利用电表SOC芯片RN7211低成本实现三路高精度24位AD采集(带PGA功能)

      RN7211为一款ARM Cortex-M0内核的电表SOC芯片，集成有3通道用于测量计量的高精度差分输入Σ-ΔADC，更新速率7.2KHz,具有128KByte FLASH、16KByte SRAM与32KByteEEPROM,2个DMA，具备硬件自动温补的RTC，另包含1通道10Bit SAR ADC(用自带1.25V参考源)。片内自带参考源及电源系统，可2.8V－5.5V供电，最高工作频率29.4912MHz，外围电路简单。具备3路有效值,2路有功功率、无功功率、视在功率，2路瞬时有功功率、瞬时无功功率、2路有功电能、无功电能、视在电能计量，1路用户自定义功率积分通道等。主要应用于电测仪表。

    在我们实际应用设计中(如传感测量、简易虚拟示波器及信号分析仪等)，很多时候需要用到高精度AD，可能会采用单独的AD采集芯片配高性能ARM芯片，此时电路板尺寸增大，同时高精度AD芯片大大拉高了产品成本。而若选用RN7211芯片，将完美解决此问题，同时具备1-16倍PGA功能。本开源演示了如何利用RN7211中3路高精度AD进行信号采集，采用DMA处理方式大大节约了CPU处理资源。

    开发平台搭建及程序文件下载址：http://pan.baidu.com/s/1i5Lkxdb 提取码：e8rb

    开发环境可以是Keil 的MDK-ARM，也可以为IAR，与STM32系列芯片开发基本相似，因产品文件为全中文，阅读理解更加容易上手。

硬件及程序说明：

   晶振：接入13、14脚的XO、XI，32.768KHz ,无需外部补偿电容，系统时钟由该时钟倍频至7.3728MHz

  复位电路：12脚，接1M上拉电阻至电源、0.1uF电容至地。

   其它滤波电容：1脚、10脚、24脚外部分别并10uF与0.1uF电容。

   信号输入：7、8脚为一组、5、6脚为一组、3、4脚为一组，差分输入，最大信号电平 ±1V（后续计算转换参考电压为1V,精度24Bit），IO电压极限-6V至+6V。差分输入电路     有如下两种典型连接方式，连接方式示应用情况选择，下图中R22用于分压、R20、C22、R23、C23用于低通滤波，示具体设计选择。

   本程序中，对应31脚、32脚P81、P80各接有一发光二极管，用于测试调试，对应指示测试程序如下截图(IO输出操作建议使用 置位及清零寄存器，如GPIO->PCSET =0x00000001;GPIO->PCCLR =0x00000001;  同时注意P35、P30等特殊IO的使用限制,LCD复用IO如P101等为无上拉推挽输出)：

   按键连接至53脚P10/Key0，用于启动采集测试与其它操作。

   AD采集PGA倍数控制如下：

代码中SYS_PS为解锁与上锁系统配置寄存器

    启动采集函数为CollectionTrigger，程序在app_rn7211.C文件中，启用DMA0进行处理。DMA0中断函数在Drive_ALLINT.C文件中。（EMU相关操作注意关闭写保护，如清除中断标记）

采样数据存于int32_t CollectionData[MaxCollectionGroup][MaxCollectionFrame] 二维数组中，MaxCollectionGroup定义最大采样点，例程里为1024即采集1024点数据，MaxCollectionFrame定义采多少组，如只采集电流A通道，此值为1，采集电流A、B通道，此值为2，采集电流A、B通道与电压通道，此值为3。如果此值为3，CollectionData数组内容为：

{{电流A，电流B，电压}，{电流A，电流B，电压}，……}

CollectionStatus表示当前采样状态标记 -1代表错误 1代表采样成功 2代表转换成功 3代表校正成功

CollectionChange函数将采样的24位数转换对其到32位

本程序使用电表相关处理时7.2KHz自动启动AD采集完成后中断触发DMA实现AD采集。若要以其它频率采集，建议可定时器触发DMA读取AD值实现。

立创社区发表如下：

http://club.szlcsc.com/article/details_D94A5D0CAE724A3F8FC89DAC572BF9FE_0_1_0_1_1.html