STM32

单相计量芯片RN8209D使用经验分享

2019-12-09 13:47发布

站内问答 / STM32/STM8
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本帖最后由 Baldwin 于 2018-10-16 08:24 编辑

之前用了三相计量芯片RN8302，RN8302计量芯片使用经验分享https://www.amobbs.com/thread-5697512-1-1.html
最近产品的另外一个系列需要单向计量，于是用了RN8209D，做下来效果还可以 ，能满足1级的精度，实际可以做到0.5S，总的来说这款芯片还是蛮不错的；老规矩，把相关资料分享给大家，少走弯路；
以下是实验时的误差记录
误差.png (5.95 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 11:13 上传

HFConst，功率转换系数，启动功率寄存器值换算方法
HFConst换算.png (26.85 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 11:16 上传


1---------------------------------------硬件部分-----------------------------------------------------------------------------------
RN8209D电路.png (92.71 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 10:21 上传
电压和电流都采用互感器，电压采样采用泽明1:1电压互感器，电流采样采用5A:2.5mA互感器；RN8209D采用模拟SPI与单片机进行通信；电路相对比较简单；

2---------------------------------------RN8209D通信部分，采用模拟SPI-------------------------------------------------------------------------
  1. void RN8209D_ReadRegNoCheck(uint8_t addr,uint8_t *regbuf,uint8_t regbuflen)
  2. {
  3.     uint8_t ucI,ucK;

  5.     RN8209D_CS_CLR();
  6.     delay_us(10);
  7.     addr |= 0x00;            //发送读数据命令(bit.7=0)
  8.     for(ucI=0;ucI<8;ucI++)        //发送读数据命令,下降沿接收数据,高位在前，低位在后
  9.     {
  10.         if( addr & 0x80 )
  11.             RN8209D_MOSI_SET();
  12.         else
  13.             RN8209D_MOSI_CLR();
  14.         RN8209D_SCK_SET();
  15.         delay_us(RN_CLOCKWIDTH);
  16.         RN8209D_SCK_CLR();      //在时钟的下降沿写数据
  17.         addr<<=1;
  18.         delay_us(RN_CLOCKWIDTH);
  19.     }
  20.     RN8209D_MOSI_CLR();
  21.     RN8209D_SCK_CLR();
  22.     delay_us(50);
  23.     for(ucK=0;ucK<regbuflen;ucK++)
  24.     {
  25.         regbuf[ucK]=0x00;
  26.         for(ucI=0;ucI<8;ucI++)
  27.         {
  28.             RN8209D_SCK_SET();
  29.             delay_us(RN_CLOCKWIDTH);
  30.             regbuf[ucK]<<=1;
  31.             RN8209D_SCK_CLR();      //在时钟的下降沿读数据
  32.             delay_us(RN_CLOCKWIDTH/2);
  33.             if(RN8209D_Read_MISO())
  34.                 regbuf[ucK]=regbuf[ucK]|0x01;
  35.             delay_us(RN_CLOCKWIDTH/2);
  36.         }
  37.     }
  38.     RN8209D_CS_SET();
  39.     delay_us(10);
  40.     RN8209D_SCK_CLR();
  41.     delay_us(10);
  42. }

  44. uint8_t RN8209D_ReadReg(uint8_t addr,uint8_t *regbuf,uint8_t regbuflen)
  45. {
  46.     uint8_t buf[4];

  48.     RN8209D_ReadRegNoCheck(addr,regbuf,regbuflen);
  49.     m_memset(buf,0x01,4);
  50.     RN8209D_ReadRegNoCheck(Reg_RData,buf,4);

  52.     if(regbuflen == 3){
  53.         if(m_memcmp(regbuf,buf+1,regbuflen) == 0)
  54.             return 0;
  55.         else
  56.             return 1;
  57.     }
  58.     else if(regbuflen == 4){
  59.         if(m_memcmp(regbuf,buf,regbuflen) == 0)
  60.             return 0;
  61.         else
  62.             return 1;
  63.     }
  64.     else if(regbuflen == 2){
  65.         if(m_memcmp(regbuf,buf+2,regbuflen) == 0)
  66.             return 0;
  67.         else
  68.             return 1;
  69.     }
  70.     else{
  71.         return 1;
  72.     }

  74. }

  76. void RN8209D_WriteRegNoCheck(uint8_t addr,uint8_t *regbuf,uint8_t regbuflen)
  77. {
  78.     uint8_t ucI,ucK;

