基于C8051F310和CS5460A的電壓電流表設計
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2 接口電路設計
2．1 電壓電流信號輸入接口設計
CS5460A的電壓通道可與阻容分壓器或互感器進行接口；電流通道則可與低功耗分流器或互感器接口。電流通道的可編程增益放大器(P-GA)的增益可設為10和50。分別對應于最大有效值為150 mV和30 mV的交流信號輸入；電壓通道的最大有效值輸入為150 mV。由于芯片CS5460A的△-∑型M／D轉換器采用過采樣原理，對高頻噪聲有較強的抑制作用，因此，對輸入信號不需要進行復雜的濾波器處理。只需在互感器輸出端通過取樣電阻對與輸入交流信號對應的電流信號進行采樣。然后輸入到芯片CS5460A相應的電壓、電流輸入端即可。本設計選用2000：1的電流互感器和1：1的電壓互感器來作為采樣器件。其模擬信號輸入接口電路如圖2所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/180256.htm
系統中的微型電壓互感器采用GPT-206B型，輸出額定電流為2 mA，實際使用的電壓范圍為0～400 V。實際電壓為275 V，取樣電阻R4為1lOkΩ，因而其實際電流為2．5 mA，因為電壓互感器的匝數比為1：1。故其標準輸出時的實際端電流也是2．5 mA，標準輸出時的實際端電壓由CS5460A的參考電壓決定，實際為150 mV(芯片CS5460A的參考電壓為0～150 mV)，故取樣電阻R7為150mV／2．5 mA=60Ω。
微型電流互感器采用GCT-207系列，額定輸出電流為2．5 mA。實際使用中的電流范圍為0～1A，實際電流為500 mA。因為電壓互感器的匝數比為2000：1，故其標準輸出時的實際端電流為500mA／2000=0．25 mA，標準輸出時的實際端電壓則由CS5460A的參考電壓決定為150 mV (芯片CS5460A的參考電壓為0～150 mV)，因此，取樣電阻R1為150 mV／0．25 mA=600Ω。這樣，互感器輸出端的取樣電阻分別為60Ω／和600 Ω的精密電阻。
2．2 CS5460A與單片機的通信接口設計
CS5460A有四條串行接口線：
、SDI、SDO和SCLK。其中為片選控制線，是允許訪問串口的控制線，低電平有效；SDI為串行數據輸入線，是用來把數據傳輸到轉換器的數據信號線；SDO為串行數據輸出線。用于從轉換器輸出數據信號，當為高電平時，SDO端呈高阻狀態；SCLK為串行時鐘，用于控制CS5460A與微控制器之間數據傳輸的同步；
為外部復位接口，單片機可通過它來控制CS5460A的復位。CS5460A與單片機C8051F310的通信接口連接方式如圖3所示。
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