晶华微SD3302F1多功能数显表的详细介绍
01 摘 要
要实现工业现场电参数的高精度测量，通常用mcu+高精度adc实现需求，用到交流参数测量时，还需要增加计量芯片，无论是方案成本，还是开发周期，相比sd3302f1这种专用芯片都没有优势。文章介绍基于sd3302f1的高精度多功能数显表实现过程，方案优势和注意事项。
02 芯片特点
sd3302f1内含高精度低噪声模/数转换器（sd adc），最高可测量达到9999计数的稳定读数。搭配内部数字处理器(dsp)可以做到400hz带宽数字真有效值测量，而不需外接任何整流组件，综合精度优于0.5级。支持rs485通信，集成modbus_rtu 协议。可扩展两路开关量报警输出、sd2421 4-20ma变送输出。内置功能菜单，可修改量程、交直流信号切换、设置显示范围、修改滤波系数、校准等高级功能。内置增益放大器，最大支持16倍设置，可用于大电流检测。支持零位修调，可对信号的干扰进行有效滤除。内置自检和校正算法，校正流程简单，校准值保存在芯片内部，芯片默认保存100mv经验值，搭配菜单修调或电位器可实现在线调整。功能特点如下：
最大范围：四位；
转换速率：最大8hz，支持滤波阻尼设置；
量程转换：30mv-1000v；
工作电压：2.5~3.6v；
交流整流：内设真有效值处理器，实现40-400hz的有效值测量；
显示方式：四位共阴极led数码管；
测量类型：交直流电压，交直流电流；
零位修调：支持零位清零；
支持信号与电源共地使用；
支持按键菜单编程；
校准方式：数字校准与在线修调；
通信方式：支持rs485通信（modbus_rtu协议）；
报警方式：可扩展两路开关量报警输出；
变送输出：sd2421四线制电流环。
03 功能介绍
sd3302f1内置报警、通信、变送功能，符合工业现场仪表的使用与组态需求。各功能介绍如下：
3.1报警输出
· 报警功能通过alen菜单启用。
· 默认1路开关量报警输出，可通过菜单开启两路报警。
· 报警输出支持迟滞设置与报警输出电平设置。
图1.上限报警
图2.下限报警
相关菜单
alen
· 报警和变送复用设置；
· 参数范围：1，2，bren；分别表示使用一路报警，两路报警，变送功能；
· 默认参数：1。
ah1
· 报警点1报警阈值设置；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：2500。
ah2
· 报警点1回差设置；
· 参数范围：0~9999；
· 默认参数：100。
ah3
· 报警点1状态设置，选择报警方式；
· 参数范围：-0、-1、l0、l1、h0、h1；
· 备注：-0：继电器默认常开；
· -1：继电器默认常闭；
· l0：小于设定值报警，报警输出低电平；
· l1：小于设定值报警，报警输出高电平；
· h0：大于设定值报警，报警输出低电平；
· h1：大于设定值报警，报警输出高电平。
al1
· 报警点2报警阈值设置；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：2500。
al2
· 报警点2回差设置；
· 参数范围：0~9999；
· 默认参数：100。
al3
· 报警点2状态设置，选择报警方式；
· 参数范围：-0、-1、l0、l1、h0、h1；
· 默认参数：-0；
· 备注：-0：继电器默认常开；
· -1：继电器默认常闭；
· l0：小于设定值报警，报警输出低电平；
· l1：小于设定值报警，报警输出高电平；
· h0：大于设定值报警，报警输出低电平；
· h1：大于设定值报警，报警输出高电平。
3.2通信
sd3302f1提供串行异步半双工rs485通信接口，支持modbus_rtu协议，支持03和06指令。支持通用地址（0xff）和广播地址（0x00）。可通过通信完成仪表参数设置、读取测量结果等组态操作。
3.3变送
sd3302f1支持4-20ma变送输出，基于sd2421实现。支持变送范围设置，变送精度校准操作。相关功能菜单如下：
brl
· 变送下限设置，仅当alen设置bren时可见；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：0。
brh
· 变送上限设置，仅当alen设置bren时可见；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：9999。
3.4校准操作