  80.     RN8209D_CS_CLR();
  81.     delay_us(100);
  82.     addr |= 0x80;   //发送写数据命令(bit.7=1)
  83.     for(ucI=0;ucI<8;ucI++)
  84.     {
  85.         if( addr & 0x80 )
  86.             RN8209D_MOSI_SET();
  87.         else
  88.             RN8209D_MOSI_CLR(); ;
  89.         RN8209D_SCK_SET();
  90.         delay_us(RN_CLOCKWIDTH);
  91.         RN8209D_SCK_CLR();          //在时钟的下降沿写数据
  92.         addr<<=1;
  93.         delay_us(RN_CLOCKWIDTH);
  94.     }
  95.     RN8209D_MOSI_CLR();
  96.     RN8209D_SCK_CLR();
  97.     delay_us(500);
  98.     for(ucK=0;ucK<regbuflen;ucK++)
  99.     {
  100.         for(ucI=0;ucI<8;ucI++)
  101.         {
  102.             if(regbuf[ucK] & 0x80 )
  103.                 RN8209D_MOSI_SET();
  104.             else
  105.                 RN8209D_MOSI_CLR();
  106.             RN8209D_SCK_SET();
  107.             delay_us(RN_CLOCKWIDTH);
  108.             RN8209D_SCK_CLR();      //在时钟的下降沿写数据
  109.             regbuf[ucK]<<=1;
  110.             delay_us(RN_CLOCKWIDTH);
  111.         }
  112.     }
  113.     RN8209D_MOSI_CLR();
  114.     delay_us(100);
  115.     RN8209D_CS_SET();
  116.     delay_us(100);
  117.     RN8209D_SCK_CLR();
  118.     delay_us(100);
  119. }

  121. uint8_t RN8209D_WriteReg(uint8_t addr,uint8_t *regbuf,uint8_t regbuflen)
  122. {
  123.     uint8_t buf[4];

  125.     RN8209D_WriteRegNoCheck(addr,regbuf,regbuflen);
  126.     m_memset(buf,0,4);
  127.     RN8209D_WriteRegNoCheck(Reg_WData,buf,regbuflen);

  129.     if(regbuflen == 3){
  130.         if(m_memcmp(regbuf,buf+1,regbuflen) == 0)
  131.             return 0;
  132.         else
  133.             return 1;
  134.     }
  135.     else if(regbuflen == 4){
  136.         if(m_memcmp(regbuf,buf,regbuflen) == 0)
  137.             return 0;
  138.         else
  139.             return 1;
  140.     }
  141.     else if(regbuflen == 2){
  142.         if(m_memcmp(regbuf,buf+2,regbuflen) == 0)
  143.             return 0;
  144.         else
  145.             return 1;
  146.     }
  147.     else{
  148.         return 1;
  149.     }
  150. }
复制代码

3---------------------------------------RN8209 寄存器-------------------------------------------------------------------------
寄存器主要分2块，校表参数寄存器和计量参数寄存器
RN8209校表寄存器.png (137.38 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 10:28 上传
RN8209计量参数寄存器.png (138.01 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 10:28 上传

4---------------------------------------RN8209 特殊命令------------------------------------------------------------------------
RN8209部分寄存器进行写操作时，需要先发送写使能，才可以对寄存器操作，这点需要注意；同时，对RN8209芯片操作时，需要先发送复位命令哦；
RN8209特殊命令.png (131.62 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 10:40 上传

5---------------------------------------RN8209 初始化（非校表初始化）------------------------------------------------------------------------
RN8209参数设置.png (21.54 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 10:55 上传
这是RN8209需要用的变量，我把它放到结构体里，方便观察
  1. typedef struct{
  2.     uint16_t Cst_HFConst;
  3.     uint16_t Cst_PStart;  //有功启动功率
  4.     uint16_t Cst_DStart;
  5.     uint16_t Cst_GPQA;    //A通道功率增益校正
  6.     uint16_t Cst_GPQB;    //B通道功率增益校正
  7.     uint8_t  Cst_PhsA;    //A通道相位校正
  8.     uint8_t  Cst_PhsB;    //B通道相位校正
  9.     uint16_t Cst_QPhsCal; //无功相位校正
  10.     uint16_t Cst_APOSA;   //A通道有功功率offset校正
  11.     uint16_t Cst_APOSB;   //B通道有功功率offset校正
  12.     uint16_t Cst_RPOSA;   //A通道无功功率offset校正
  13.     uint16_t Cst_RPOSB;   //B通道无功功率offset校正
  14.     uint16_t Cst_IARMSOS; //A通道电流有效值offset校正
  15.     uint16_t Cst_IBRMSOS; //B通道电流有效值offset校正
  16.     uint16_t Cst_IBGain;  //B通道电流增益

  18.     uint16_t Cst_Ku;
  19.     uint32_t Cst_Kia;
  20.     uint32_t Cst_Kib;

