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ADE7758 是一款高準(zhǔn)確度的三相電能計量芯片，帶有兩路脈沖輸出功能和一個串行接口。ADE7758 集成了二階∑-D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 數(shù)字積分器，基準(zhǔn)電路，溫度傳感器，以及所有進行有功，無功和視在電能計量以及有效值計量所需的信號處理元件。
ADE7758 適用于計量各種三相配置條件下的有功，無功和視在電能，如WYE 和DELTA 系統(tǒng)，包括三線和四線制。
ADE7758 為各相提供系統(tǒng)校準(zhǔn)功能，包括有效值偏移校準(zhǔn)、相位校準(zhǔn)、功率校準(zhǔn)。APCF 邏輯輸出提供有功功率信息，VARCF 邏輯輸出提供瞬時無功率或視在功率信息。
ADE7758 中具有波形采樣寄存器，它可以對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出進行訪問。該器件集成了一個用于短時低電平和高電平變化的檢測電路，變化的閾值電壓和持續(xù)時間（即半周期數(shù)）由用戶編程決定。三相中的任一相的線電壓過零檢測與電壓過零點是同步的，過零檢測的結(jié)果可用于測量三個電壓輸入中任意一個的周期。也可用于內(nèi)部芯片的線循環(huán)（LINE CYCLE）電能累加模式。該模式使電能累加與半周期的整數(shù)倍同步，以此實現(xiàn)更快更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)通過ADE7758 的SPI 串行接口讀取。中斷請求輸出（IRQ）為開漏極，低電平有效。在ADE7758 中出現(xiàn)一個或多個中斷事件時，IRQ 輸出變?yōu)榈碗娖健Ｍㄟ^狀態(tài)寄存器顯示中斷事件的性質(zhì)。ADE7758 采用24 引腳小外形封裝（SOIC）。
特點高準(zhǔn)確度：支持IEC60687，IEC61036，， IEC 61268， IEC 62053-21， IEC 62053-22， 和IEC 62053-23
ade7758程序
/*
* ade7758.c
*
* Created on： 2014-9-12
* Author： lzy
*/
#include
#include “debug.h”
#include “ade7758.h”
#include “SpiDev.h”
unsigned char bWorkModel=0;//工作模式標(biāo)志位 1：校準(zhǔn)模式；0：正常工作模式;
unsigned char bit_1s=0; //1s鐘標(biāo)志，在時鐘中斷函數(shù)中置位
static unsigned char divider = 1;//電能分頻器，默認值為零，視在功率超出一定值時，自動將該值提高
static unsigned int energy［9］;//用于累加電能值 36
struct all_data working;//正常工作模式下存放的電參量 95
struct adjust_data adjusting;//校準(zhǔn)模式下存放的數(shù)據(jù) 65
static unsigned int vo_buffer［5］［3］;//用于電壓的積分慮波 36
static unsigned int io_buffer［5］［3］;//用于電流的積分慮波 36
static unsigned char b_adjust = 0;//ADE7758已經(jīng)校準(zhǔn)標(biāo)志
static unsigned char sample_cycle = 0; //電壓采樣周期，5次取平均
static unsigned char ADE_AdjustDataBuf［2+sizeof（struct adjust_dataw）］={0}; /*校準(zhǔn)數(shù)據(jù)暫存緩沖區(qū)*/
void ADE_Check7758（void）;
/**
* 功能：延時函數(shù) 50us
*/
void ADE_udelay（void）
{
// usleep（50）;
}
/**
* 功能：片選使能
*/
void ADE_CS（unsigned char cs）
{
// CSADE7758_A = cs; //=====
}
/**
* 功能：通過SPI寫入數(shù)據(jù)至芯片
* 入口參數(shù)：
* buf -》 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
* len -》 數(shù)據(jù)長度
*/
void ADE_SPIWrite（unsigned char *buf， unsigned char len）
{
SPI_Write（buf，len）;
}
/**
* 功能：通過SPI讀芯片數(shù)據(jù)
* 入口參數(shù)：len -》 數(shù)據(jù)長度
* 出口參數(shù)： buf -》 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
*
*/
void ADE_SPIRead（unsigned char *buf， unsigned char len）
{
SPI_Read（buf，len）;
}
/**
* 功能：7758寫數(shù)據(jù)函數(shù)
* 入口參數(shù)：
* type：目標(biāo)寄存器的地址
* wdata：寫進寄存器的內(nèi)容
* databit：目標(biāo)寄存器的寬度
* 出口參數(shù)：NULL
* 返回值：NULL
*/
void ADE_Write（unsigned char type，unsigned int wdata，unsigned char databit）
{
unsigned char data［3］;
ADE_CS（0）;
type = type | 0x80;
data［0］ = type;
ADE_SPIWrite（data， 1）;
ADE_udelay（）;
if（databit == 8）
{
data［0］ = wdata;
ADE_SPIWrite（data， 1）;
}
else if（databit == 16）
{
data［0］ = （wdata&0xff00） 》》 8; /*高8位*/
data［1］ = （wdata&0x00ff）; /*底8位*/
ADE_SPIWrite（data， 2）;
}
else
pr_err（“ADE write databit Error：%d\n”， databit）;
ADE_CS（1）;
}
/**
* 功能：7758讀寄存器函數(shù)
* 入口參數(shù)：
* type：目標(biāo)寄存器的地址
* databit：目標(biāo)寄存器的寬度
* 出口參數(shù)：指定寄存器的內(nèi)容
* 返回值：指定寄存器的內(nèi)容
*/
