单相本地费控智能电能表(载波)B.2电能表开盖尺寸简图注：图中未插入载波模块B.3电能表侧视/后视尺寸简图B.4电能表接线芯尺寸简图电流60A及以下电流60A以上互感器接入式电流端子接线孔外口采用倒角B.5电能表端子接线图直接接入式表B-1直接接入式电能表接线端子定义1 相线接线端子7 脉冲接线端子2 相线接线端子8 脉冲接线端子3 零线接线端子9 多功能输出口接线端子4 零线接线端子10 多功能输出口接线端子5 跳闸控制端子11 485-A接线端子6 跳闸控制端子12 485-B接线端子1相线入零线入234相线出零线出经互感器接入式表B-2经互感器接入式电能表接线端子定义1 电流接线端子7 脉冲接线端子2 电流接线端子8 脉冲接线端子3 相线接线端子9 多功能输出口接线端子4 零线接线端子10 多功能输出口接线端子5 跳闸控制端子11 485-A接线端子6 跳闸控制端子12 485-B接线端子附 录 C单相远程费控智能电能表尺寸图本结构及尺寸适用于2级远程费控智能电能表；本结构的外观、开盖尺寸、侧视/后视尺寸、接线芯尺寸、接线端子等简图参见图C.1～C.5，接线端子定义参见表C-1、表C-2。
单相计量芯片RN8209C用户手册_v1_8
Renergy单相多功能防窃电专用计量芯片RN8209C/RN8209D深圳市锐能微科技有限公司 page 1 of 47 Rev 1.8RN8209C/RN8209D 用户手册Data:2018-9-14Rev:1.8版本更新说明版本号修改时间修改内容V1.0 2014-3-20 创建V1.1 2014-3-29 修改文字错误V1.2 2014-8-26 增加内部未开放功能：电能寄存器2A/2C功能定义更改；扩展频率测量范围，增加35H寄存器；RN8209D的RX引脚也支持复位功能；对RX引脚复位功能做补充说明；修改错误：2.7章节关于Hfconst寄存器地址的描述错误；修改一些文字错误；V1.3 2014-12-22 3.2.2 hfconst 计算公式修改HFConst= INT [14.8528*Vu*Vi*10^11/(EC*Un*Ib)]改为：HFConst=INT[16.1079*Vu*Vi*10^11/(EC*Un*Ib)]V1.4 2015-1-7 第18页寄存器列表中2A和2C寄存器说明更改；冻结电能寄存器冻结时间从572.1793ms更改为572.1397ms。
V1.5 2015-1-29 修改电能冻结时间为：2048*1024个晶振周期，V1.4版中为2048个晶振周期。
修改功率寄存器Read 行APA23、22、21、20 角标，使其与BIT31、30、29、28角标对应。
修改手册页脚版本为Rev 1.5。
V1.6 2016-2-15 1)P13,修正2.7 能量计算HFConst地址笔误0X03为0X022)P17,系统控制寄存器SYSCON的bit5：4的“PGAIB”的PGAIB1的第4行第1列，（，1），改为（1,1）3)P23页2.12.3 计量参数寄存器有功电能寄存器溢出标志位POIF修正为PEOIF及无功电能寄存器溢出标志位QOIF修正QEOIF4)P34, 3.3 举例HFConst计算式修正为HFConst=[16.1079*Vu*Vi*10^11/(EC*Un*Ib)]=2818，以及无功校正Qphs计算式的修正V1.7 2017-9-15 1)为2.12.1寄存器列表中采样寄存器，增加更新速率及采样位数说明V1.8 2018-09-14 1) 2.7能量计算中自定义电能，可选择的第二路有功电能符号从DATAPA修改为DATAPB2)SPI通讯字节间隔时间修改为2.5us3)SPI通讯速率放大到1.7M目录1 芯片介绍 (5)1.1 芯片特性 (5)1.2 功能简介 (5)1.3 功能框图 (6)1.4 管脚定义 (6)1.5 典型应用 (9)2 系统功能 (10)2.1 电源监测 (10)2.2 系统复位 (10)2.3 模数转换 (11)2.4 有功功率 (11)2.5 无功功率 (12)2.6 有效值 (13)2.7 能量计算 (13)2.8 通道切换 (14)2.9 频率测量 (14)2.10过零检测 (15)2.11中断 (15)2.12寄存器 (16)3 校表方法 (32)3.1 概述 (32)3.2 校表流程和参数计算 (32)3.3 举例 (35)4 通信接口 (37)4.1 SPI接口 (37)4.2 UART接口 (39)5 电气特性 (44)6 芯片封装 (46)1 芯片介绍1.1 芯片特性✓计量⏹提供三路∑-△ADC⏹有功电能误差在8000:1动态范围内<0.1%，支持IEC62053-22：2003标准要求⏹无功电能误差在8000:1动态范围内<0.1%，支持IEC62053-23：2003 