[发明专利]可编程的单相电能计量芯片开发装置

权利要求书

1.一种可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，包括：

第一模数转换器，用于对电表的电压输入信号进行模数转换；

第二模数转换器，用于对电表的电流输入信号进行模数转换；

可编程输入输出口，用于将现场可编程门阵列与外部连接；

所述现场可编程门阵列，与所述第一和第二模数转换器连接，用于根据所述第一模数转换器输出的电压采样信号、第二模数转换器输出的电流采样信号和用于校正计量精度的校表参数，计算电能计量参数，并生成电能脉冲通过所述可编程输入输出口输出；

单片机，与所述现场可编程门阵列连接，用于从该现场可编程们阵列内读取所述电能计量参数，并写入所述校表参数；

通信口，用于将所述单片机和外部的上位机连接，完成所述单片机和上位机之间的通信。

2.根据权利要求1所述的可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，所述通信口为串口。

3.根据权利要求1所述的可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，所述电能计量参数包括：有功功率、有功能量、无功功率、无功能量、视在功率、视在能量、电压有效值、电流有效值、功率因数、相角和频率。

4.根据权利要求1所述的可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，还包括：

第三模数转换器，用于对电表的电流输出信号进行模数转换，并将转换后的电流采样信号输出到所述现场可编程门阵列；所述现场可编程门阵列根据该电流采样信号和所述第二模数转换器输出的电流采样信号计算防窃电的信息。

5.根据权利要求2所述的可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，还包括：

显示器，与所述单片机连接，用于将单片机读取的所述现场可编程门阵列内的电能计量参数和校表参数进行显示；

存储器，与所述单片机连接，用于将单片机读取的所述现场可编程门阵列内的电能计量参数和校表参数进行存储；

所述单片机，读取所述现场可编程门阵列内的电能计量参数或校表参数后，显示在显示器上，或存入存储器内，或通过串口发送至外部的上位机处理；将校表参数写入现场可编程门阵列，并将该校表参数存入存储器内。

6.根据权利要求4所述的可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列内部模块包括：第一数字滤波模块、第二数字滤波模块、第三数字滤波模块和电能计量模块；

所述第一数字滤波模块，连接所述第一模数转换器和所述电能计量模块，用于对所述第一模数转换器输出的电压采样信号进行抽取滤波；

所述第二数字滤波模块，连接所述第二模数转换器和所述电能计量模块，用于对所述第二模数转换器输出的电流采样信号进行抽取滤波；

所述第三数字滤波模块，连接所述第三模数转换器和所述电能计量模块，用于对所述第三模数转换器输出的电流采样信号进行抽取滤波；

所述电能计量模块，与所述可编程输入输出口和单片机连接，用于根据所述第一数字滤波模块输出的电压信号、第二数字滤波模块输出的电流信号和第三数字滤波模块输出的电流信号计算出电能计量参数，实现电能脉冲输出和防窃电的功能。

7.根据权利要求5所述的可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，所述单片机内部模块包括：SPI模块、显示模块、I2C模块和串口通讯模块；

所述SPI模块，与所述现场可编程门阵列连接，用于与现场可编程门阵列进行通讯，完成对现场可编程门阵列的读写；

所述显示模块，与所述显示器连接，用于控制显示器，完成所需的显示；

所述I2C模块，与所述存储器连接，用于控制对存储器的读写，读取或保存相关的电能计量参数或校表参数；

所述串口通讯模块，与所述通信口连接，用于完成通信口与上位机之间的通信，实现上位机对整个装置的控制。

8.根据权利要求6所述的可编程的单相电能计量芯片开发装置，其特征在于，所述电能计量模块包括以下子模块：

第一乘法器，用于对所述第一数字滤波模块输出的电压采样信号或所述第二数字滤波模块输出的电流采样信号进行自身相乘；

有效值偏置校正子模块，用于对所述第一乘法器输出的信号进行有效值偏置校正；

第一滤波器，用于对有效值偏置校正子模块输出的信号进行滤波；

开平方子模块，用于对第一滤波器输出的信号进行开平方运算，输出电压或电流有效值。