unsigned int ADE_Read（unsigned char type，unsigned char databit）
{
unsigned char data［4］={0，0，0，0};
unsigned int rtdata = 0;
ADE_CS（0）;
type = type & 0x7F;
data［0］ = type;
ADE_SPIWrite（data， 1）;
ADE_udelay（）;
if（databit == 8）
{
ADE_SPIRead（data，1）;
rtdata = data［0］;
}
else if（databit == 12）
{
ADE_SPIRead（data，2）;
rtdata = （data［0］&0x0f） 《《 8;
rtdata += data［1］;
}
else if（databit == 16）
{
ADE_SPIRead（data，2）;
rtdata = data［0］ 《《 8;
rtdata += data［1］;
}else if（databit == 24）
{
ADE_SPIRead（data，3）;
rtdata = data［0］ 《《 16;
rtdata += （data［1］ 《《 8）;
rtdata += data［2］;
}
else
pr_err（“ADE Read databit Error：%d\n”， databit）;
ADE_CS（1）;
return（rtdata）;
}
/**
* 功能：檢測異常
*/
void ADE_AuCheck（void）
{
unsigned char i;
unsigned int temp_data［5］;//存放運算過程的中間變量
unsigned int temp_v，temp_i;
//自動檢測ADE7758是否出現(xiàn)異常
if（ working.voltage［ 0 ］ 》 ERR_VOLTAGE ||
working.voltage［ 1 ］ 》 ERR_VOLTAGE ||
working.voltage［ 2 ］ 》 ERR_VOLTAGE ）
{
ADE_Check7758（）;
}
//自動設(shè)置分頻器的大小
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_v = working.voltage［ i ］;
temp_i = working.current［ i ］;
temp_data［i］ = （ （ temp_v * temp_i ） / DIVI_VALUE ） & 0x000000ff;
}
temp_data［3］ = （ temp_data［0］ 》 temp_data［1］ ）？
（ （ temp_data［0］ 》 temp_data［2］ ）？ temp_data［0］ ： temp_data［2］ ） ：
（ （ temp_data［1］ 》 temp_data［2］ ）？ temp_data［1］ ： temp_data［2］ ） ;
if（ divider ！= （char）temp_data［3］ ）
{
//write to ade7758
divider = （char）temp_data［3］ + 1;
for（i = 0; i 《 3; i++）
ADE_Write（ ADD_WDIV + i， （ （int） divider 《《 8 ）， 8 ）;
}
}
/**
* 功能：每秒讀取功率
*/
void ADE_ReadHR（void）
{
unsigned char i;
unsigned int temp_data［9］;//存放運算過程的中間變量
//有功
temp_data［ADD_AWATTHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_AWATTHR，16）;
temp_data［ADD_BWATTHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_BWATTHR，16）;
temp_data［ADD_CWATTHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_CWATTHR，16）;
//無功
temp_data［ADD_AVARHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_AVARHR，16）;
temp_data［ADD_BVARHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_BVARHR，16）;
temp_data［ADD_CVARHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_CVARHR，16）;
//視在
temp_data［ADD_AVAHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_AVAHR，16）;
temp_data［ADD_BVAHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_BVAHR，16）;
temp_data［ADD_CVAHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_CVAHR，16）;
for（ i = 0; i 《 9 ; i++）
{
if（ temp_data［ i ］ 》 0x7fff ）
temp_data［ i ］ = 0xffff - temp_data［ i ］ + 1;
}
if（ divider 》 1）
{
for（ i = 0; i 《 9; i++）
temp_data［ i ］ = temp_data［ i ］ * divider;//乘上分頻器的值
}
//能量的計算
for（ i = 0; i 《 9; i++）
energy［i］ += temp_data［i］;//累加電能值，單位為 WS（瓦秒）
//轉(zhuǎn)換成千瓦時
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
working.watt_hour［i］ += （energy［i］ / 3600000）;//轉(zhuǎn)換成千瓦時
energy［i］ = energy［i］ % 3600000;
}
working.watt_hour［3］ = working.watt_hour［0］ + working.watt_hour［1］ + working.watt_hour［2］;//總和
//轉(zhuǎn)換成千伏安時
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
working.va_hour［i］ += （energy［ i+6 ］ / 3600000）;//轉(zhuǎn)換成千瓦時
energy［ i+6 ］ = energy［i+6］ % 3600000;
}
working.va_hour［3］ = working.va_hour［0］ + working.va_hour［1］ + working.va_hour［2］;//總和