sd3302f1提供了几种不同的校准方式，满足不同客户的需求，片内集成了100mv经验值，在精度要求不高的场景可省去校准操作。支持两种修调：在线数字修调与电位器修调。其中，数字修调比较推荐使用，借助calt菜单实现；电位器修调与7107方案的使用方式类似。
精度要求高的场景需使用标准信号源校准，可能还会使用零位校准（信号干扰大时），操作如下：
标准信号校准
· 上电时key1与key2引脚同时低电平使能校准（仅上电时有效）；
· 使能校准后，仪表显示版本号，进入校准模式，数码管显示acal(交流模式)/ dcal(直流模式)；
· 短按up键（key1引脚低电平）启动校准，同时数码管闪烁，数据稳定后，数码管停止闪烁，自动保存校准值，并进入测量模式；
· 长按up键（key1引脚低电平）可重新进入校准模式，数码管显示acal(交流模式)/ dcal(直流模式)，重复上述步骤可重新校准（长按up键进入校准，仅校准使能时有效）；
· 重新上电，仪表进入正常测量模式。
零位校准
正常测量模式下，长按up+left键进入零位校准模式，数码管显示zero，短按up键启动零位校准，数码管开始闪烁，数据稳定后数码管停止闪烁，并显示yes，短按up键保存零位校准值，短按left键放弃本次零位校准，并进入测量模式。
04 硬件设计
官方提供参考电路和布板说明，很容易实现硬件方案设计，参考电路如下图3：
图3.参考电路
05方案优势
· 内置24位高精度adc，测量精度高，综合精度优于0.1%；
· 内置有效值处理器，可直接测量交流信号（外围电路与直流一致）；
· 支持报警、变送、通信，可满足现场仪表的组态需求；
· 支持滤波设置、测量范围设置、在线校准、零位校准等；
· 内置放大器，在大电流测量中可节省外部放大器；
· 可直接驱动0.56寸以下的数码管，外围带来简单。
06 注意事项
· 显示使用共阴极数码管，最大尺寸支持0.56寸；
· 报警与变送复用，不可同时使用；
· 第二路报警与数据存储器的wp引脚复用；
· 电机信号测量应用，建议增加互感器。
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要实现工业现场电参数的高精度测量，通常用mcu+高精度adc实现需求，用到交流参数测量时，还需要增加计量芯片，无论是方案成本，还是开发周期，相比sd3302f1这种专用芯片都没有优势。文章介绍基于sd3302f1的高精度多功能数显表实现过程，方案优势和注意事项。
02 芯片特点
sd3302f1内含高精度低噪声模/数转换器（sd adc），最高可测量达到9999计数的稳定读数。搭配内部数字处理器(dsp)可以做到400hz带宽数字真有效值测量，而不需外接任何整流组件，综合精度优于0.5级。支持rs485通信，集成modbus_rtu 协议。可扩展两路开关量报警输出、sd2421 4-20ma变送输出。内置功能菜单，可修改量程、交直流信号切换、设置显示范围、修改滤波系数、校准等高级功能。内置增益放大器，最大支持16倍设置，可用于大电流检测。支持零位修调，可对信号的干扰进行有效滤除。内置自检和校正算法，校正流程简单，校准值保存在芯片内部，芯片默认保存100mv经验值，搭配菜单修调或电位器可实现在线调整。功能特点如下：
最大范围：四位；
转换速率：最大8hz，支持滤波阻尼设置；
量程转换：30mv-1000v；
工作电压：2.5~3.6v；
交流整流：内设真有效值处理器，实现40-400hz的有效值测量；
显示方式：四位共阴极led数码管；
测量类型：交直流电压，交直流电流；
零位修调：支持零位清零；
支持信号与电源共地使用；
支持按键菜单编程；
校准方式：数字校准与在线修调；
通信方式：支持rs485通信（modbus_rtu协议）；
报警方式：可扩展两路开关量报警输出；
变送输出：sd2421四线制电流环。
03 功能介绍
sd3302f1内置报警、通信、变送功能，符合工业现场仪表的使用与组态需求。各功能介绍如下：
3.1报警输出
· 报警功能通过alen菜单启用。
· 默认1路开关量报警输出，可通过菜单开启两路报警。
· 报警输出支持迟滞设置与报警输出电平设置。
图1.上限报警
图2.下限报警
相关菜单
alen
· 报警和变送复用设置；
· 参数范围：1，2，bren；分别表示使用一路报警，两路报警，变送功能；
· 默认参数：1。
ah1
· 报警点1报警阈值设置；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：2500。
