应用M68HC908LJ12设计单相复费率电能表

　　1　引　言

　　随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，用电矛盾越来越突出。1995年，我国全面实施分时电价，通过使用复费率电能表来促进电力资源的优化配置，稳定供电秩序，复费率电能表的性能和成本主要取决于单片机的选型。M68HC908LJ12是美国Motorola公司于2001年推出的高性能单片机，功能强大，用于开发复费率电能表，既能简化电路设计、降低成本，又提高电路的抗干扰能力。

　　2　M68HC908LJ12单片机

　　M68HC08系列是一类Motorola高性能的8位单片机，具有速度高、功能强和价格低等特点。硬件结构与M6805，M146805级M68HC05兼容，而且功能更加丰富。其指令系统具有200多条指令和16种方式，最快指令周期仅为125ns，而乘法指令也仅需625ns。具有FLASH(闪速存储器)的M68HC908系列的单片机，更能极大地方便应用系统的开发。M68HC908LJ12是带有10位A/D和LCD驱动模块的单片机，其主要特点有：

　　·最大总线频率为8MHz(4.5～5.5V)、4MHz(2.7～3.3V)和1MHz(2.4～2.7V)内部总线频率;

　　·12K FLASH闪速存储器，具有在线编程和加密功能;

　　·片内512K字节RAM;

　　·多功能定时器接口TIM1和TIM2;

　　·具有红外功能的串行通信接口SCI;

　　·CPU正常工作监视模块COP;

　　·电源电压监视模块LVI;

　　·实时时钟RTC;

　　·串行外围部件扩展接口SPI;

　　·6路10位A/D;

　　·8个键盘输入中断。

　　3　单相复费率表的硬件组成

　　复费率表由电量计量电路、CPU、液晶显示、实时时钟、通讯接口、电源等部分组成。硬件框图见图1。

　　3.1　电能计量部分

　　当前，电能计量部分一般采用专用的电量计量IC。其中美国AD公司的AD7755、CS5460等性价比较高，采用了上述IC后，电量计量的精度、可靠性及生产的调试、校表就得到了保证。本系统采用AD7755，由计量芯片产生计量脉冲，M68HC908LJ12对计量脉冲计数并根据当前的费率作相应处理。

　　3.2　液晶显示部分

　　复费率电能表的显示一般采用LCD液晶显示器，M68HC908LJ12内带LCD驱动模块，从而节省了外挂的液晶驱动芯片。M68HC908LJ12的液晶驱动模块的段数可选择为26　4、27　3、27　1。采用动态驱动，1/3偏压。

　　3.3　实时时钟部分

　　时间是电能分时计量的基础。当前应用较为广泛的时钟芯片有PCF8583、DS1302、4553等。本设计采用的DS1302是美国DALLAS公司推出的串行接口专用实时时钟芯片。芯片内部有可编程的日历时钟和31字节的RAM，工作电压范围宽2.5V～5.5V，功耗低，在掉电后，可由电池供电工作10年以上。