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DOI:10.16707/j.cnki.fjpc.2017.11.010

基于CS5460A与STM32的单相智能电能表设计

许剑锐，何伟浩，叶铭铭

（广东工业大学华立学院广东广州511325）

摘】。该文研究的是基于

【要在单相智能电能表的设计中，电能计量系统是极其重要的环节CS5460A电能计量芯

片与STM32单片机的单相智能电表设计，采用CS5460A电能芯片采集电压、电流信号，采用具有超快运行速度、高集成

度、工作可靠等优点的STM32F103ZET6单片机作为控制系统核心器件，结合TFTLCD液晶显示屏等模块进行整体系

统的搭建，实现了对电压、电流和功率计量准确的单相智能电能表设计，同时可将采集的电能信息在液晶显示屏实时显

示。经过测试表明，该单相智能电表运行稳定，测量电能信息可靠，符合国家电网1级单相智能电能表技术的规范要求。

【关键词】CS5460A；STM32；智能电表；电能计量

0引言该系统主要利用CS5460A读取用户使用的电能数据，并通

在2010年国家能源局发布的《中华人民共和国能源行业过STM32智能控制模块进行处理，在相应软件程序的设计结

——

标准》—电动汽车交流充电桩技术条件NB/33002-2010中明合其他元器件模块，实现电能计量及显示。

确指出电动汽车交流充电桩应该装配电能表,随着新能源电动其中，系统设置了相应的指示灯显示以及急停等控制，交

汽车数量的不断增多，智能电动汽车交流充电桩的设计制造技流接触器控制电源的通断，连接器提供与电动汽车连接的充电

术也不断得到发展，在针对电能计量表设计的技术要求也同样接口，具备锁紧装置和防误操作功能。

[1-2]，检测精

有了进一步的提高。传统的电能计量表的功能单一2CS5460A芯片简介及电能计量分析

度较低，频率使用范围窄，这些缺点都不利于未来充电桩的发目前CS5460A主要被运用在单相电子计量表和三相电子

展。为了支持电动汽车行业的长远发展，对电动汽车交流充电计量表的设计中。其应用优势主要表现在：

桩充电电能计量系统的设计应趋于智能型，不断优化，提高计（1）芯片转换精度之高，测量功能之强。芯片的转换精度不

[3]具有瞬时电

量精度。仅达到了0.1级，也可以实现0.2级的测量仪表。

本文介绍的是一种基于CS5460A与STM32的电动汽车交流、瞬时电压、瞬时功率、电流有效值、电压有效值、功率有效值

流充电桩电能计量系统。采用的CS5460A电能芯片是Cirrus测量及电能计量功能。

Logic公司推出用于测量电流、电压、功率等的芯片，其精度高、（2）芯片的外围元器件比较少，具有片内看门狗定时器

。

性能强且成本低STM32F103ZET6（WatchDogTimer）与内部电源监视器，只需用简单的外围元器

单片机拥有高性能的ARM32位Cortex-M3内核及丰富的件便可实现所需的转换功能，这为确保了仪器的转换精度和计

外围拓展，被作为系统的核心控制器件，具有超低功耗，快速的量功能的稳定性提供保障。

处理能力，结合系统的软件程序设计将采集的电能信息在LCD（3）芯片接口方便，双向串行接口与内部寄存器阵列方便

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