嵌入式开发_电能计量芯片HLW8110与HLW8112
1 芯片简介
HLW8110/HLW8112 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。
HLW8110与HLW8112都有1路电压检测通道。
支持3.3V/5V
HLW8110
HLW8110有1路电流通道。UART接口进行数据通讯。
HLW8112
HLW8112有2路电流通道，多出的一路电流通道常用来检测漏电流。支持UART和SPI接口进行数据通讯。
2 项目说明
这个项目应客户要求，使用STC89C52RC单片机，驱动LCD1602显示数据，再通过485发送测量结果。
电路设计
高低压电路之间做了隔离，485和控制部分也做了隔离。由于是客户定制项目，所以电路图就不放出来了。基本上是参照合力为的参考电路做的。485部分可以参照我的USB转串口电路。
由于需要485通讯占用串口，所以选用HLW8112进行SPI通讯，SPI口单独做了引出，以方便调试。
由于是用的89C52单片机，资源极其有限，只有一个串口，下载又必须占用串口，数据通讯也要用串口，就只能分时使用。放一个拨动开关开切换工作状态。
吐槽一下
1602的驱动，和SPI接口，都用的是IO口模拟时序的方式，最头疼的是这个MCU资源太少了，FLASH才8K，稍微不小心就超容量了。
还有调试过程，Keil C51这个开发环境，举个例子，4个字节组合成一个32位的long，
val = w<<24 | x<<16 | y<<8 | z;
组完了以后，低16位正常，高16位不对，你要说他是8位机，必须用以下的方式吧，但上面的写法组16位int又是正确的
val = (u32)w<<24 | (u32)x<<16 | (u32)y<<8 | (u32)z;
编译器还有一个出错，具体是啥情况我忘了，反正就是各种不好用。
避坑
之前做信号处理时，都是芯片直接到MCU，这次是过了隔离芯片才到的MCU，所以有一个信号延迟的问题，开始没有注意，耽误了一些时间，发出来让大家避个坑。
如下图：
从上到下依次是MOSI，MISO，CLK，CS，读出来的数据是0x8502，实际应该是0x0A04,其实这时数据已经对了，只是由于HLW8112与MCU之间过了一个隔离用的π141U31，它支持的速度是150K，而SPI时钟频率仅为20K，理论上是没问题的。
但是就因为隔离芯片的延迟，导致数据错位了。
取下隔离芯片，直接将输入输出短路，波形和解码均正常。
最后在逻辑分析仪上调整了一下，将时钟的有效改为下降沿，也就是延迟半个时钟周期再做协议分析，结果就正常了。如下图：
软件处理，由于是IO口模拟SPI时序，所以很容易的做一个延时采样，发送完上升沿之后，再延时一段时间（好像是100us)，再做数据采样，就行了。