[发明专利]基于NIOSⅡ微处理器的三相电能表

权利要求书

1、一种基于NIOS II微处理器的三相电能表，其特征在于：该三相电能表具体包括传感器、信号调理、信号采集、电能计量片上可编程系统芯片、锁相倍频、LCD显示/键盘、通用异步收发器、IIC存储器和日历时钟模块；

传感器，输出端与信号调理模块连接，将电力线上的三相电压和三相电流转为小信号送给信号调理模块；

信号调理模块，输入端与传感器输出端连接，该信号调理模块具体包含：抗混叠低通滤波器、参考电压电平和A/D转换模块；

信号采集模块，输入端与信号调理模块输出端相连，把信号调理模块送来的电压信号转为数字信号后送给电能计量SOPC芯片；

电能计量SOPC芯片，与信号采集模块连接，是整个电能表系统的核心，主要包含两大部分：电能计量和NIOS II软核微处理器；电能计量部分完成电压电流有效值计算，有功/无功/视在功率计算，有功/无功/视电能计量等，部分功能由硬件实现；NIOS II软核微处理器完成整个电能表的调度工作，如实现费率时段切换，响应串口命令，冻结历史电量数据，LCD显示刷新，故障记录报警等功能；

锁相倍频，与信号调理模块和信号采集模块相连，用于控制A/D转换模块的采样频率。

通用异步收发器，采用RS-232接口方式实现电能表与上位机或抄表系统的通信。

LCD显示/键盘模块，连接电能计量SOPC芯片，是整个电能表系统人机交互的界面；

日历时钟模块，与电能计量SOPC芯片连接，选用美国达拉斯公司的涓流充电时间芯片DS 1302，主要用来产生一个包括年、月、日、时、分、秒的时钟。

IIC存储器，与电能计量SOPC芯片连接，选用的是美国ATMEL公司的二线串行电擦写可编程只读存储器存储器AT24C256，用来存储程序信息。

2、根据权利要求1所述的基于NIOS II微处理器的三相电能表，其特征在于：所述的三相电压是通过电阻分压网络降为小信号的，三相电流信号是通过电流互感器转为小信号的。

3、根据权利要求1所述的基于NIOS II微处理器的三相电能表，其特征在于：所述的信号调理模块将传感器送来的小电压信号经过抗混叠低通滤波器滤波后偏置到A/D转换模块的参考电压电平上，供A/D转换模块电流。

4、根据权利要求1所述的基于NIOS II微处理器的三相电能表，其特征在于：所述的LCD显示模块显示当前三相电压有效值，三相电流有效值，有功电能，无功电能，视在电能，上月历史电量数据等；LCD键盘模块通过键盘可以设置电表的数据，加快LCD刷新频率等，同时也可以方便系统调试。