标准要求⏹提供两路电流和一路电压有效值测量，在1000:1动态范围内，有效值误差<0.1%⏹提供一路脉冲频率发生器，可用于对用户自定义功率进行电能量累加积分⏹提供三路ADC的瞬时采样值⏹潜动阈值可调⏹提供反相功率指示⏹提供电压通道频率测量⏹提供电压通道过零检测⏹提供参考基准监测功能✓软件校表⏹电表常数(HFConst)可调⏹提供增益和相位校正⏹提供有功、无功、有效值offset校正⏹提供小信号校表加速功能⏹提供配置参数自动校验功能✓提供SPI/UART接口✓具有电源监控功能✓具备电能寄存器定时冻结功能✓UART的RX输入引脚同时具备管脚复位功能✓RN8209 +5V/3.3V电源供电，功耗典型值为15mW@5V、8mW@3.3V✓内置1.25V±1% 参考电压，温度系数典型值5ppm/℃，最大15ppm/℃✓采用SSOP24（RN8209D）/SOP16L（RN8209C）绿色封装1.2 功能简介RN8209能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率、过零中断等，可以实现灵活的防窃电方案。
新型多功能单相智能电表研究与设计
新型多功能单相智能电表研究与设计作者：陈启健来源：《电子技术与软件工程》2017年第07期摘要电表发展的过程与信息技术发展有着密切的联系，目前我国每天用电量和耗电量都是极大的，因此需要使用与电网系统融为一体的电表，这样可以满足精准抄表和远程控制的要求。
因此，在原有电表的基础上进行设计，实现新型多功能单相智能电表的全面使用。
本文主要针对新型多功能单相智能电表的设计原理，软件设计，硬件设计抗干扰设计等内容进行详细的分析，从而为我国新型多功能智能电表的发展提供一点助力和帮助。
【关键词】新型多功能单相智能电表设计原理软件设计硬件设计抗干扰设计目前我国单向智能电表的应用逐渐在普及，作为电力系统的终端，不再独立于电网系统之外，而是利用电网数据传输系统，实现了远程操控，精准读数和抄数的功能，及时的交换数据信息，并且进行存储，保证数据记录的准确性。
因此，本文主要针对新型多功能单相智能电表的设计和研究进行分析，主要针对设计新型多功能单相智能电表的设计原理、软件设计、硬件设计以及系统的抗干扰的设计进行详细的分析，从而促进我国的新型多功能单相智能电表的发展。
1 新型多功能单相智能电表设计原理新型多功能单相智能电表的设计原理是依据测量原理进行设计的。
首先，测量原理主要是依据电表信号输入的方式的不同会产生一定的误差值，关系到信号的精准度，所以，需要选择精准的电力数据采样的方式。
信号输入方式有两种，分别是电阻采用和互感器。
而一般选择的采用方法为同步采样，或者是准同步采样，还可以选择非同步采样。
由于采样方法的定义可以了解到，同步采样是非同步采样的一种特殊采样方法，就是当非同步采样变化周期为零的时候，就会变为同步采样。
因此，新型多功能单相智能电表的数据采样一般采用的就是非同步采样定理，并且需要对电参数进行计算，从而平衡和控制影响新型多功能单相智能电表采样的因素，确保数据采集的真实有效性。
2 新型多功能单相智能电表硬件设计新型多功能单相智能电表硬件设计主要包括了四个部分，第一部分是信号采集计量模块，第二部分是MCU数据存储模块，第三部分是显示按键及报警模块，第四部分则是通信接口。
RN8209-SSOP24-天高微 单相计量芯片
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RN8209
MCU 在选通 CS 后，先通过 SPI 写入令字节（8bit，包含寄存器地址），再写入数 据字节。
1. 以字节为单位传输，高比特在前，低比特在后； 2. 多字节寄存器，先传输高字节内容，再传输低字节内容； 3. MCU 在 SCLK 上升沿写数据，RN8209在 SCLK 下降沿读数据； 4. 数据字节之间的时间 间隔 t1 要大于等于半个 SCLK 周期； 5. 最后一个字节的 LSB 传送完毕，CS 由低变高，结束数据传输。SCLK 下降沿和
2、功能框图与引脚说明
2. 1、功能框图
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2. 2、引脚排列图
RN8209
AVDD 1 REST 2
NC 3 V1P 4 V1N 5 V2P 6 V2N 7 V3P 8 V3N 9 REF 10 AGND 11 NC 12
24 QF 23 PF 22 IRQ 21 NC 20 OSCO 19 OSCI 18 DVDD 17 DGND 16 CS 15 SCLK 14 SDI 13 SDO
3. 在最后一个比特移出 SDO 后，CS 由低至高时将 RIF 寄存器的内容和 IF 同步。
除了读 RIF 寄存器操作，其他情况下 IF 和 RIF 都保持一致。为了在 SPI 读中断标志 过程中不丢失中断，在中断处理程序中推荐用户使用 RIF 寄存器。
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RN8209
单相防窃电多功能计量电路
1、概述
RN8209是一个包含三个通道 sigma-delta 模-数转换器（ADC）的电能计量电路，它 可以精确测量和计算电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、有功能量、无功能 量等电能参数，主要应用于各种智能电表及其它电能计量领域中。其特点如下：
