基于C8051F310和CS5460A的电压电流表设计
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2 接口电路设计
2．1 电压电流信号输入接口设计
CS5460A的电压通道可与阻容分压器或互感器进行接口；电流通道则可与低功耗分流器或互感器接口。电流通道的可编程增益放大器(P-GA)的增益可设为10和50。分别对应于最大有效值为150 mV和30 mV的交流信号输入；电压通道的最大有效值输入为150 mV。由于芯片CS5460A的△-∑型M／D转换器采用过采样原理，对高频噪声有较强的抑制作用，因此，对输入信号不需要进行复杂的滤波器处理。只需在互感器输出端通过取样电阻对与输入交流信号对应的电流信号进行采样。然后输入到芯片CS5460A相应的电压、电流输入端即可。本设计选用2000：1的电流互感器和1：1的电压互感器来作为采样器件。其模拟信号输入接口电路如图2所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/180256.htm
系统中的微型电压互感器采用GPT-206B型，输出额定电流为2 mA，实际使用的电压范围为0～400 V。实际电压为275 V，取样电阻R4为1lOkΩ，因而其实际电流为2．5 mA，因为电压互感器的匝数比为1：1。故其标准输出时的实际端电流也是2．5 mA，标准输出时的实际端电压由CS5460A的参考电压决定，实际为150 mV(芯片CS5460A的参考电压为0～150 mV)，故取样电阻R7为150mV／2．5 mA=60Ω。
微型电流互感器采用GCT-207系列，额定输出电流为2．5 mA。实际使用中的电流范围为0～1A，实际电流为500 mA。因为电压互感器的匝数比为2000：1，故其标准输出时的实际端电流为500mA／2000=0．25 mA，标准输出时的实际端电压则由CS5460A的参考电压决定为150 mV (芯片CS5460A的参考电压为0～150 mV)，因此，取样电阻R1为150 mV／0．25 mA=600Ω。这样，互感器输出端的取样电阻分别为60Ω／和600 Ω的精密电阻。
2．2 CS5460A与单片机的通信接口设计
CS5460A有四条串行接口线：
、SDI、SDO和SCLK。其中为片选控制线，是允许访问串口的控制线，低电平有效；SDI为串行数据输入线，是用来把数据传输到转换器的数据信号线；SDO为串行数据输出线。用于从转换器输出数据信号，当为高电平时，SDO端呈高阻状态；SCLK为串行时钟，用于控制CS5460A与微控制器之间数据传输的同步；
为外部复位接口，单片机可通过它来控制CS5460A的复位。CS5460A与单片机C8051F310的通信接口连接方式如图3所示。
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