国产芯片WiFi物联网智能插座—电耗采集功能设计

目录

1、硬件设计

2、软件设计

WiFi物联网智能插座的电耗采集依托于合力为的HLW8110计量芯片实现，选取它的主要原因是精度不错，价格美丽，并且可以通过串口驱动，使用便捷。

1、硬件设计

HLW8110是一款高精度的电能计量 IC,它采用 CMOS 制造工艺，主要用于单相计量应用。它能够测量线电压和电流，并能计算有功功率，视在功率和功率因素。该器件内部集成了二个∑-Δ型 ADC 和一个高精度的电能计量内核。输入通道支持灵活的 PGA 设置，因此 HLW8110 适合与不同类型的传感器使用，如电流互感器（CT）和低阻值分流器。

HLW8110 电能计量 IC 采用 3.3V 或 5.0V 电源供电，内置 3.579M 振荡器，可以通过 UART 口进行数据通讯，波特率为 9600bps。

HLW8110的典型电路，外围电路简单，外围器件非常少，单路通道可用于检测负载设备的功率、电压、电流和用电量，通过 UART 或接口传输数据至 MCU，HLW8110 内部可以设置功率过载、电压过载和电流过载阀值，通过内部寄存器可以查询，并可以检测电压过零点。

官方测试，使用采样电阻或者互感器的理论数据误差如下所示：

在使用之前先简单设计一块Demo板进行调测，实物模块如下所示：

原理图、PCB如下所示：

2、软件设计

由于代码量较多，部分配置代码不再赘述，仅仅展示核心算法代码。

读取通道电流，实现代码如下所示：

void Read_HLW8110_IA(void)
{	
	float a;
	
	Uart_Read_HLW8110_Reg(REG_RMSIA_ADDR,3);
		delay_ms(10);
	if ( u8_RxBuf[u8_RX_Length-1] == HLW8110_checkSum_Read(u8_RX_Length) )
	{
		U32_RMSIA_RegData = (unsigned long)(u8_RxBuf[0]