78M6610+LMU評(píng)估套件使用指南

在電子工程領(lǐng)域，對(duì)于各類評(píng)估套件的深入了解和熟練運(yùn)用是實(shí)現(xiàn)高效設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。今天，我們就來詳細(xì)探討一下78M6610+LMU評(píng)估套件，它在監(jiān)測(cè)單相或分相交流負(fù)載方面有著出色的表現(xiàn)。

文件下載：78M6610+LMUEVK1#.pdf

一、套件概述

78M6610+LMU評(píng)估套件（EV kit）可用于監(jiān)測(cè)單相或分相交流負(fù)載，最多能使用兩個(gè)電壓和兩個(gè)電流傳感器。它通過USB電纜與PC相連，既能提供電源，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。同時(shí)，基于Windows的圖形用戶界面（GUI）可與設(shè)備通過虛擬端口通信，方便獲取測(cè)量數(shù)據(jù)和進(jìn)行控制。

（一）訂購(gòu)信息

套件型號(hào)為78M6610+LMUEVK1# ，其中“#”表示該設(shè)備符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，但可能包含RoHS要求豁免的鉛。

（二）套件內(nèi)容

• 78M6610+LMU評(píng)估板
• 兩個(gè)20A電流互感器
• USB電纜組件（USB A - B 28/24 1.8M，Tyco/Amp 1487588 - 3）
• 包含文檔、GUI應(yīng)用程序和USB驅(qū)動(dòng)程序的CD
• 校準(zhǔn)系數(shù)文檔（僅硬拷貝）

（三）系統(tǒng)要求

除了用于測(cè)量的交流電源和負(fù)載外，還需要一臺(tái)滿足以下條件的Windows PC：

• 1GHz處理器和1GB RAM
• 最低1024 x 768視頻顯示分辨率
• 可用USB端口
• 操作系統(tǒng)為Microsoft Windows 7或Windows XP

（四）安全和ESD注意事項(xiàng)

（五）發(fā)貨前測(cè)試

每個(gè)套件發(fā)貨前，評(píng)估板和傳感器都會(huì)使用精確的能源源設(shè)備進(jìn)行單負(fù)載點(diǎn)校準(zhǔn)，同時(shí)也會(huì)校準(zhǔn)設(shè)備溫度，校準(zhǔn)結(jié)果會(huì)打印出來并隨套件提供。

二、USB驅(qū)動(dòng)安裝

該評(píng)估套件包含一個(gè)隔離的USB接口，用于與PC進(jìn)行串行通信，由FTDI USB控制器IC FT2232執(zhí)行USB功能。FTDI Windows驅(qū)動(dòng)程序會(huì)提供一個(gè)虛擬COM端口以實(shí)現(xiàn)串行通信，并且它是Windows XP和Windows 7的認(rèn)證驅(qū)動(dòng)程序。

將78M6610+LMU評(píng)估板連接到PC后，“發(fā)現(xiàn)新硬件向?qū)А睍?huì)自動(dòng)啟動(dòng)并安裝適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)文件。若PC在本地硬盤上找不到FTDI驅(qū)動(dòng)文件，可在CD上的“FTDI USB Driver and Utilities”子目錄中查找。FT2232控制器和78M6610+LMU由USB電纜供電，即使在78M6610+LMU評(píng)估套件的傳感器接口未施加交流電源時(shí)也能正常工作。

需要注意的是，如果之前安裝過較舊的FTDI驅(qū)動(dòng)程序，建議在安裝新版本之前將其移除，可通過執(zhí)行“FTDI USB Driver and Utilities”子目錄中的“ftdiClean.exe”實(shí)用程序來完成。對(duì)于其他操作系統(tǒng)的FTDI驅(qū)動(dòng)支持，可參考FTDI網(wǎng)站（www.ftdichip.com）。

（一）確認(rèn)COM端口映射

• 打開控制面板，點(diǎn)擊“系統(tǒng)”圖標(biāo)。
• 在系統(tǒng)屬性窗口中，點(diǎn)擊“硬件”選項(xiàng)卡，再點(diǎn)擊“設(shè)備管理器”。
• 在“端口（COM & LPT）”下，找到USB串行端口的分配并記錄COM端口號(hào)。