for（ working.watt［ 3 ］ = 0， i = 0; i 《 3; i++ ）
{
working.watt［ i ］ = temp_data［ i ］/1000;//千瓦
working.watt［ 3 ］ += working.watt［ i ］;
}
for（ working.var［ 3 ］ = 0， i = 0; i 《 3; i++ ）
{
working.var［ i ］ = temp_data［ i +3 ］/1000;
working.var［ 3 ］ += working.var［ i ］;
}
for（ working.va［ 3 ］ = 0， i = 0; i 《 3; i++ ）
{
working.va［ i ］ = temp_data［ i + 6 ］ /1000;//千伏安
if（working.va［ i ］ 《 working.watt［ i ］）
working.va［ i ］ = working.watt［ i ］;
working.va［ 3 ］ += working.va［ i ］;
}
}
/**
* 功能：實時讀取電流電壓值
*/
void ADE_ReadVC（void）
{
unsigned char i， j;
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
working.voltage［ i ］ = 0;
working.current［ i ］ = 0;
}
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
for（ j = 0; j 《 5; j++）
{
working.voltage［ i ］ += vo_buffer［j］［i］;
working.current［ i ］ += io_buffer［j］［i］;
}
}
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
working.voltage［ i ］ = working.voltage［ i ］/5;
working.current［ i ］ = working.current［ i ］/5;
}
//電壓電流的三相平均值
working.voltage［ 3 ］ = （working.voltage［ 0 ］ + working.voltage［ 1 ］ + working.voltage［ 2 ］ ） / 3;
working.current［ 3 ］ = （ working.current［ 0 ］ + working.current［ 1 ］ + working.current［ 2 ］ ） / 3;
printf（“ voltage=%d current=%d\n”，working.voltage［ 3 ］， working.current［ 3 ］）;
}
/**
* 校準(zhǔn)模式下 每秒讀取功率
*/
void ADE_AdjustHR（void）
{
unsigned char i;
unsigned int temp_data［9］;//存放運算過程的中間變量
//有功
temp_data［ADD_AWATTHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_AWATTHR，16）;
temp_data［ADD_BWATTHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_BWATTHR，16）;
temp_data［ADD_CWATTHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_CWATTHR，16）;
//無功
temp_data［ADD_AVARHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_AVARHR，16）;
temp_data［ADD_BVARHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_BVARHR，16）;
temp_data［ADD_CVARHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_CVARHR，16）;
//視在
temp_data［ADD_AVAHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_AVAHR，16）;
temp_data［ADD_BVAHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_BVAHR，16）;
temp_data［ADD_CVAHR - 1 ］ = ADE_Read（ADD_CVAHR，16）;
for（ i = 0 ; i 《 3; i++）
{
adjusting.read_data.watt［i］ = temp_data［ i + 0 ］ & 0x0000ffff;
adjusting.read_data.var［i］ = temp_data［ i + 3 ］ & 0x0000ffff;//沒有校準(zhǔn)有功功率
adjusting.read_data.va［i］ = temp_data［ i + 6 ］ & 0x0000ffff;
}
}
/**
* 校準(zhǔn)模式下實時讀取電流電壓值
*/
void ADE_AdjustVC（void）
{
unsigned char i， j;
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
adjusting.read_data.voltage［i］ = 0;
adjusting.read_data.current［i］ = 0;
}
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
for（ j = 0; j 《 5; j++）
{
adjusting.read_data.voltage［i］ += vo_buffer［j］［i］;
adjusting.read_data.current［i］ += io_buffer［j］［i］;
}
}
for（ i = 0; i 《 3; i++）
{
adjusting.read_data.voltage［i］ = adjusting.read_data.voltage［i］/5;
adjusting.read_data.current［i］ = adjusting.read_data.current［i］/5;
}
}
/**
* 功能：從ADE7758中取出三相電壓電流功率等電參量
*/
void ADE_GetData（void）
{
static unsigned char bit_3s=0;
unsigned char j;
if（ ！bWorkModel ） //正常工作模式
{
if（ bit_1s ）
{
bit_1s = 0;
ADE_ReadHR（）;
