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利用电表SOC芯片RN7211低成本实现三路高精度24位AD采集(带PGA功能)
zhenhua
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发表于Mon Oct 10 17:15:37 CST 2016   |  只看该作者 1# 电梯直达

RN7211为一款ARM Cortex-M0内核的电表SOC芯片,集成有3通道用于测量计量的高精度差分输入Σ-ΔADC,更新速率7.2KHz,具有128KByte FLASH16KByte SRAM32KByteEEPROM,2DMA,具备硬件自动温补的RTC,另包含1通道10Bit SAR ADC(用自带1.25V参考源)。片内自带参考源及电源系统,可2.8V5.5V供电,最高工作频率29.4912MHz,外围电路简单。具备3路有效值,2路有功功率、无功功率、视在功率,2路瞬时有功功率、瞬时无功功率、2路有功电能、无功电能、视在电能计量,1路用户自定义功率积分通道等。主要应用于电测仪表。

在我们实际应用设计中(如传感测量、简易虚拟示波器及信号分析仪等),很多时候需要用到高精度AD,可能会采用单独的AD采集芯片配高性能ARM芯片,此时电路板尺寸增大,同时高精度AD芯片大大拉高了产品成本。而若选用RN7211芯片,将完美解决此问题,同时具备1-16PGA功能。本开源演示了如何利用RN72113路高精度AD进行信号采集,采用DMA处理方式大大节约了CPU处理资源。

开发平台搭建及程序文件下载址:http://pan.baidu.com/s/1i5Lkxdb 提取码:e8rb

开发环境可以是Keil MDK-ARM,也可以为IAR,与STM32系列芯片开发基本相似,因产品文件为全中文,阅读理解更加容易上手。

硬件及程序说明:

晶振:接入1314脚的XOXI32.768KHz ,无需外部补偿电容,系统时钟由该时钟倍频至7.3728MHz

复位电路:12脚,接1M上拉电阻至电源、0.1uF电容至地。

其它滤波电容:1脚、10脚、24脚外部分别并10uF0.1uF电容。

信号输入:78脚为一组、56脚为一组、34脚为一组,差分输入,最大信号电平 ±1V(后续计算转换参考电压为1V,精度24Bit),IO电压极限-6V+6V。差分输入电路有如下两种典型连接方式,连接方式示应用情况选择,下图中R22用于分压、R20C22R23C23用于低通滤波,示具体设计选择

本程序中,对应31脚、32P81P80各接有一发光二极管,用于测试调试,对应指示测试程序如下截图(IO输出操作建议使用 置位及清零寄存器,如GPIO->PCSET =0x00000001;GPIO->PCCLR =0x00000001;  同时注意P35、P30等特殊IO的使用限制,LCD复用IO如P101等为无上拉推挽输出)


按键连接至53P10/Key0,用于启动采集测试与其它操作。


AD采集PGA倍数控制如下:


代码中SYS_PS为解锁与上锁系统配置寄存器



启动采集函数为CollectionTrigger,程序在app_rn7211.C文件中,启用DMA0进行处理。DMA0中断函数在Drive_ALLINT.C文件中。(如果你需要EMU相关操作,注意关闭写保护,如清除中断标记)

采样数据存于int32_t CollectionData[MaxCollectionGroup][MaxCollectionFrame] 二维数组中,MaxCollectionGroup定义最大采样点,例程里为1024即采集1024点数据,MaxCollectionFrame定义采多少组,如只采集电流A通道,此值为1,采集电流AB通道,此值为2,采集电流AB通道与电压通道,此值为3。如果此值为3CollectionData数组内容为:

{{电流A,电流B,电压}{电流A,电流B,电压},……}

CollectionStatus表示当前采样状态标记 -1代表错误 1代表采样成功 2代表转换成功 3代表校正成功


CollectionChange函数将采样的24位数转换对其到32



本程序使用电表相关处理时7.2KHz自动启动AD采集完成后中断触发DMA实现AD采集。若要以其它频率采集,建议可定时器触发DMA读取AD值实现。

该帖子已被zhenhua于Tue Dec 27 17:40:06 CST 2016编辑过
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立创商城赵...
【官方工作人员】
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发表于Tue Oct 11 09:38:26 CST 2016   |  只看该作者 2#


内置ARM Cortex-M0内核,确实方便!

审核专员(第二届立创商城电子制作节)、《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
zhenhua
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发表于Tue Oct 11 09:46:24 CST 2016   |  只看该作者 3#
立创商城赵工 发表于 Tue Oct 11 09:38:26 CST 2016  2# 内置ARM Cortex-M0内核,确实方便!
嗯嗯,最关键是包含配置丰富的外设与高精度AD后,成本还比相同性能AD芯片便宜
凡凡
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发表于Sat Nov 05 15:15:47 CST 2016   |  只看该作者 4#

集成有3通道用于测量计量的高精度差分输入Σ-ΔADC,更新速率7.2KHz

价格 亲民不?

青龙
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发表于Tue Nov 08 13:46:51 CST 2016   |  只看该作者 5#
凡凡 发表于 Sat Nov 05 15:15:47 CST 2016  4# 集成有3通道用于测量计量的高精度差分输入Σ-ΔADC,更新速率7....

2016年3月30日,全国股转公司发布《关于同意深圳市锐能微科技股份有限公司股票在全国中小企业股份转让系统挂牌的函》,同意锐能微在全国中小企业股份转让系统挂牌,转让方式为协议转让。

    2016年4月22日,公司正式在新三版挂牌。

 

盛嘉
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发表于Sun Nov 13 09:29:38 CST 2016   |  只看该作者 6#
成本是挺低的,有更多通道的吗?8通道的。
zhenhua
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发表于Mon Nov 14 11:28:46 CST 2016   |  只看该作者 7#
凡凡 发表于 Sat Nov 05 15:15:47 CST 2016  4# 集成有3通道用于测量计量的高精度差分输入Σ-ΔADC,更新速率7....
嗯嗯,比这个参数的AD要便宜
zhenhua
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发表于Mon Nov 14 11:30:12 CST 2016   |  只看该作者 8#
盛嘉 发表于 Sun Nov 13 09:29:38 CST 2016  6# 成本是挺低的,有更多通道的吗?8通道的。
目前还没有发现有,哈哈
山里人
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发表于Fri Nov 25 15:16:41 CST 2016   |  只看该作者 9#
很不错的产品,做简单的功率计合适
cvi670
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发表于Wed Jan 18 14:45:18 CST 2017   |  只看该作者 10#
可以用来  采集压力传感器的  差压么  ?
一本道君
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发表于Mon Feb 06 00:08:47 CST 2017   |  只看该作者 11#

这个采样率略低,采样工频还可以;


如果采集高频(20K+)正弦波负载,测算有功,无功等电参数,有没有什么高级型号推荐,谢谢LZ分享!

天高云淡
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发表于Wed Mar 22 15:16:59 CST 2017   |  只看该作者 12#
RN7211/7213/8213 那个料用的多?72XX 82XX 什么区别?
A36520G
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发表于Sat Aug 12 11:31:37 CST 2017   |  只看该作者 13#
请问有没有实测精度指标能到多少?
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