电子产品世界

1   简介

电表芯片在现代社会的用处越来越多，比如智能电表、开关电源、逆变电源和智能插座等领域，为各种设备和系统提供精确可靠的电能计量支持。以上这些电能计量功能，都离不开电表芯片对电压电流的采样。

本项目正是通过MSPM0L1306 芯片对电表芯片的通信和控制，实现一个简单的电表功能，从而实时获得设备的用电量。本控制的设计流程是：LPMSPM0L1306作为主控MCU芯片， 与电能表芯片HT7017 进行通信，实时读取HT7017 芯片采集的电压，电流，并计算出设备消耗的功率。最后通过LCD 显示屏显示出来。

Bom表（所用元器件的型号）

图1

图2

图3

图4

图5

图6

(产品展示图)

3   软件开发：

4   开发平台

TI的CCS V12.7.0开发环境。

5   外设的配置

本项目外设主要由串口和I2C 接口来驱动。

1. I2C 接口的配置

I2C 接口用于MCU 对1.8 英寸彩色显示屏的驱动。配置为9600 波特的速率，同时开启接收中断，配置发送与接收的缓冲区。

2. 串口的配置

选择串口UART0，如下图所示：

配置输出的IO：TX 为PA8 、RX 为PA9，如下图所示：

代码保存后生成工程文件。

6 公共代码

I2C 发送与接收代码

1. I2C 接收中断函数的实现：

/*i2c_app.c 文件*/

#include “i2c_app.h”

/ /假设的底层 I2C写函数

bool HAL_I2C_Write(uint8_t dev_addr, uint8_t

*data, uint16_t length) {

// 底层I2C 写操作

// 返回true 表示成功，false 表示失败

return true;

}

// 假设的底层I2C 读函数

bool HAL_I2C_Read(uint8_t dev_addr, uint8_t

*buffer, uint16_t length) {

// 底层I2C 读操作

// 返回true 表示成功，false 表示失败

return true; // 示例中总是返回成功

}

void I2C_Init(void) {

// 初始化I2C 硬件接口

// 这里应该是调用底层库的初始化函数

// 例如：HAL_I2C_Init(&hi2c1);

}

bool I2C_Write(uint8_t dev_addr, uint8_t reg_

addr, uint8_t *data, uint16_t length) {

uint8_t tx_buffer[length + 1]; // +1 for register

address

tx_buffer[0] = reg_addr;

for (uint16_t i = 0; i < length; i++) {

tx_buffer[i + 1] = data[i];

}

return HAL_I2C_Write(dev_addr, tx_buffer,

length + 1);

}

bool I2C_Read(uint8_t dev_addr, uint8_t reg_

addr, uint8_t *buffer, uint16_t length) {

// 发送寄存器地址

if (!HAL_I2C_Write(dev_addr, &reg_addr, 1)) {

return false;

}

// 读取数据

return HAL_I2C_Read(dev_addr, buffer,

length);

}

/*i2c_app.h 文件*/

#ifndef I2C_APP_H

#define I2C_APP_H

#include <stdint.h>

#include <stdbool.h>

// 初始化I2C 接口

void I2C_Init(void);

// 向I2C 设备写入数据

bool I2C_Write(uint8_t dev_addr, uint8_t reg_

addr, uint8_t *data, uint16_t length);

// 从I2C 设备读取数据

bool I2C_Read(uint8_t dev_addr, uint8_t reg_

addr, uint8_t *buffer, uint16_t length);

#endif // I2C_APP_H

7 I2C驱动

在工程中添加I2C 的驱动封装I2C_app.c/h

这个驱动封装了读写两个驱动，可实现与硬件低层的解耦。

8   LCD

使用公有的LCD驱动库，只需要封装LCD_WR_Byte即可实现驱动的移植。

以上是主要代码的介绍。

9   结束语

本项目主要是在利用Ti 的MSPM0L1306 这颗优秀的MCU 来实现对单相交流电压电能的采集。利用芯片的AD 口和I2C 通讯，采集到的数据可以通过UART、I2C 或其他通信接口发送到上位机进行进一步的处理和分析；通过对ADC 的输出进行适当的信号处理，例如通过软件滤波或算法来减少噪声和干扰，从而得到更准确的电压读数。

（本文来源于《EEPW》202412）

关键词： 202412 MSPM0 电表测量