基于MSP430单片机远程电能表设计

【摘要】本文所设计的电能表采用用美国Analog Devices Inc.（ADI）公司生产的AD7755，TI公司的低功耗MSP430单片机，以及TELIT公司的GL868设计的一种低成本、高精度电能表，远程双向通讯，就地调试，人性化设计。本电能表是为单相。两线制系统设计的，但也容易适合特殊地区的设计要求，能有效降低人工劳动强度提高生产效率。

【关键词】MSP430；GL868；ADE7755；电能表；远程；存储

1.引言

无线抄表功能电能表组成配变远程抄表系统。无线抄表终端采集多功能电能表的数据信息；上行通道采用GPRS无线网络实现数据远程传输，管理中心通过网络即可实现对公变用户和专变用户多功能电能表的实时监控，带控制终端可以实现预付费功能。

本设计具有以下特点：

1）采用高可靠、低功耗微处理器MSP430，运行稳定，使用寿命长；

2）终端即时登陆数据服务器，建立TCP连接，永久在线，断线自动重连；

3）支持实时抄收数据功能：电压、电流、有功功率、无功功率等；

4）支持冻结数据采集功能：日冻结电量，曲线数据采集功能；

5）支持远程升级调试功能。

2.msp430单片机简介以及ADE7755、GL868简介

2.1 MSP430F149简介

MS P43 0F 149是一种新型的混合信号处理器（如图1），采用了美国德州仪器（Texas Instruments）公司最新低功耗技术，它将大量的外围模块整合到片内，特别适合于开发和设计单片系统。MS P4 30 F149单片机主要具有如下特点：

1）低电压、超低功耗；

3）拥有大容量的存储空间，存储器方面包括多达60k Flash ROM和2k RAM，如此数量的存储空间完全可以满足程序及数据的需要；

4）两通道串行通信接口，可用于与计算机进行异步或同步串行通信；

5）硬件乘法器，该乘法器独立于CPU进行乘法运算的操作，在提高乘法运算速度的同时也提升了CPU的利用效率；

6）串行在系统编程，通过仿真器对程序进行下载，并通过专用软件对程序及单片机的工作状态进行监控，极大地方便了程序的调试。

2.2 高精度电能计量芯片ADE7755简介

它可提供基于输电线电压和电流计算的瞬时有功功率和平均有功功率。该器件规范超过IEC61036标准规定的精度要求。ADE7755中使用的唯一模拟电路是ADC和参考电压电路。所有其它信号处理（例如乘法和滤波）都是在数字域实现的。这种信号处理方法可在随环境条件和时间变化的很大范围内提供优异的稳定性和精度。

2.3 GPRS模块GL868简介

无线模块GL868-DUAL最新的GL868-DUAL产品是目前市场上最小的、采用表面黏贴式封装技术的GSM/GPRS模块。GL868-DUAL是一个支持900/1800双频的GSM/GPRS设备，它采用无引脚城堡形包装技术，拥有极低功耗、超宽的温度范围和紧凑的外型。使得GL868-DUAL适合应用于各种非常紧凑的设计中。其他一些附加的特性，比如集成TCP/IP协议栈、串行多路复用器和远程AT命令，都可以扩展应用的功能，而不需要增加额外成本。GL868-DUAL允许在模块内运行用户自己的应用。

产品特点：

1）双频EGSM 900/1800 MHZ；

2）串行接口多路复用器3GPP TS 27.010；

3）通过AT命令访问TCP/IP协议栈；

4）支持DARP/SAIC；

5）输出功率-Class 4（2W）@ 900 MHZ-Class 1（1W）@ 1800 MHz；

6）提供电压范围：3.22-4.5V DC（推荐电压：3.8V DC）； 7）电流（标准值）-关机时：