  22.     uint16_t cheskSum;

  24. }StDef_RN8209DPara;
复制代码
  1. uint8_t RN8209D_Init(void)
  2. {
  3.     uint8_t regbuf[4];
  4.     uint8_t status = 1;

  6.     RN8209D_GPIOConfig();

  8.     RN8209D_RST_CLR();
  9.     delay_ms(100);
  10.     RN8209D_RST_SET();
  11.     delay_ms(100);

  13.     //读取RN8209 DeviceID
  14.     if(RN8209D_ReadReg(Reg_DeviceID,regbuf,3) == 0)
  15.     {
  16.         if((regbuf[0]==0x82)&&(regbuf[1]==0x09)&&(regbuf[2]==0x00)){
  17.             status = 0;
  18.         }
  19.         else{
  20.             status = 1;
  21.         }
  22.     }

  24.     //默认换算系数
  25.     //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kia = 41938;
  26.     //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kib = 44529;
  27.     //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Ku  = 8711;

  29.     if(status == 0)
  30.     {
  31.         //写使能
  32.         regbuf[0] = 0xE5;
  33.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  34.         //复位
  35.         regbuf[0] = 0xFA;
  36.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  37.         delay_ms(20);
  38.         //写使能
  39.         regbuf[0] = 0xE5;
  40.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  41.         //系统控制寄存器
  42.         regbuf[0] = 0x00;
  43.         regbuf[1] = 0x51;  //开启通道B,A、B通道增益2
  44.         RN8209D_WriteReg(Reg_SYSCON,regbuf,2);
  45.         m_memset(regbuf,0,2);
  46.         RN8209D_ReadReg(Reg_SYSCON,regbuf,2);
  47.         //写HFCONST
  48.         regbuf[0] = 0x35;
  49.         regbuf[1] = 0x7B;
  50.         RN8209D_WriteReg(Reg_HFCONST,regbuf,2);
  51.         m_memset(regbuf,0,2);
  52.         RN8209D_ReadReg(Reg_HFCONST,regbuf,2);
  53.         //启动功率
  54.         regbuf[0] = 0x01;
  55.         regbuf[1] = 0x2D;
  56.         RN8209D_WriteReg(Reg_PStart,regbuf,2);
  57.         regbuf[0] = 0x01;
  58.         regbuf[1] = 0x2D;
  59.         RN8209D_WriteReg(Reg_DStart,regbuf,2);
  60.         //计量控制
  61.         regbuf[0] = 0x80;  //电能读后清零
  62.         regbuf[1] = 0x03;
  63.         RN8209D_WriteReg(Reg_EMUCON,regbuf,2);
  64.         //计量控制2
  65.         regbuf[0] = 0x00;
  66.         regbuf[1] = 0xB0;
  67.         RN8209D_WriteReg(Reg_EMUCON2,regbuf,2);
  68.         //A通道有功功率增益
  69.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQA = 0;
  70.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQA/256;
  71.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQA%256;
  72.         RN8209D_WriteReg(Reg_GPQA,regbuf,2);
  73.         //B通道有功功率增益
  74.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQB = 0;
  75.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQB/256;
  76.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQB%256;
  77.         RN8209D_WriteReg(Reg_GPQB,regbuf,2);
  78.         //A通道相位校正
  79.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_PhsA = 0;
  80.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_PhsA;
  81.         RN8209D_WriteReg(Reg_PhsA,regbuf,1);
  82.         //B通道相位校正
  83.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_PhsB = 0;
  84.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_PhsB;
  85.         RN8209D_WriteReg(Reg_PhsB,regbuf,1);
  86.         //A通道有功功率offset
  87.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSA = 0;
  88.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSA/256;
  89.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSA%256;
  90.         RN8209D_WriteReg(Reg_APOSA,regbuf,2);
  91.         //B通道有功功率offset
  92.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSB = 0;
  93.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSB/256;
  94.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSB%256;
  95.         RN8209D_WriteReg(Reg_APOSB,regbuf,2);
  96.         //A通道无功功率offset
  97.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_RPOSA = 0;
  98.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_RPOSA/256;
  99.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_RPOSA%256;
  100.         RN8209D_WriteReg(Reg_RPOSA,regbuf,2);
  101.         //B通道无功功率offset
  102.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_RPOSB = 0;
  103.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_RPOSB/256;
  104.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_RPOSB%256;
  105.         RN8209D_WriteReg(Reg_RPOSB,regbuf,2);
  106.         //A通道电流offset
  107.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IARMSOS = 0;
  108.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IARMSOS/256;
  109.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IARMSOS%256;
  110.         RN8209D_WriteReg(Reg_IARMSOS,regbuf,2);
  111.         //B通道电流offset
  112.         //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IBRMSOS = 0;
  113.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IBRMSOS/256;
  114.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IBRMSOS%256;
  115.         RN8209D_WriteReg(Reg_IBRMSOS,regbuf,2);
  116.         //B通道电流增益
  117.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IBGain = 0;
  118.         regbuf[0] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IBGain/256;
  119.         regbuf[1] = StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IBGain%256;
  120.         RN8209D_WriteReg(Reg_IBGain,regbuf,2);
  121.         //直流通道
  122.         regbuf[0]=0;regbuf[1]=0;
  123.         RN8209D_WriteReg(Reg_D2FPL,regbuf,2);
  124.         regbuf[0]=0;regbuf[1]=0;
  125.         RN8209D_WriteReg(Reg_D2FPH,regbuf,2);
  126.         regbuf[0]=0;regbuf[1]=0;
  127.         RN8209D_WriteReg(Reg_DCIAH,regbuf,2);
  128.         regbuf[0]=0;regbuf[1]=0;
  129.         RN8209D_WriteReg(Reg_DCIBH,regbuf,2);
  130.         regbuf[0]=0;regbuf[1]=0;
  131.         RN8209D_WriteReg(Reg_DCUH,regbuf,2);
  132.         regbuf[0]=0;regbuf[1]=0;
  133.         RN8209D_WriteReg(Reg_DCL,regbuf,2);
  134.         //写保护
  135.         regbuf[0] = 0xDC;
  136.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  137.         //获取校表寄存器校验值
  138.         RN8209D_GetCheckSum();
  139.     }