if（ （bit_3s++） 》= 3 ） /*三秒檢測一次異常*/
{
ADE_AuCheck（）;
bit_3s=0;
}
}
for（ j = 0; j 《 3; j++）
{
vo_buffer［ sample_cycle ］［j］ = ADE_Read（ ADD_AVRMS + j， 24 ） 》》 12;//voltage
io_buffer［ sample_cycle ］［j］ = ADE_Read（ ADD_AIRMS + j， 24 ） 》》 13;//current
}
if（ sample_cycle == 4） /*讀取5次取平均值*/
ADE_ReadVC（）;
}
else
{
if（ bit_1s ）
{
bit_1s = 0;
ADE_AdjustHR（）;
}
for（ j = 0; j 《 3; j++）
{
vo_buffer［sample_cycle］［j］ = ADE_Read（ ADD_AVRMS + j， 24 ）;
io_buffer［sample_cycle］［j］ = ADE_Read（ ADD_AIRMS + j， 24 ）;
}
if（ sample_cycle == 4）
ADE_AdjustVC（）;
// save_set_to_e2prom（）; //===
}
if（ sample_cycle 《 4 ）
sample_cycle += 1;
else
sample_cycle = 0;
}
/**
* 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)保存至緩沖區(qū)
*/
void ADE_WriteByte（unsigned short data， unsigned short addr）
{
memcpy（ADE_AdjustDataBuf+addr， &data， sizeof（unsigned short））;
}
/**
* 讀取校準(zhǔn)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)
*/
unsigned short ADE_ReadByte（unsigned short addr）
{
unsigned short data;
memcpy（&data， ADE_AdjustDataBuf+addr， sizeof（unsigned short））;
return data;
}
/**
* 功能：保存校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
*/
void ADE_AdjustSaveData（void）
{
unsigned char i;
unsigned short temp_data;
unsigned short temp_add = 0;
ADE_WriteByte（ SAVE_OK， ADE_SET_ADDR ）; //寫入標(biāo)志
temp_add +=2;
for（i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.voltage［i］;
ADE_WriteByte（temp_data ， ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
temp_add += 2;
}
for（i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.current［i］;
ADE_WriteByte（temp_data ， ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
temp_add += 2;
}
for（i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.watt［i］;
ADE_WriteByte（temp_data ， ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
temp_add += 2;
}
for（i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.var［i］;
ADE_WriteByte（temp_data ， ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
temp_add += 2;
}
for（i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.va［i］;
ADE_WriteByte（temp_data ， ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
temp_add += 2;
}
}
/**
* 功能： 將緩沖區(qū)中的校準(zhǔn)參數(shù)寫入ADE7758
* 當(dāng)確定校準(zhǔn)參數(shù)的值后，便調(diào)用該函數(shù)，寫數(shù)據(jù)寫入ADE7758特定的寄存器中
*/
void ADE_AdjustWriteValue（void）
{
unsigned char i;
unsigned short temp_data;
for（i = 0; i 《 3; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.voltage［i］;
if（ temp_data 《 0x1000 ）//4096
ADE_Write（ ADD_AVRMSGAIN + i， temp_data ， 16 ）;
}
for（i = 0; i 《 3; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.current［i］;
if（ temp_data 《 0x1000 ）//4096
ADE_Write（ ADD_AIGAIN + i， temp_data ， 16 ）;
}
for（i = 0; i 《 3; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.watt［i］;
if（ temp_data 《 0x1000 ）//4096
ADE_Write（ ADD_AWG + i， temp_data ， 16 ）;
}
for（i = 0; i 《 3; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.var［i］;
if（ temp_data 《 0x1000 ）//4096
ADE_Write（ ADD_AVARG + i， temp_data ， 16 ）;
}
for（i = 0; i 《 3; i++）
{
temp_data = adjusting.write_data.va［i］;
if（ temp_data 《 0x1000 ）//4096
ADE_Write（ ADD_AVAG + i， temp_data ， 16 ）;
}
}
/**
* 功能：讀出已保存的校準(zhǔn)參數(shù)