【VIP专享】RN8209-SSOP24-天高微 单相计量芯片
最小值 -0.3 -65 -40
Байду номын сангаас
最大值 7.0 +150 +85
RN8209
单位 V ℃ ℃
3. 3、电特性 除非另有规定，Tamb= 25℃，AVDD=AVDD=5.0V
参 数 名 称 符号
测试条件
有功电能测量误差 有功能量测量带宽 无功电能测量误差 有效值测量误差 最大信号电平 直流输入阻抗 ADC 失调误差 -3dB 带宽 SPI 接口速率 输入时钟范围 基准电压 基准电压温度系数 输入阻抗 数字电源 模拟电源 工作电流 1 工作电流 2
用于电压采样。ADC 采用全差分方式输入，电流、电压通道最大信号输入幅度峰值为 660mV。芯片测量三个通道的真有效值参数输出，提供两路有功功率、无功功率的计算 和校正。同时提供频率测量、过零检测和能量脉冲输出。 4. 2、能量脉冲输出
RN8209带有专用的有功、无功能量的脉冲输出端口 PF、QF，可以通过这两个端口直 接进行误差比对。PF/QF 输出满足下面的时序关系：
RN8209
单相防窃电多功能计量电路
1、概述
RN8209是一个包含三个通道 sigma-delta 模-数转换器（ADC）的电能计量电路，它 可以精确测量和计算电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、有功能量、无功能 量等电能参数，主要应用于各种智能电表及其它电能计量领域中。其特点如下：
z 有功和无功能量误差在 1500:1 的动态范围内优于 0.1% z 支持 IEC687/1036、IEC62053-22:2003、IEC62053-23:2003 的标准要求 z 电压和电流有效值误差在 400:1 的范围内优于 0.5% z 潜动阀值可调 z 提供方便的 SPI 接口，兼容 3.3V/5V 端口电压 z 小信号校表加速功能 z 提供增益和相位校正补偿功能 z 片内电源监控模块 z 电压通道过零检测 z 高性能 2.45V±3%片内基准电压源，温度系数典型值±20ppm/℃ z 封装形式：SSOP24
基于RN8209防窃电电能表设计
机
电
工
程
Ｖｏ ． ７ １ ２ Ｎｏ． １１ ＮＯ Ｖ．２ ０ ０１
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｃ ａ ｉａ ＆ Ｅ ｅ ｔｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＭｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｌｃ ｒ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃ
基 于 ＲＮ ２ ９防 窃 电 电 能 表 设 计 ８０
３１ ０ ０ ５３，Ｃｈ ｎ ｉ ａ；２． Ｗ ｅｌｕ ｅ ｔｉ ｅｅ ｌｓ ｎ Ｅｌｃ ｒｃ Ｍ ｔ ｒＣｏ．， ｔ Ｌ ｄ．， Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３１ ０ ７， Ｃｈ ｎ ｎ ｚ ｏ ０ ０ ｉ ａ；
３ ｅ ａｔ ｅ ｔ ｆ ｌｃ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｚ ｅ ａｇＩｄ ｓ Ｐ ｌ ｅｈ ｉ Ｃ ｌ ｇ ， ｈ ｏｉｇ３ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ．Ｄ ｐ ｒ ｎ ｅｔｃ ｇｎ ｅ ｎ ， ｈｊ ｎ ｎ ｕｔ ｏ ｔｃｎｃ ｏ ｅｅ Ｓ ａｘｎ １０ ０ ｈｎ ） ｍ ｏＥ ｒａＥ ｉ ｉ ￣ ｙ ｌ
Ｂ ｉ ｇ ａ ｒ ａ—ｉ ｎ ｔｒｏ ｓ ｒ’ ｏ ｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ， ｈ ｎ ｌ ｈ ｃ ｉ ｔｇａ ｅ ｉ ｕｔｏ ｉ ｔ ｂｅ ｗ ｓａ ｌ ｏ ａ ｃ ｒ ｔｌ ｉｃ ｉ ｎ ｔ ｖ ｒ ｅ ｎ ｅ ｌ ｍｅ ｍｏ ｉ ｆ ｅ ｓ ｐ ｗ ｒｃ ｎ ｕ ｔ ｔ ｏ ｕ ｏ ｔ ｅ ｍｏ ｏ ｉ ｉ ｎ ｅ ｒｔ ｄ ｃｒ ｉ ｆ ｈ ｓ ａ ｌ ａ ｂ ｅ ｔ ｃ ｕ ａｅｙ ｄ ｓｒｍｉ ａｅ ｅ ｅ ｙ ｔ ｃ ｔ
ｗａ ｆｓｅ ｌｎ ｌ ｃｒｃ ｔ ｃ ｏｄｉ Ｏｔ ｅｐｏ ｒｖ ｌ ｅ ｏ ｈ ｈａ ｅｌｎ ｎ１ｔ ｅ ｚ ｒ ＨＩＥ ．Ｔｈ ｔｄｙｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｉ ａｔｈ ｕ ｔｒ ｙ ｏ ｔ ａｉｇ ｅ ｅ ｔｉｉｙ ａ ｃ ｒ ｎｇｔ ｈ ｗｅ ａ ｕ ｆｔ ｅ ｐ ｓ ｉｅ ａ （ ｈ ｅ ｏＣ Ｖ Ｓ ｅ ｓｕ ｅ ｕｔ ｈ ｗｓｔ ａ ｈｓＷ ｔ— ｏ ｒｍｅｅ
基于单片机与RN8209的单相智能电表的设计
