CS5460A在路燈單燈監控系統中的應用
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1．3 CS5460A的接口設計
CS5460A的串行口包括CS、SDI、SDO、SCLK 4條控制線，與MC13213的I／O口連接十分方便。MC13213對CS5460A的操作通過寫一些命令字節來實現的，傳輸方式通過I／O接口來模擬SPI傳輸。其中命令字包括對寄存器的讀寫及對CS5460A的校準，初始化配置等。設置CS5460A的數據輸入SDI、數據輸出SDO、串行時鐘SCLK、片選CS、復位引腳RESET分別與MC13213的PTA1～PTA5相連，在進行測量之前要先對CS5460A進行復位。CS5460A與MC13213的接口電路如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/171916.htm
2 系統軟件設計
2．1 MC13213程序
MC13213的程序設計方案包括動態連接網絡，數據采集和應用控制程序。動態連接網絡負責查詢網絡設備，建立通信鏈路。數據采集包括路燈狀態的采集、處理及保存。應用控制程序負責執行控制命令等功能。其中對路燈狀態采集通過CS5460A獲得。對CS5460A的操作主要包括CS5460A的校準，I／O口模擬的SPI接口初始化，CS5460A初始化，電壓有效值寄存器、電流有效值寄存器及有功功率寄存器的數據讀取。MC13213對CS5460A的操作流程如圖4所示。
2．2 I／O口模擬SPI
(1)字節發送
MC13213的I／O端口PTA3為時鐘信號線(SCLK)，PTA2是數據信號輸出線(SDO)。在PTA3制造一個電平變化，輸出數據data的高位BIT7，data中的數據依次右移一位，再將PTA3的電平變化一次，又一次輸出data的高位。這時，輸出的就是原來data中的次高位BIT6位，如此重復，data右移8次就完成了一個字節的輸出。
(2)字節接收
同樣的原理，把PTA3的輸出電平拉高，制造一個高電平，檢測輸入腳PTA1(SDI)的電平，記入data中，把PTA3的輸出電平拉低，就完成了一個字節位的接收。然后將PTA3的輸出電平拉高，制造一個高電平，再次檢測輸入腳PTA1的電平記入data中，如此8次后就收到了一個字節。
2．3 CS5460A校準
為了提高CS5460A的實際測量準確度，在開始測量前要對其進行校準。CS5460A提供DC偏移校準，AC偏移校準以及AC增益校準。用戶通過設置校準命令字中的相應位來決定執行哪種校準。但不管是哪種校準都有兩種模式：系統偏移校準和系統增益校準。偏移校準時需提供零電壓和零電流信號，最后得到的實際測量值=線性值+偏移值。系統偏移校準采用CS5460A內部偏移校準。
最初系統增益校準采用了CS5460A內部增益校準，即向增益寄存器寫入校準值，但經過實測發現對于本系統隨著電流的變化，采用此種校準方法得到的電流值線性度極差，無法達到使用要求。最終決定使用外部增益校準。增益校準實質是乘法運算的調整，得到的實際測量值=線性值×增益值。在實驗中給出標準的5 A電流及220 V電壓來進行外部手動校準，最終得到的Vgain=0x0166，Igain=0x015D，即：
實際測量電壓值=線性電壓值×(0x0166／0x00FF)
實際測量電流值=線性電流值×(0x015D／0x00FF)
2．4 CS5460A初始化
CS5460A的工作時鐘MCIK選定為11．059 2 MHz，分頻系數K設為1，循環計數寄存器的N值設為4000，則一個基本的計算周期為(1024×N)／(MCLK／K)=1／2．7 s。
當CS5460A上電后，首先給復位脈沖到RESET引腳，然后再初始化CS5460A。CS5460A與MC13213的接口非常簡單，但它的初始化命令較多，在使用上有一定的技巧，如使用不當有時可能初始化不成功，引起芯片的轉換出錯，使系統不能正常工作。所以在使用過程中將初始化過程反復凋試，編成通用子程序，使用時調用，可確保每次運行的準確、可靠。CS5460A初始化流程如圖5所示。
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