*/
void ADE_AdjustReadData（void）
{
unsigned char i;
unsigned short temp_data;
unsigned short temp_add = 0;
if（ ADE_ReadByte（ADE_SET_ADDR） == SAVE_OK）
{
b_adjust = 1;//ADE7758已經(jīng)校準(zhǔn)標(biāo)志
temp_add += 2;
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = ADE_ReadByte（ ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
adjusting.write_data.voltage［i］= temp_data;
temp_add += 2;
}
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = ADE_ReadByte（ ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
adjusting.write_data.current［i］= temp_data;
temp_add += 2;
}
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = ADE_ReadByte（ ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
adjusting.write_data.watt［i］= temp_data;
temp_add += 2;
}
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = ADE_ReadByte（ ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
adjusting.write_data.var［i］= temp_data;
temp_add += 2;
}
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
{
temp_data = ADE_ReadByte（ ADE_SET_ADDR + temp_add ）;
adjusting.write_data.va［i］= temp_data;
temp_add += 2;
}
ADE_AdjustWriteValue（）;
}
}
/**
* 功能：檢測7758是否異常，有則修復(fù)
*/
void ADE_Check7758（void）
{
unsigned short temp，temp1;
if（ ！b_adjust ）//ADE7758已經(jīng)校準(zhǔn)標(biāo)志
return;
temp = ADE_ReadByte（ ADE_SET_ADDR + 2 ）;
temp1 = ADE_Read（ ADD_AVRMSGAIN ，12 ） & 0x0fff;
if（ temp ！= temp1 ）//檢測A相校準(zhǔn)參數(shù)是否正確
ADE_AdjustReadData（）;
}
/**
* 功能：將標(biāo)志寫入中斷寄存器中，允許能量寄存器容量超出一半時產(chǎn)生中斷
*/
void ADE_WriteMask（void）
{
unsigned char data［3］;
unsigned char type;
unsigned int wdata = 0x00000700;//AEHF=1，VAEHF=1，低8位無用
ADE_CS（0）;
type = ADD_MASK & 0x7F;
type = type | 0x80;
data［0］ = type;
ADE_SPIWrite（data， 1）;
ADE_udelay（）;
data［0］ = （wdata 》》 16）&0xFF;
data［1］ = （wdata 》》 8）&0xFF;
data［2］ = wdata&0xFF;
ADE_SPIWrite（data， 3）;
ADE_CS（1）;
}
/**
* 功能：清除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
*/
void ADE_Clean（void）
{
unsigned char i;
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
adjusting.write_data.voltage［i］ = 0;
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
adjusting.write_data.current［i］ = 0;
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
adjusting.write_data.watt［i］ = 0;
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
adjusting.write_data.var［i］ = 0;
for（ i = 0; i 《 3 ; i++）
adjusting.write_data.va［i］ = 0;
ADE_AdjustWriteValue（）;
memset（ADE_AdjustDataBuf，0，sizeof（ADE_AdjustDataBuf））; /*校驗數(shù)據(jù)緩沖區(qū)清0*/
}
/**
* 功能：7758初始化函數(shù)
*/
void ADE_Init（void）
{
unsigned char TempData， i;
ADE_WriteMask（）;//write interrupt mask to ade7758
TempData = （0xff & ADE_Read（ADD_COMPMODE，8） ） | 0x80;
ADE_Write（ADD_COMPMODE，（（int）TempData《《8），8）;//seting activate the no-load threshold
if（ bWorkModel ）
{
ADE_Clean（）;
for（i = 0; i 《 3; i++）
ADE_Write（ ADD_WDIV + i， 0X00 ， 8 ）;
}
else //正常工作模式
ADE_AdjustReadData（）;
}
int main（void）
{
int ret = 0;
ret = SPI_Open（）;
if（ret）
return ret;
ADE_AdjustSaveData（）;
ADE_Init（）;
while（1）
{
sleep（1）;
bit_1s = 1;
ADE_GetData（）;
}
SPI_Close（）;
return 0;
}
工商網(wǎng)監(jiān)
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