基于单片机与RN8209的单相智能电表的设计摘要：单相智能电表是一种电能计量工具，随着物联网的快速发展，智能单相计量电表逐渐走进人们的生活。
系统以STM32为主控，RN8209为单相计量芯片，实现电压、电流、功率实时显示及电量计量等功能。
关键词：单相智能电表；电能计量；STM32；RN82091引言智能电网是以特高压电网为骨干网，以各级电网协调发展为基础，以信息平台为支撑，具有信息化、自动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”一体化融合的现代电网。
在智能电网的发展趋势中，电表的智能化是重要的一个环节。
随着NB-loT技术的飞速发展，智能家电及设备逐渐走进千家万户，远程无线控制给人们带来便捷的同时，安全监控成了重中之重，多功能智能电表可以实时监测家庭用电情况，能起到节能减排的作用。
2系统总体设计系统由STM32主控模块、RN8209计量模块、液晶显示模块、485接口、红外接口、载波接口等组成，如图1所示。
智能电能表主要由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，并能显示、存储和输出数据。
电能表工作时，电压、电流经取样电路分别取样后，送入专用电能芯片进行处理，并转化为数字信号送到CPU进行计算。
由于采用了专用的电能处理芯片，使得电压电流采样分辨率大为提高，且有足够的时间来更加精确的测量电能数据，从而使电能表的计量准确度有了显著改善。
图中CPU用于处理各种输入输出数据，通过串行接口将专用电能芯片的数据读出，并根据预先设定的时段完成分时电能计量功能，根据需要显示各项数据、通过红外、载波或485接口进行通讯传输，并完成运行参数的监测，记录存储各种数据。
图1 单相智能电能表框图3硬件设计计量电路是系统的核心部分，决定信号的准确性，合理的布局及电路设计能提高采集精度及系统的稳定性，篇幅所限，仅就具有计量电路部分进行分析。
RN8209C_D直流测试应用笔记V1.0直流电能表
RenergyRN8209C/D直流测试应用笔记Date: 2014-07-23Rev: 1.0深圳市锐能微科技有限公司深圳市锐能微科技有限公司版权所有Renergy©2008-2014, Allrights reserved.目录1.硬件要求 (3)2.校表流程 (3)2.1初始化 (3)2.2有效值零点校正 (3)2.2.1 ADC 直流偏置（DC_OFFSET）校正 (3)2.2.2有效值offset校正 (4)2.3H FCONST设置 (5)2.4直流符合判断 (5)3.实测结果 (5)3.1.有效值 (5)3.1.1.IA通道有效值 (5)3.1.2.IB通道有效值 (5)3.1.3.U通道有效值 (6)3.2.功率测试 (6)3.3.能量（脉冲频率）测试 (7)4.相关寄存器列表 (7)4.1.系统控制寄存器SYSCON(0X00) (8)4.2.计量控制寄存器EMUCON(0X01) (8)1.硬件要求IA/IB/U外围抗混叠电路参数使用100Ω/330nF电流通道分流器采样电路示意图332.2.11)2)三路。
3)2.2有效值零点校正2.2.1 ADC 直流偏置（DC_OFFSET）校正1)首先将IA/IB/U三路信号输入对地短接⏹信号输入对地短接图2)进行ADC 直流偏置（DC_OFFSET）校正，该步骤为消除ADC直流偏置⏹读IA、IB、U三路的有效值（即读取IARMS(地址：0x22)、IBRMS(地址：0x23)、URMS(地址：0x24)寄存器）10次，计算有效值的平均值IARMS1、IBRMS1、URMS1；⏹将IARMS1有效值的BIT[23:8]写入DCIAH寄存器（地址：0x13），BIT[7:4]写入DCL寄存器（地址：0x16）的BIT[3:0]⏹将IBRMS1有效值的BIT[23:8]写入DCIBH寄存器（地址：0x14），BIT[7:4]写入DCL寄存器（地址：0x16）的BIT[7:4]⏹将URMS1有效值的BIT[23:8]写入DCUH寄存器（地址：0x15），BIT[7:4]写入DCL寄存器（地址：0x16）的BIT[11:8]；⏹等待2S后读IA、IB、U三路的有效值10次，计算有效值的平均值IARMS2、IBRMS2、URMS2，若有效值相对于未校正前变小，则校正完成，若值变大为原来的约为2倍，则需继续进行下一步操作；⏹将IARMS1取反得到IARMS3，将IARMS3的BIT[23:8]写入DCIAH寄存器，BIT[7:4]写入DCL寄存器的BIT[3:0]，⏹将IBRMS1取反得到IBRMS3，将IARMS3的BIT[23:8]写入DCIBH寄存器，BIT[7:4]写入DCL寄存器的BIT[7:4]，⏹将URMS1取反得到URMS3，将IARMS3的BIT[23:8]写入DCUH寄存器，BIT[7:4]写入DCL寄存器的BIT[11:8]；该步校正完成；2.2.2有效值offset校正3)完成直流偏置校正后，进行有效值offset校正，该步骤为了减小PCB上噪声对小信号精度的影响。
