ADE51XX:单相电表解决方案 外设, 动态, 微处理器, 解决方案

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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