（二）FTDI COM端口故障排除

若FTDI設(shè)備驅(qū)動(dòng)安裝不正確，F(xiàn)TDI控制器將沒有分配COM端口號(hào)，此時(shí)需重復(fù)USB驅(qū)動(dòng)安裝步驟。另外，Microsoft Windows可能會(huì)將“Ball Point”設(shè)備關(guān)聯(lián)到FTDI USB控制器，導(dǎo)致FTDI設(shè)備COM端口雖可通過超級(jí)終端分配，但無通信數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^設(shè)備管理器驗(yàn)證“Human Interface Devices”中是否添加了“Ball Point”設(shè)備，若存在則刪除該設(shè)備，然后拔下并重新插入評(píng)估套件的USB電纜。

三、硬件設(shè)置 - 傳感器接口

78M6610+LMU評(píng)估板有多種配置方式，下面介紹幾種常見的設(shè)置。

（一）使用分流器進(jìn)行簡(jiǎn)單2線單相測(cè)量

1. 將交流電源中性輸出連接到J15。
2. 將J8連接到負(fù)載的中性輸入。
3. 將交流電源線路1輸出連接到J2，并連接到負(fù)載的線路1輸入。

1. 跳線和開關(guān)說明

2. 設(shè)備配置

（二）使用CT進(jìn)行單/多相測(cè)量

在這種配置中，板上的繼電器也會(huì)串聯(lián)連接以實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制。

1. 將交流電源中性線連接到J15和負(fù)載。
2. 將交流電源線路1連接到J2，并通過線路1 CT連接到J19（繼電器1）。
3. 將J20（繼電器1）連接到線路1負(fù)載。
4. 將線路1 CT的次級(jí)連接到J14（負(fù)載電阻）。
5. 將交流電源線路2連接到J4，并通過線路2 CT連接到J31（繼電器2）。
6. 將J30（繼電器1）連接到線路1負(fù)載。
7. 將線路2 CT的次級(jí)連接到J10（負(fù)載電阻）。

1. 跳線位置更改

將J23和J24跳線移動(dòng)到CT位置，以使用CT2用于傳感器插槽S1。

2. 設(shè)備配置

需要注意的是，由于VC的滿量程值增加，在提供的GUI的“Power”選項(xiàng)卡上，VC的值可能無法正確顯示，基于VC的測(cè)量報(bào)告結(jié)果將是預(yù)期值的一半。

（三）使用CT進(jìn)行偽隔離單相測(cè)量

1. 將交流電源中性線連接到J4和負(fù)載。
2. 將交流電源線路連接到J2，并通過線路1 CT連接到J19（繼電器1）。
3. 將J20（繼電器1）連接到線路1負(fù)載。
4. 將線路1 CT的次級(jí)連接到J14（負(fù)載電阻）。 若要測(cè)量第二個(gè)負(fù)載：
5. 將交流電源線路通過線路2 CT連接到J31（繼電器2）。
6. 將J30（繼電器1）連接到線路1負(fù)載。
7. 將線路2 CT的次級(jí)連接到J10（負(fù)載電阻）。

1. 跳線位置更改

將J23和J24跳線移動(dòng)到CT位置，以使用CT2，并移除J9上的跳線。

2. 設(shè)備配置

同樣，由于電壓滿量程值增加，在提供的GUI的“Power”選項(xiàng)卡上，測(cè)量值可能無法正確顯示，報(bào)告結(jié)果將是預(yù)期值的一半。

四、硬件設(shè)置 - 數(shù)字接口

（一）隔離USB接口

還有J17、J18、J24A、J24B、J27、J28、J29、J38等跳線也有相應(yīng)的功能和默認(rèn)狀態(tài)，具體可參考文檔。

（二）隔離RS - 485接口

該板還包含一個(gè)隔離的RS - 485接口，作為USB接口的替代方案。78M6610+LMU串行UART連接到RS - 485收發(fā)器，具體串行協(xié)議細(xì)節(jié)可參考IC數(shù)據(jù)手冊(cè)。將J12、J17和J18跳線從1 - 2位置移動(dòng)到2 - 3位置，即可連接RS - 485收發(fā)器而非USB控制器。當(dāng)USB電纜連接到PC時(shí)，可為評(píng)估板供電；若不使用USB電纜，則需在J16的引腳1和6（分別為 + 5V和接地）提供 + 5VDC電源，但不要同時(shí)在J16引腳1供電并將USB電纜連接到PC。

（三）隔離UART、I2C、SPI接口

78M6610+LMU的原生主機(jī)接口在J16的隔離側(cè)可用。

五、圖形用戶界面（GUI）

評(píng)估套件CD中包含一個(gè)圖形用戶界面（GUI），用于快速評(píng)估78M6610+LMU能量測(cè)量設(shè)備。該GUI需要PC上安裝Microsoft.NET Framework 4才能運(yùn)行。若PC未安裝該框架，調(diào)用GUI可執(zhí)行文件時(shí)會(huì)出現(xiàn)安裝向?qū)В砂凑障驅(qū)дf明進(jìn)行安裝，也可從Microsoft網(wǎng)站下載后再啟動(dòng)GUI。