单相费控智能电能表的设计与制作
目录第一章绪论 (5)1.1电能计量装置在发、供、用电中的地位 (5)1.2电能计量装置和经济以及商品的关系价值 (6)1.3国内、国外电能计量装置的发展历程 (6)第二章工作原理 (8)2.1 电源 (8)2.2 计量电路 (9)2.3 CPU (9)2.4 跳闸控制和继电器 (10)2.5 液晶 (11)2.6 贮存单元 (12)2.7 实时时钟 (12)2.8 RS485 (12)2.9 红外 (13)第三章性能指标与功能 (14)3.1 技术特性 (14)3.2 功能 (15)第四章工艺流程 (17)4.1 外形 (17)4.2 电路板与表壳端子的连接 (19)4.3 各功能模块在电路板上的分布 (20)4.4 工艺制程、工序： (21)结论 (24)参考文献 (25)第一章绪论电能计量装置是一种特殊的测量仪器，记录用电量的多少。
生活中常用的计量设备是：仪表和电压的支撑作用，电流互感器。
随着微电子技术的飞速发展，使得采纳应用单片型微控制器和大规模集成型电量计量芯片设计的电度表在日益普及，同时促进了能源计量技术和稳定性能长足的发展。
对能源计量的要求越来越高的使用者，不仅要求电表性能的相对稳定、测量准确，这还需要能量值的显示，即用户可以直观地看到计量的工作状态和用电负荷以及其他相关资料;本机还需要单相电能表的辅助，以实现低功耗，高质量和高可靠性，另一个需要具有的重要功能是掉电保护计费。
功能测量表显著功能，如：有功功率显示屏，显示无功功率，功率因数显示，当前的显示，电压显示。
单相费控智能电能表是一种新型电能表，它由测量单元，数据处理单元等组成，具有电能计量，信息存储及处理，实时监测，自动控制，信息交换等功能。
相比传统的电能表，单相费控智能电能表除了基本的测量功能，智能电能表是全电子式电能表，具有硬件时钟，并且支持双向计量一个完整的通信接口。
除了支持双向计量还具有电量自动采集、分阶级电价、分时段电价、冻结电量、控制电能、监测使用等功能，同时具有高可靠性、高安全等级以及特大存储容量等特点。
基于ATmega128L和RN8209的多功能数字功率表的设计
在直流电路中，有功功率反映被测电路的电压和 电流的乘积（ Ｐ ＝ Ｕ Ｉ ） ； 在交流电路中，除了这个乘积外，还 应反映其相位差的余弦，即电路的功率因数ｃ ｏ ｓφ，
作者简介：林屹清（１９８６－），硕士，研究方向为机电一体化。 收稿日期：２０１０－０７－０１
Ｐ＝ Ｕ Ｉ ｃ ｏ ｓ φ。本设计采用的计量芯片Ｒ Ｎ ８ ０ ２ ９ 的基本算法 如下：
６．１ 储存电路
电路采用了带有快速（１ＭＨｚ）Ｉ２Ｃ接口的ＣＳＩ２４ＷＣ２５６ 作为数据存储器，容量为３ ２ Ｋ 字节。Ｃ Ｓ Ｉ ２ ４ Ｗ Ｃ ２ ５ ６ 有一个 ６４字节写缓冲器，通过Ｉ２Ｃ总线接口进行操作。Ｉ２Ｃ采用二 线制进行数据双向传送，其传送速度快，占用的口线 少。存储电路如图４ 所示。
Ｇ Ｎ Ｄ ＳＣＬ ０．１μＦ
ＶＤＤ
Ｕ４ ＲＸ８０２５Ｔ
１ ＮＣ
２ ＳＣＬ
３ ＦＯＵＴ
４ ＮＣ
５ ＴＥＳＴ
６ ＶＤＤ
７ ＦＯＥ
１４ ＮＣ
１３ ＳＤＡ
１２ ＩＮＴＢ
１１ ＧＮＤ
１０ ＩＮＴＡ
９ ＮＣ
８ ＮＣ
图 ５ 时钟电路
ＳＤＡ ＣＬＫＯＵＴ ＧＮＤ
７ 系统软件设计
系统软件设计包括初始化程序、数据结构程序、 校表及功率处理程序、时钟及显示程序和通信处理程 序［５］ 。功率表主程序流程图如图６ 所示。
传感及检测仪表
基于 ＡＴｍｅｇａ１２８Ｌ 和 ＲＮ８２０９ 的 多功能数字功率表的设计
林 屹 清 ，施 火 泉 （江南大学电气自动化研究所，江苏 无锡 ２１４１２２）
摘 要：介绍了一种以Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ １ ２ ８ Ｌ 单片机为核心，采用专用电能计量芯片Ｒ Ｎ ８ ２ ０ ９ 设计的单相多功能数字功率表。 提供了其硬件设计，并在此硬件平台的基础上采用模块化软件设计方法实现有功功率、无功功率、视在功率和功率因数测 量。该功率表具有多功能、高精度、高性能、低成本等特点，有一定推广价值。
单相智能电表课程设计
单相智能电表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单相智能电表的基础知识，掌握其工作原理和电路组成；2. 学会阅读和分析单相智能电表的参数，了解其计量功能和使用方法；3. 了解单相智能电表在节能减排和智能家居领域的应用。
技能目标：1. 能够正确使用单相智能电表进行电能测量，并准确读取数据；2. 学会分析单相智能电表故障，并能提出合理的解决方案；3. 培养学生的动手能力和团队协作能力，通过小组合作完成单相智能电表的安装与调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单相智能电表及相关电子产品的兴趣，激发其学习热情；2. 增强学生的节能环保意识，使其认识到单相智能电表在节能减排方面的重要性；3. 培养学生严谨、负责的学习态度，使其在学习和生活中追求卓越。