  141.     return status;
  142. }
复制代码

6---------------------------------------RN8209 校表初始化）------------------------------------------------------------------------
  1. void RN8209D_CalibrateInit(void)
  2. {
  3.     uint8_t regbuf[4];
  4.     uint8_t status = 1;

  6.     //读取RN8209 DeviceID
  7.     if(RN8209D_ReadReg(Reg_DeviceID,regbuf,3) == 0){
  8.         if((regbuf[0]==0x82)&&(regbuf[1]==0x09)&&(regbuf[2]==0x00)){
  9.             status = 0;
  10.         }
  11.         else{
  12.             status = 1;
  13.         }
  14.     }

  16.     //默认换算系数
  17.     //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kia = 41938;
  18.     //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kib = 44529;
  19.     //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Ku = 8711;
  20.     if(status == 0){
  21.         //写使能
  22.         regbuf[0] = 0xE5;
  23.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  24.         //复位
  25.         regbuf[0] = 0xFA;
  26.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  27.         delay_ms(20);
  28.         //写使能
  29.         regbuf[0] = 0xE5;
  30.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  31.         //系统控制寄存器
  32.         regbuf[0] = 0x00;
  33.         regbuf[1] = 0x51;  //开启通道B
  34.         RN8209D_WriteReg(Reg_SYSCON,regbuf,2);
  35.         m_memset(regbuf,0,2);
  36.         RN8209D_ReadReg(Reg_SYSCON,regbuf,2);
  37.         //写HFCONST
  38.         regbuf[0] = 0x35;
  39.         regbuf[1] = 0x7B;
  40.         RN8209D_WriteReg(Reg_HFCONST,regbuf,2);
  41.         m_memset(regbuf,0,2);
  42.         RN8209D_ReadReg(Reg_HFCONST,regbuf,2);
  43.         //启动功率
  44.         regbuf[0] = 0x01;
  45.         regbuf[1] = 0x2D;
  46.         RN8209D_WriteReg(Reg_PStart,regbuf,2);
  47.         regbuf[0] = 0x01;
  48.         regbuf[1] = 0x2D;
  49.         RN8209D_WriteReg(Reg_DStart,regbuf,2);
  50.         //计量控制
  51.         regbuf[0] = 0x80;  //电能读后清零
  52.         regbuf[1] = 0x03;
  53.         RN8209D_WriteReg(Reg_EMUCON,regbuf,2);
  54.         //计量控制2
  55.         regbuf[0] = 0x00;
  56.         regbuf[1] = 0xB0;  //自定义电能寄存器为B通道
  57.         RN8209D_WriteReg(Reg_EMUCON2,regbuf,2);
  58.         //B通道电流增益
  59.         regbuf[0] = 0;
  60.         regbuf[1] = 0;
  61.         RN8209D_WriteReg(Reg_IBGain,regbuf,2);
  62.         //A通道有功功率增益
  63.         regbuf[0] = 0;
  64.         regbuf[1] = 0;
  65.         RN8209D_WriteReg(Reg_GPQA,regbuf,2);
  66.         //B通道有功功率增益
  67.         regbuf[0] = 0;
  68.         regbuf[1] = 0;
  69.         RN8209D_WriteReg(Reg_GPQB,regbuf,2);
  70.         //A通道相位校正
  71.         regbuf[0] = 0;
  72.         RN8209D_WriteReg(Reg_PhsA,regbuf,1);
  73.         //B通道相位校正
  74.         regbuf[0] = 0;
  75.         RN8209D_WriteReg(Reg_PhsB,regbuf,1);
  76.         //A通道有功功率offset
  77.         regbuf[0] = 0;
  78.         regbuf[1] = 0;
  79.         RN8209D_WriteReg(Reg_APOSA,regbuf,2);
  80.         //B通道有功功率offset
  81.         regbuf[0] = 0;
  82.         regbuf[1] = 0;
  83.         RN8209D_WriteReg(Reg_APOSB,regbuf,2);
  84.         //A通道无功功率offset
  85.         regbuf[0] = 0;
  86.         regbuf[1] = 0;
  87.         RN8209D_WriteReg(Reg_RPOSA,regbuf,2);
  88.         //B通道无功功率offset
  89.         regbuf[0] = 0;
  90.         regbuf[1] = 0;
  91.         RN8209D_WriteReg(Reg_RPOSB,regbuf,2);
  92.         //A通道电流offset
  93.         regbuf[0] = 0;
  94.         regbuf[1] = 0;
  95.         RN8209D_WriteReg(Reg_IARMSOS,regbuf,2);
  96.         //B通道电流offset
  97.         regbuf[0] = 0;
  98.         regbuf[1] = 0;
  99.         RN8209D_WriteReg(Reg_IBRMSOS,regbuf,2);
  100.         //校表时不要写保护
  101.     }
  102. }
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7---------------------------------------RN8209 校表步骤------------------------------------------------------------------------
详细流程参考手册
RN8209校表流程.png (22.33 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2018-10-15 11:04 上传