（一）GUI初始化

按照第2節(jié)的安裝說明安裝后，啟動(dòng)GUI可執(zhí)行文件，點(diǎn)擊“Connection”下拉菜單并選擇“Connect”。在“COM Port / Baud Rate”框中，選擇分配給評(píng)估套件的COM端口，波特率保持默認(rèn)的38400，然后點(diǎn)擊“Connect”按鈕。

（二）各選項(xiàng)卡功能

1. SSI Tab：點(diǎn)擊該選項(xiàng)卡，使用DIP開關(guān)5設(shè)置的SSI ID號(hào)（默認(rèn)1和2關(guān)閉），點(diǎn)擊“Set Target”。與評(píng)估套件成功通信后，消息框會(huì)顯示相應(yīng)消息。
2. Device Tab：顯示當(dāng)前固件版本、測(cè)量的溫度和線頻率。
3. Direct Tab：允許對(duì)數(shù)據(jù)手冊(cè)中記錄的所有字節(jié)可尋址寄存器進(jìn)行讀寫訪問，并可方便地顯示帶有比例因子和單位的數(shù)據(jù)。
4. Configuration Tab：用于設(shè)置傳感器接口，設(shè)置完成后可保存到NVRAM供將來使用，也可編程為用戶定義的配置并保存。
5. Command Register Tab：是命令寄存器（0x00）的讀寫控制選項(xiàng)卡，支持十六進(jìn)制和十進(jìn)制格式。
6. Calibration Tab：用于配置和執(zhí)行校準(zhǔn)命令，可查看和更改校準(zhǔn)目標(biāo)，同時(shí)顯示縮放參數(shù)，還可使用提供的按鈕保存校準(zhǔn)和NVRAM設(shè)置。
7. Power Tab：顯示負(fù)載當(dāng)前消耗的功率，包括有功功率（P）、無功功率（Q）、視在功率（S），以及電壓、電流、波峰因數(shù)和功率因數(shù)。
8. Energy Tab：顯示負(fù)載的累積功率，可通過下拉菜單選擇要顯示的通道（A、B或C），并使用“update”更新顯示數(shù)據(jù)。
9. Fundamental Tab：用于顯示電壓、電流和功率的基波和諧波測(cè)量值，可通過“get/set harmonic”按鈕選擇要顯示的諧波。
10. Min/Max Tab：用于顯示“Word Addr”列中所選參數(shù)的最小和最大測(cè)量值，可通過下拉菜單選擇單位，使用“get”按鈕更新最新測(cè)量值，使用“reset”按鈕重置所有測(cè)量值。
11. Alarms Tab：是用戶可定義的顯示界面，用于顯示特定應(yīng)用所需的參數(shù)，具體警報(bào)說明可參考78M6610+LMU數(shù)據(jù)手冊(cè)的第2.11和2.12節(jié)。
12. Monitor Tab：記錄GUI與目標(biāo)78M6610+LMU之間的所有通信，可生成日志文件保存交易記錄以供后續(xù)分析。

六、硬件設(shè)計(jì)信息

（一）板原理圖

提供了78M6610+LMU評(píng)估板的電氣原理圖，共4張，詳細(xì)展示了電路板的電路連接。

（二）物料清單

列出了評(píng)估板上各種元件的詳細(xì)信息，包括元件數(shù)量、參考編號(hào)、元件名稱和PCB封裝等。

（三）PCB布局

給出了評(píng)估板的PCB頂視圖和底視圖，有助于工程師了解電路板的物理布局。

七、聯(lián)系信息

如需了解更多關(guān)于Maxim Integrated產(chǎn)品的信息或查詢78M6610+LMU的可用性，可通過www.maximintegrated.com/support聯(lián)系技術(shù)支持。

總之，78M6610+LMU評(píng)估套件為工程師提供了一個(gè)全面的平臺(tái)，用于評(píng)估和開發(fā)相關(guān)的能源測(cè)量應(yīng)用。通過深入了解其各個(gè)部分的功能和使用方法，工程師們可以更好地發(fā)揮該套件的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效的設(shè)計(jì)和開發(fā)。大家在使用過程中遇到問題或者有自己的見解，歡迎留言交流。