课程性质：本课程为电子技术及应用领域的一门实用课程，结合当前电子技术的发展趋势，以单相智能电表为载体，培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：初三学生具有一定的物理知识和动手能力，对电子技术感兴趣，善于合作和探究。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，培养学生的创新思维和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握单相智能电表的基本知识和技能，提高其在实际应用中的操作能力。
二、教学内容1. 单相智能电表基础知识：- 电流、电压、功率等基本电学概念回顾；- 单相智能电表的工作原理；- 单相智能电表的电路组成及各部分功能。
2. 单相智能电表的使用与操作：- 电表的安装位置、接线方法及注意事项；- 电表的参数阅读与分析；- 电能测量方法及误差分析。
3. 单相智能电表的应用与维护：- 单相智能电表在智能家居中的应用；- 节能减排背景下的电表选用与维护；- 常见故障分析及处理方法。
4. 实践环节：- 小组合作完成单相智能电表的安装与调试；- 故障排查与维护实践；- 创新设计：基于单相智能电表的节能应用方案。
教学大纲安排：第一周：基础知识回顾，学习单相智能电表的工作原理及电路组成；第二周：学习单相智能电表的安装、使用方法及参数阅读；第三周：探讨单相智能电表在节能减排和智能家居领域的应用；第四周：实践环节，包括安装调试、故障排查、创新设计。
基于FM3308和RN8209的单相智能电表
１ 设 计 要 求
（ Ｉ ） 采集 电能信号并处理 ； （ ２ ） 显示 电量 的使用和 电费情况 ； （ ３ ） 电 量使 用情况数据存储 ； （ ４ ） 电表数据 与电 网数据 中心 的传送 ； （ ５ ） 断电 的数据保持 ： （ ６ ） 电表欠费与缴费的通断 自动控制 。
智能电表是 以微 型计 算机为主体 ．融合 了计算机技术 和检测 技 术． 采用微处理器核心 ． 具 备计算机所具备 的数据存储与处理 等功能 的智能仪器 近年来 ． 随着智能电 网的快速发展 和建设 ， 智能 电表作为 高级测量体系重要的组成部分 ． 智能 电表的发展将对我国智能电网实 现信息化 、 自动化 、 规范化 、 多元化起 到重要 的支撑作用 ； 同时智能算 法 的引入为智能电表提供 了巨大 的发展契机 ． 与传统相 比不仅节省 了 大量 的人 力物力并大大提高了工作效率 ．使 电网 自动化成为可能 ， 实 现 电网的统一管理与 自动检测计量 号干扰 ． 均采用光 电耦合器隔离 。 电能信号采集模块采用 了 Ｒ Ｎ ８ ２ ０ ９ ， 该 芯片 ５ ｖ供 电， 工作 基本频 率为 ３ ． ５ ７ ９ ５ ４ ５ Ｍ ． 其脉 冲由数据处理模块提供 ．有功无功电能误差在 １ ５ ０ ０ ： １ 动态范 围内＜ ０ ． １ ％． 均满 足 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ０ ５ ３ — ２ ０ ０ ３ 标准要求 。电流采 样分两路 ． 分别采集火线 和零线 电流 。 火线 电流采样选用 ２ ０ ０ ￣ Ｉ Ｉ 的锰 铜片 ． 零线采样为通过电流互感器 。 数据处理模块采用的是 Ｆ Ｍ ３ ３ ０ ８ ，芯片内置硬件实时时钟和液 晶 驱动 电路 ． 具有 ８ 位Ｔ Ｕ Ｒ Ｂ Ｏ ５ １ Ｍ Ｃ Ｕ核 、 大容量程 序存储器 和 Ｒ Ａ Ｍ， 集成 Ｌ Ｃ Ｄ、 Ｕ Ａ Ｒ Ｔ Ｓ 、 ７ ８ １ ６ 协议栈 等多种 功能 ， 并在 内部集成各种接 口， 最大 限度地 简化外 围设计 ．在保证整 体设计功能满 足性能最优 的同 时． 降低系统成本 远程通信模块采 用的是 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 接Ｅ ｌ 和宏 电集团 Ｈ ７ ７ １ ０ Ｄ Ｔ Ｕ配合 使用 ４ ８ ５ 接Ｅ ｌ 相对 于 ２ ３ ２ 接口 具 有 良好的抗噪声干扰性 ． 长 的传 输 距离 和多站能力 ：无线传输工具 Ｄ Ｔ Ｕ可 以实现数据 的超远程无线 传 输． 克服 了以前数据的传输距离问题 宏 电集 团的 Ｄ Ｔ Ｕ与 ４ ８ ５ 的配合使用 ． 可 以将数据发送到 网络 ． 通 过已有的网络覆盖来进行数据远距离 的准确传输 ． Ｈ ７ ７ １ ０ Ｄ Ｔ Ｕ内部采 用Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ 协议 ． 既可 以由数据 中心控制也可 以通过定 时的方 式发送 。 该Ｄ Ｔ Ｕ硬件组成部分 主要包括 Ｃ Ｐ Ｕ控制模块 、 无线通讯模块 以及 电 源模块 ． 在使用 的过 程中只需在 Ｄ Ｔ Ｕ内部插入一 张普通 的电话 卡然
基于RN8209防窃电电能表设计