将校表台电压设置220V,5A
（1）电压、电流系数校准
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：   计算电压、电流显示转换系数
  3. 参数说明：
  4. 返回说明：
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. void RN8209D_CalibrateKx(uint8_t phase)
  12. {
  13.     uint8_t regbuf[3];
  14.     //uint32_t tempValue;
  15.     uint32_t regtemp[12],regtotal=0;
  16.     uint8_t i = 0;

  18.     if(phase == phase_A){
  19.         for(i=0;i<12;i++)
  20.         {
  21.             if(RN8209D_ReadReg(Reg_URMS,regbuf,3)==0){
  22.                 regtemp[i] = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  23.             }
  24.             delay_ms(350);
  25.         }
  26.         //第一个数据不要
  27.         for(i=1;i<12;i++){
  28.             regtotal += regtemp[i];
  29.         }
  30.         regtotal /= 11;
  31.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Ku = regtotal / 220;

  33.         regtotal = 0;

  35.         for(i=0;i<12;i++)
  36.         {
  37.             if(RN8209D_ReadReg(Reg_IARMS,regbuf,3)==0){
  38.                 regtemp[i] = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  39.             }
  40.             delay_ms(350);
  41.         }
  42.         //第一个数据不要
  43.         for(i=1;i<12;i++){
  44.             regtotal += regtemp[i];
  45.         }
  46.         regtotal /= 11;
  47.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kia = regtotal / 5;
  48.     }
  49.     else if(phase == phase_B){
  50.         for(i=0;i<12;i++)
  51.         {
  52.             if(RN8209D_ReadReg(Reg_URMS,regbuf,3)==0){
  53.                 regtemp[i] = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  54.             }
  55.             delay_ms(350);
  56.         }
  57.         //第一个数据不要
  58.         for(i=1;i<12;i++){
  59.             regtotal += regtemp[i];
  60.         }
  61.         regtotal /= 11;
  62.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Ku = regtotal / 220;

  64.         regtotal = 0;

  66.         for(i=0;i<12;i++)
  67.         {
  68.             if(RN8209D_ReadReg(Reg_IBRMS,regbuf,3)==0){
  69.                 regtemp[i] = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  70.             }
  71.             delay_ms(350);
  72.         }
  73.         //第一个数据不要
  74.         for(i=1;i<12;i++){
  75.             regtotal += regtemp[i];
  76.         }
  77.         regtotal /= 11;
  78.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kib = regtotal / 5;
  79.     }
  80. }
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（2）1.0功率校准
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：   误差法校准功率增益
  3. 参数说明：
  4. 返回说明：
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. void RN8209D_CalibrateGPQxErr(uint8_t phase,int16_t err)
  12. {
  13.     const uint16_t regGPx[]={Reg_GPQA,Reg_GPQB};
  14.     const uint16_t regArry[]={Reg_PowerPA,Reg_PowerPB};
  15.     uint8_t regbuf[5];
  16.     float k = 0;
  17.     uint16_t GPQx;
  18.     uint16_t tempValue;

