TI公司的MSP430F471xx系列是超低功耗微控制器，有6或7個16位sigma-delta A/D轉換器，主要用于多相電表設計。每路可作為差分輸入對和有可編程輸入增益。此外還集成了兩個16位計時器,四個通用串行通信接(USCI)，DMA，68個I/O引腳和具有對比度控制的LCD驅動器。

MSP430F471xx的工作電壓為1.8V-3.6V，工作模式在1MHz 2.2V時的電流為350uA，待機模式電流為1.1uA，有5種降功耗模式。本文介紹了MSP430F471xx系列的主要特性，各個端口的輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器，采用MSP430F471xx的三相電度表，電壓輸入和電流輸入的模擬前端，基于變壓器的電表電源和采用單電容的電表電源以及電表電路圖。

MSP430F471xx主要特性:

電壓范圍： 1.8 V ~3.6 V超低功耗工作模式：350 µA at 1 MHz, 2.2 V靜止模式：1.1 µA關機模式 (RAM 保持)：0.2 μA5種節(jié)電模式低于6s靜止狀態(tài)喚醒時間16B RISC 構架， 62.5納秒指令時間周期3通道內部DMA6或者7個16通道Σ-Δ模擬到數(shù)字轉化器 (A/D)差分PGA輸入轉化器16位B時鐘器，具有3個影子寄存器捕獲/比較器16位3寄存器比較功能A 時鐘片上比較器4個通用串行通信接口 (USCI) 模塊USCI_A0 和 USCI_A1增強型 UART 支持自動波特率監(jiān)測IrDA 編/解碼器同步SPIUSCI_B0 和 USCI_B1I2CLCD 驅動實時時鐘功能基本定時器32位硬件乘法器掉電監(jiān)測電源電壓監(jiān)控器/可編程水平監(jiān)測板載串行編程, 無需外部編程電壓代碼保護功能引導載入程序片上仿真模塊

MSP430F471xx 應用信息：

圖1.端口P1, P1.0 到P1.5, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖2.端口P1, P1.6和P1.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖3.端口P2, P2.0 到P2.5, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖4.端口P2, P2.6和P2.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖5.端口P3, P3.0 到P3.3, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖6.端口P3, P3.4 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖7.端口P3, P3.5 到P3.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖8.端口P4, P4.0 和P4.1, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖9.端口P4, P4.2 到P4.7 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器


圖10.端口P5, P5.0, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖11.端口P5, P5.1到P5.7, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

圖12.端口P7到P10, 輸入/輸出帶施密特觸發(fā)器

采用MSP430F471xx的三相電度表設計


下文圖示了如何用 MSP430F471xx 實現(xiàn)3相電表設計方案。本報告包括計量軟件所需的資料、硬件以及校準程序設定。

圖13.采用MSP430F47197的三相四線星形連接圖

圖14.電壓輸入的模擬前端

圖15.電流輸入的模擬前端

圖16.MSP430電表的單電容電源

圖17.MSP430電表的基于變壓器的電源

圖18.MSP430F47197電表電路圖