基于RN8209防窃电电能表设计梁方英;何日阳;陈妙芳【摘要】针对当前严重的窃电现象以及现有防窃电措施不足的问题,提出并设计了一种基于RN8209防窃电电能表,该电能表能够完成相线、零线电流与电网电压的采集与计算,解决了数据采集与处理的实时性问题,单片机根据相线与零线的功率大小对用户用电状况进行实时监测,对各种窃电方式准确甄别.研究结果表明,该系统能够准确、实时地检测出窃电行为,并具有高精度、运行稳定可靠等特点.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2010(027)011【总页数】4页(P106-109)【关键词】电能表;RN8209;防窃电【作者】梁方英;何日阳;陈妙芳【作者单位】浙江机电职业技术学院电气工程系,浙江,杭州,310053;浙江万胜电力仪表有限公司,浙江,杭州,310007;浙江工业职业技术学院电气工程分院,浙江,绍兴,312000【正文语种】中文【中图分类】TH71随着进入家庭的各类电器越来越多,民用电量剧增,受经济利益的驱使,窃电现象也日益严重[1]。
不论在发达国家还是在发展中国家,窃电都是一个非常棘手的问题,每年都给供电企业造成巨大损失。
由于窃电方法千变万化,防窃电电表设计一直是电表工程师面临的严峻挑战,数字式电表的发展为解决窃电问题提供了新途径[2]。
现有供电计量监测仪和基于专用防窃电计量芯片的防窃电电能表可实现实时窃电监测,但成本偏高,不适合居民用户单相电子式电能表采用[3]。
本研究介绍的单相数字式防窃电电能表采用了计量芯片RN8209[4],可以有效防止多种窃电行为。
RN8209能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量,并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率、过零中断等,可以灵活地实现防窃电方案。
RN8209提供两个串行接口SPI和RSIO,方便与外部MCU之间进行通信。
RN8209内部的电源监控电路可以保证上电和断电时芯片的可靠工作。
RN8209功能框图如图1所示。
国网单相智能电能表设计概要
国网单相智能电能表设计概要随着电子技术的迅速发展和不断成熟，电子式电能表在我国得到了广泛的使用，成为主要的电能量贸易结算器具，在电网技术由自动化向智能化方向发展的趋势下，电子式电能表将向智能电能表过渡。
智能电能表在电能量计量的基础上具有信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，数据安全传输和存储是实现以上功能的基础，因此如何保证信息传递、信息保存的安全性已经成为智能电能表的关键性因素。
1智能电能表基本架构1.1基本架构（1）硬件架构智能电能表在硬件上主要包括电压/电流采样电路、计量单元、中央控制单元（MCU）、电源模块、存储单元、控制回路、红外通信、IC卡接口、安全论证单元等部分组成，其中数据安全防护重点为数据存储区和通信接口。
在数据存贮方面，采用FLASH芯片和EEPROM两种芯片，FLASH芯片容量大，成本较低，但擦写次数一般为10万次，所以主要存储负荷曲线、事件记录等历史数据；EEPROM芯片单片存贮容量较小，价格相对较高，但一般存储电量、金额以及表计的设置参数等重要数据。
在对外通信接口方面，红外通信接口、485通信接口、CPU 卡接口以及以窄带载波，其它近距离无线和无线公网为主的其他通信接口,暂不考虑。
电压采样电流采样计量芯片MCU单元存储单元控制回路485接口电源模块实时时钟通讯单元功率脉冲输出红外通信Lc卡接口LC D显示操作接口图1 智能电能表硬件框图（2）功能架构智能电能表以电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互功能为特征，根据国网公司的要求，有以下功能：计量功能：正确计量正反向总有功电量，并单独存储；费率时段：正确计量各费率时段有功电量和总有功电量；数据存储和冻结功能：存储结算日或按照约定的时间或时间间隔的总电能、各费率电能、需量等信息；事件记录：存储失压、失流、断相、开盖、远程控制等事件发生时间、结束时间和相应的电能量数据；停电抄表：可通过按键、红外方式唤醒显示，背光灯点亮，可支持红外抄表；通信功能：具有RS485、红外通讯接口、载波三种通信方式，通信协议采用DL/T645系列及其国网公司颁布的增补通信协议，并且三个通信通道在硬件上、软件上完全独立；预付费功能：按照预售给用户的电费或电量值，在用完以后自动切断用电的功能。
基于ATmega128L和RN8209的多功能数字功率表的设计
基于ATmega128L和RN8209的多功能数字功率表的设计林屹清;施火泉
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2010(000)011
【摘要】介绍了一种以ATmega 128L单片机为核心,采用专用电能计量芯片RN8209设计的单相多功能数字功率表.提供了其硬件设计,并在此硬件平台的基础上采用模块化软件设计方法实现有功功率、无功功率、视在功率和功率因数测量.该功率表具有多功能、高精度、高性能、低成本等特点,有一定推广价值.