  20.     //判断是否是负数
  21.     if(err & 0x8000){
  22.         err &= 0x7fff;
  23.         err = -err;
  24.     }

  26.     k = (-err/10000.0)/(1+err/10000.0);
  27.     if(k > 0){
  28.         GPQx = (uint16_t)(k*32768);
  29.         //写使能
  30.         regbuf[0] = 0xE5;
  31.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  32.         regbuf[0] = GPQx/256;
  33.         regbuf[1] = GPQx%256;
  34.         RN8209D_WriteReg(regGPx[phase],regbuf,2);
  35.     }
  36.     else{
  37.         GPQx = (uint16_t)(k*32768+65536);
  38.         //写使能
  39.         regbuf[0] = 0xE5;
  40.         RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  41.         //写寄存器
  42.         regbuf[0] = GPQx/256;
  43.         regbuf[1] = GPQx%256;
  44.         RN8209D_WriteReg(regGPx[phase],regbuf,2);
  45.         m_memset(regbuf,0x00,2);
  46.         RN8209D_ReadReg(regGPx[phase],regbuf,2);
  47.     }
  48.     if(phase == phase_A){
  49.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQA = GPQx;
  50.         if(RN8209D_ReadReg(regArry[phase],regbuf,2)==0){
  51.             tempValue = regbuf[0]*256+regbuf[1];
  52.             //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kpa = tempValue / 1100;
  53.         }
  54.     }
  55.     else if(phase == phase_B){
  56.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_GPQB = GPQx;
  57.         if(RN8209D_ReadReg(regArry[phase],regbuf,2)==0){
  58.             tempValue = regbuf[0]*256+regbuf[1];
  59.             //StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kpb = tempValue / 1100;
  60.         }
  61.     }
  62. }
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（3）0.5L相位校正
将校表台电压设置220V,5A，0.5L
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：   误差法校准相位
  3. 参数说明：
  4. 返回说明：
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. void RN8209D_CalibratePhsXErr(uint8_t phase,int16_t err)
  12. {
  13.     double k = 0;
  14.     uint8_t phsValue = 0;
  15.     const uint16_t regGPx[]={Reg_PhsA,Reg_PhsB};
  16.     uint8_t regbuf[5];

  18.     k = asin(-err/10000.0/1.732)*180/3.142;
  19.     if(k > 0){
  20.         phsValue = (uint8_t)(k/0.02);
  21.     }
  22.     else{
  23.         phsValue = (uint8_t)(k/0.02+512);
  24.     }
  25.     //写使能
  26.     regbuf[0] = 0xE5;
  27.     RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  28.     //写寄存器
  29.     regbuf[0] = phsValue;
  30.     RN8209D_WriteReg(regGPx[phase],regbuf,1);
  31.     if(phase == phase_A){
  32.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_PhsA = phsValue;
  33.     }
  34.     else if(phase == phase_B){
  35.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_PhsB = phsValue;
  36.     }
  37. }
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（4）5% Ib 功率Offset校正
将校表台电压设置220V,0.25A,1.0
  1. void RN8209D_CalibrateAPOSx(uint8_t phase)
  2. {
  3.     uint8_t regbuf[5];
  4.     uint32_t regtemp[12],regtotal=0;
  5.     const uint16_t regArry[]={Reg_PowerPA,Reg_PowerPB};
  6.     const uint16_t reg_APOSArry[]={Reg_APOSA,Reg_APOSB};
  7.     const uint16_t reg_GPQxArry[]={Reg_GPQA,Reg_GPQB};
  8.     uint8_t i = 0;
  9.     uint16_t temp;
  10.     float gGPQx = 0;
  11.     double k = 0;

  13.     for(i=0;i<12;i++){
  14.         if(RN8209D_ReadReg(regArry[phase],regbuf,4)==0){
  15.             regtemp[i] = (regbuf[0]<<24)+(regbuf[1]<<16)+(regbuf[2]<<8)+(regbuf[3]);
  16.             //求补码
  17.             if(regtemp[i]&0x80000000){
  18.                regtemp[i] = ~regtemp[i];
  19.                regtemp[i] += 1;
  20.             }
  21.         }
  22.         delay_ms(350);
  23.     }
  24.     //第一个数据不要
  25.     for(i=1;i<12;i++){
  26.         regtotal += regtemp[i];
  27.     }
  28.     regtotal /= 11;

  30.     RN8209D_ReadReg(reg_GPQxArry[phase],regbuf,2);
  31.     temp = regbuf[0]*256+regbuf[1];
  32.     if(temp&0x8000)
  33.     {
  34.         gGPQx = (temp-65536)/32768.0;
  35.     }
  36.     else{
  37.         gGPQx = temp/32768.0;
  38.     }

  40.     k = (602299-regtotal)/(1+gGPQx);
  41.     if(k > 0){
  42.         temp = (uint16_t)k;
  43.     }
  44.     else{
  45.         temp = (uint16_t)(k+65536);
  46.     }
  47.     //写使能
  48.     regbuf[0] = 0xE5;
  49.     RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  50.     //写寄存器
  51.     regbuf[0] = temp/256;regbuf[1] = temp%256;
  52.     RN8209D_WriteReg(reg_APOSArry[phase],regbuf,2);
  53.     if(phase == phase_A){
  54.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSA = temp;
  55.     }
  56.     else if(phase == phase_B){
  57.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_APOSB = temp;
  58.     }

  60. }
复制代码

（5）电流Offset校正
将校表台电压设置220V,0A,1.0，只提供电压
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：   计算电流通道offset
  3. 参数说明：
  4. 返回说明：
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. void RN8209D_CalibrateCurrentOffset(uint8_t phase)
  12. {
  13.     uint8_t regbuf[5];
  14.     uint32_t regtemp[12],regtotal=0;
  15.     const uint16_t regArry[]={Reg_IARMS,Reg_IBRMS};
  16.     const uint16_t regIx_OS[]={Reg_IARMSOS,Reg_IBRMSOS};
  17.     uint8_t i = 0;
  18.     uint16_t temp;

  20.     for(i=0;i<12;i++)
  21.     {
  22.         if(RN8209D_ReadReg(regArry[phase],regbuf,3)==0){
  23.             regtemp[i] = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  24.         }      
  25.         delay_ms(350);
  26.     }
  27.     //第一个数据不要
  28.     for(i=1;i<12;i++){
  29.         regtotal += regtemp[i];
  30.     }
  31.     regtotal /= 11;
  32.     regtotal = regtotal * regtotal;
  33.     //求反码
  34.     regtotal = ~regtotal;
  35.     temp = (regtotal>>8);
  36.     //符号位
  37.     if(regtotal & 0x80000000)
  38.         temp |= 0x8000;
  39.     //写使能
  40.     regbuf[0] = 0xE5;
  41.     RN8209D_WriteReg(WREN,regbuf,1);
  42.     //写寄存器
  43.     regbuf[0] = temp/256;regbuf[1] = temp%256;
  44.     RN8209D_WriteReg(regIx_OS[phase],regbuf,2);
  45.     if(phase == phase_A){
  46.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IARMSOS = temp;
  47.     }
  48.     else if(phase == phase_B){
  49.         StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_IBRMSOS = temp;
  50.     }
  51. }
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8---------------------------------------RN8209计量参数读取------------------------------------------------------------------------
（1）电压
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：
  3. 参数说明：
  4. 返回说明： 扩大10倍
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. uint8_t RN8209D_ReadVoltage(uint16_t *vol)
  12. {
  13.     uint8_t  regbuf[3];
  14.     uint32_t tempValue;

  16.     if(RN8209D_ReadReg(Reg_URMS,regbuf,3)==0){
  17.         tempValue = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  18.         if(tempValue & 0x800000){
  19.             tempValue = 0;
  20.         }
  21.         else{
  22.             *vol = (uint16_t)(tempValue*10.0/StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Ku);
  23.         }
  24.         return 0;
  25.     }
  26.    
  27.     return 1;
  28.    
  29. }
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（2）电流
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：
  3. 参数说明：
  4. 返回说明： 扩大1000倍
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. uint8_t RN8209D_ReadCurrent(uint8_t phase,uint16_t *current)
  12. {
  13.     uint8_t  regbuf[3];
  14.     uint32_t tempValue;