【总页数】4页(P66-68,71)
【作者】林屹清;施火泉
【作者单位】江南大学电气自动化研究所,江苏,无锡,214122;江南大学电气自动化研究所,江苏,无锡,214122
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于ATmega128L单片机太阳能路灯的设计 [J], 熊慧芳
2.基于RN8209防窃电电能表设计 [J], 梁方英;何日阳;陈妙芳
3.基于数字功率表WT230的计算机测量系统设计 [J], 陈雷;姜周曙
4.基于ATmega128L微处理器太阳能路灯控制系统的设计 [J], 王小龙
5.基于51单片机的数字功率表设计 [J], 伊元梅;温宗周
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单相智能电表(RN8209)参考设计
富士通半导体设计（成都）有限公司 应用笔记F²MC-8FX 家族8-BIT 微型控制器MB95410H/470H 系列单相智能电表（RN8209）参考设计RN8209 操作应用笔记修改记录修改记录本手册包含14 页。
版权©2011富士通半导体设计（成都）有限公司目录目录修改记录 (2)目录 (3)1概要 (4)2背景 (5)2.1概要 (5)2.2RN8209的特性 (5)2.3功能框图 (5)3硬件框图 (6)3.1电能计量系统的硬件框图 (6)4硬件参考原理图 (7)5软件框图 (9)5.1SPI 帧格式 (9)5.2SPI 通信过程 (9)5.3软件系统框图 (10)6软件函数列表 (11)6.1上层应用函数 (11)6.2底层函数 (12)7更多信息 (13)8附录 (14)8.1图表索引 (14)1 概要这篇应用笔记介绍了电表方案的计量功能。
第2章介绍了背景。
第3章介绍了计量功能的硬件框图。
第4章介绍了硬件参考原理图。
第5章介绍了软件流程图。
第6章介绍了软件函数列表。
2 背景本章介绍了RN8209的背景2.1 概要RN8209能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率、过零中断等，可以实现灵活的防窃电方案。
RN8209支持全数字的增益、相位和offset校正。
2.2 RN8209的特性∙计量∙软件校表∙提供SPI/RSIO通信接口∙具有电源监控功能∙单+5V电源供电，功耗典型值为32mw∙内置2.5V±3%参考电压，温度系数典型值为25ppm/℃2.3 功能框图图 2-1: RN8209的功能框图第3章硬件框图3 硬件框图本章介绍了电能计量系统的硬件框图3.1 电能计量系统的硬件框图图 3-1: 硬件框图4 硬件参考原理图本章介绍了电能计量系统的硬件参考原理图图 4-1: RN8209 外围电路R1001K图 4-2: 火线电流采样电路图 4-3: 零线电流采样电路R105150KR107100K图 4-4: 电压采样电路图 4-5: SPI 通信电路5 软件框图本章介绍了电能计量系统的软件框图5.1 SPI 帧格式表 5-1: SPI 帧格式5.2 SPI 通信过程图 5-1: SPI 写过程图 5-2: SPI 读过程5.3 软件系统框图Array图 5-3: 软件系统框图6 软件函数列表6.1 上层应用函数表 6-1: 软件上层应用函数列表6.2 底层函数表 6-2: 软件底层函数列表第7章更多信息7 更多信息关于富士通半导体更多的产品信息，请访问以下网站：英文版本地址：/cn/fsp/services/mcu/mb95/application_notes.html 中文版本地址：/cn/fss/services/mcu/mb95/application_notes.html第8章附录8 附录8.1 图表索引表 5-1: SPI 帧格式 (9)表 6-1: 软件上层应用函数列表 (11)表 6-2: 软件底层函数列表 (12)图 2-1: RN8209的功能框图 (5)图 3-1: 硬件框图 (6)图 4-1: RN8209 外围电路 (7)图 4-2: 火线电流采样电路 (7)图 4-3: 零线电流采样电路 (7)图 4-4: 电压采样电路 (8)图 4-5: SPI 通信电路 (8)图 5-1: SPI 写过程 (9)图 5-2: SPI 读过程 (9)图 5-3: 软件系统框图 (10)。
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修改记录 (2)
目录 (3)
1概要 (4)
2背景 (5)
2.1概要 (5)
2.2RN8209的特性 (5)
2.3功能框图 (5)
3硬件框图 (6)
3.1电能计量系统的硬件框图 (6)
4硬件参考原理图 (7)
5软件框图 (9)
5.1SPI 帧格式 (9)
5.2SPI 通信过程 (9)
5.3软件系统框图 (10)
6软件函数列表 (11)
6.1上层应用函数 (11)
6.2底层函数 (12)
7更多信息 (13)
8附录 (14)
8.1图表索引 (14)
1 概要
这篇应用笔记介绍了电表方案的计量功能。
第2章介绍了背景。
第3章介绍了计量功能的硬件框图。
第4章介绍了硬件参考原理图。
第5章介绍了软件流程图。
第6章介绍了软件函数列表。
2 背景
本章介绍了RN8209的背景
2.1 概要
RN8209能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率、过零中断等，可以实现灵活的防窃电方案。
RN8209支持全数字的增益、相位和offset校正。
2.2 RN8209的特性
∙计量
∙软件校表
∙提供SPI/RSIO通信接口
∙具有电源监控功能
∙单+5V电源供电，功耗典型值为32mw
∙内置2.5V±3%参考电压，温度系数典型值为25ppm/℃
2.3 功能框图
图 2-1: RN8209的功能框图
第3章硬件框图
3 硬件框图
本章介绍了电能计量系统的硬件框图
3.1 电能计量系统的硬件框图
图 3-1: 硬件框图
4 硬件参考原理图
本章介绍了电能计量系统的硬件参考原理图
图 4-1: RN8209 外围电路
R1001K
图 4-2: 火线电流采样电路
图 4-3: 零线电流采样电路
R105
150K
R107100K
图 4-4: 电压采样电路
图 4-5: SPI 通信电路
5 软件框图
本章介绍了电能计量系统的软件框图
5.1 SPI 帧格式
表 5-1: SPI 帧格式
5.2 SPI 通信过程
图 5-1: SPI 写过程
图 5-2: SPI 读过程
5.3 软件系统框图Array
图 5-3: 软件系统框图
6 软件函数列表
6.1 上层应用函数
表 6-1: 软件上层应用函数列表
6.2 底层函数
表 6-2: 软件底层函数列表
第7章更多信息
7 更多信息
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第8章附录
8 附录
8.1 图表索引
表 5-1: SPI 帧格式 (9)
表 6-1: 软件上层应用函数列表 (11)
表 6-2: 软件底层函数列表 (12)
图 2-1: RN8209的功能框图 (5)
图 3-1: 硬件框图 (6)
图 4-1: RN8209 外围电路 (7)
图 4-2: 火线电流采样电路 (7)
图 4-3: 零线电流采样电路 (7)
图 4-4: 电压采样电路 (8)
图 4-5: SPI 通信电路 (8)
图 5-1: SPI 写过程 (9)
图 5-2: SPI 读过程 (9)
图 5-3: 软件系统框图 (10)。