  16.     if(phase == phase_A){
  17.         if(RN8209D_ReadReg(Reg_IARMS,regbuf,3)==0){
  18.             tempValue = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  19.             if(tempValue & 0x800000){
  20.                 tempValue = 0;
  21.             }
  22.             else{
  23.                 *current = (uint16_t)(tempValue*1000.0/StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kia);
  24.             }
  25.             return 0;
  26.         }
  27.     }
  28.     else if(phase == phase_B){
  29.         if(RN8209D_ReadReg(Reg_IBRMS,regbuf,3)==0){
  30.             tempValue = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  31.             if(tempValue & 0x800000){
  32.                 tempValue = 0;
  33.             }
  34.             else{
  35.                 *current = (uint16_t)(tempValue*1000.0/StDef_RN8209DPara_Reg.Cst_Kib);
  36.             }
  37.             return 0;
  38.         }
  39.     }
  40.     return 1;
  41. }
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（3）有功功率
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：   读取有功功率
  3. 参数说明：
  4. 返回说明：   扩大1000倍
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. uint8_t RN8209D_ReadPower(uint8_t phase,uint32_t *p)
  12. {
  13.     uint8_t  regbuf[4];
  14.     uint32_t tempValue;

  16.     if(phase == phase_A){
  17.         if(RN8209D_ReadReg(Reg_PowerPA,regbuf,4)==0){
  18.             tempValue = (regbuf[0]<<24)+(regbuf[1]<<16)+(regbuf[2]<<8)+(regbuf[3]);
  19.             if(tempValue&0x80000000){
  20.               tempValue = ~tempValue;
  21.               tempValue += 1;
  22.             }
  23. //            if(tempValue>=21903393){
  24. //                *p = (uint32_t)(tempValue*0.0000457);
  25. //            }
  26. //            else if(tempValue<21903393 && tempValue>=2190339){
  27. //                *p = (uint32_t)(tempValue*10*0.0000457);
  28. //            }
  29. //            else if(tempValue<2190339 && tempValue>=219033){
  30. //                *p = (uint32_t)(tempValue*100*0.0000457);
  31. //            }
  32. //            else if(tempValue<219033){
  33. //                *p = (uint32_t)(tempValue*1000*0.0000457);
  34. //            }

  36.             *p = (uint32_t)(tempValue*0.000457);
  37.             return 0;
  38.         }
  39.     }
  40.     else if(phase == phase_B){
  41.         if(RN8209D_ReadReg(Reg_PowerPB,regbuf,4)==0){
  42.             tempValue = (regbuf[0]<<24)+(regbuf[1]<<16)+(regbuf[2]<<8)+(regbuf[3]);
  43.             if(tempValue&0x80000000){
  44.               tempValue = ~tempValue;
  45.               tempValue += 1;
  46.             }
  47.             *p = (uint32_t)(tempValue*0.0000457);
  48.             return 0;
  49.         }
  50.     }
  51.     return 1;
  52. }
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（4）有功电能
  1. /********************************************************
  2. 功能描述：   读取累计电量
  3. 参数说明：
  4. 返回说明：   扩大100倍
  5. 调用方式：
  6. 全局变量：
  7. 读写时间：
  8. 注意事项：
  9. 日期    ：
  10. ********************************************************/
  11. uint8_t RN8209D_ReadTotalE(uint8_t phase,uint32_t *p)
  12. {
  13.     uint8_t  regbuf[3];
  14.     uint32_t tempValue;

  16.     if(phase == phase_A){
  17.         if(RN8209D_ReadReg(Reg_EnergyP,regbuf,3)==0){
  18.             tempValue = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  19.             //*p = (uint32_t)(tempValue*100.0/1200);
  20.             *p = tempValue;
  21.             return 0;
  22.         }
  23.     }
  24.     else if(phase == phase_B){
  25.         if(RN8209D_ReadReg(Reg_EnergyD,regbuf,3)==0){
  26.             tempValue = (regbuf[0]<<16)+(regbuf[1]<<8)+(regbuf[2]);
  27.             //*p = (uint32_t)(tempValue*100.0/1200);
  28.             *p = tempValue;
  29.             return 0;
  30.         }
  31.     }
  32.     return 1;
  33. }
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锐能微第三代单相计量芯片应用笔记v1.3.pdf (702.31 KB, 下载次数: 165) 2018-10-15 11:21 上传 点击文件名下载附件

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90条回答
Baldwin
2019-12-17 04:42
梨花 发表于 2019-3-31 22:27
请教下楼主，对于掉电的情况，怎么做到及时保存电量呢？是加掉电检测好呢？还是固定时间存储一次电量好呢？ ...

有2种方式：
1、采用掉电存储，这种方式最可靠，平常只需要按照固定电量来存储，比如增加1度电就存储一次；等到掉电时再存储一次；
2、采用固定电量存储，存储就需要采用铁电储存器，这样可以做到0.01度电就存储一次；但是会存在电量计不满0.01度电时因为掉电导致数据丢失的情况；

另外，按照固定时间存储不可取，因为有的时间用电多，有的时间用电少；

我们是按照0.01度电储存一次+掉电储存来做的

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