ah2
· 报警点1回差设置；
· 参数范围：0~9999；
· 默认参数：100。
ah3
· 报警点1状态设置，选择报警方式；
· 参数范围：-0、-1、l0、l1、h0、h1；
· 备注：-0：继电器默认常开；
· -1：继电器默认常闭；
· l0：小于设定值报警，报警输出低电平；
· l1：小于设定值报警，报警输出高电平；
· h0：大于设定值报警，报警输出低电平；
· h1：大于设定值报警，报警输出高电平。
al1
· 报警点2报警阈值设置；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：2500。
al2
· 报警点2回差设置；
· 参数范围：0~9999；
· 默认参数：100。
al3
· 报警点2状态设置，选择报警方式；
· 参数范围：-0、-1、l0、l1、h0、h1；
· 默认参数：-0；
· 备注：-0：继电器默认常开；
· -1：继电器默认常闭；
· l0：小于设定值报警，报警输出低电平；
· l1：小于设定值报警，报警输出高电平；
· h0：大于设定值报警，报警输出低电平；
· h1：大于设定值报警，报警输出高电平。
3.2通信
sd3302f1提供串行异步半双工rs485通信接口，支持modbus_rtu协议，支持03和06指令。支持通用地址（0xff）和广播地址（0x00）。可通过通信完成仪表参数设置、读取测量结果等组态操作。
3.3变送
sd3302f1支持4-20ma变送输出，基于sd2421实现。支持变送范围设置，变送精度校准操作。相关功能菜单如下：
brl
· 变送下限设置，仅当alen设置bren时可见；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：0。
brh
· 变送上限设置，仅当alen设置bren时可见；
· 参数范围：-1999~9999；
· 默认参数：9999。
3.4校准操作
sd3302f1提供了几种不同的校准方式，满足不同客户的需求，片内集成了100mv经验值，在精度要求不高的场景可省去校准操作。支持两种修调：在线数字修调与电位器修调。其中，数字修调比较推荐使用，借助calt菜单实现；电位器修调与7107方案的使用方式类似。
精度要求高的场景需使用标准信号源校准，可能还会使用零位校准（信号干扰大时），操作如下：
标准信号校准
· 上电时key1与key2引脚同时低电平使能校准（仅上电时有效）；
· 使能校准后，仪表显示版本号，进入校准模式，数码管显示acal(交流模式)/ dcal(直流模式)；
· 短按up键（key1引脚低电平）启动校准，同时数码管闪烁，数据稳定后，数码管停止闪烁，自动保存校准值，并进入测量模式；
· 长按up键（key1引脚低电平）可重新进入校准模式，数码管显示acal(交流模式)/ dcal(直流模式)，重复上述步骤可重新校准（长按up键进入校准，仅校准使能时有效）；
· 重新上电，仪表进入正常测量模式。
零位校准
正常测量模式下，长按up+left键进入零位校准模式，数码管显示zero，短按up键启动零位校准，数码管开始闪烁，数据稳定后数码管停止闪烁，并显示yes，短按up键保存零位校准值，短按left键放弃本次零位校准，并进入测量模式。
04 硬件设计
官方提供参考电路和布板说明，很容易实现硬件方案设计，参考电路如下图3：
图3.参考电路
05方案优势
· 内置24位高精度adc，测量精度高，综合精度优于0.1%；
· 内置有效值处理器，可直接测量交流信号（外围电路与直流一致）；
· 支持报警、变送、通信，可满足现场仪表的组态需求；
· 支持滤波设置、测量范围设置、在线校准、零位校准等；
· 内置放大器，在大电流测量中可节省外部放大器；
· 可直接驱动0.56寸以下的数码管，外围带来简单。
06 注意事项
· 显示使用共阴极数码管，最大尺寸支持0.56寸；
· 报警与变送复用，不可同时使用；
· 第二路报警与数据存储器的wp引脚复用；
· 电机信号测量应用，建议增加互感器。
物联网通信安全很重要，工业4.0的RFID也是一样
东风CR-V用插混技术再续传奇，带来前所未有的科技体验
横河CENTUM系列DCS维护之数据保存
Avast宣布推出面向5G网络的智能家居安全服务
基于单片机的双积分型A/D电路设计
晶华微SD3302F1多功能数显表的详细介绍
分解铅蓄电池的步骤和方法
性能、口碑、性价比 总有一项打动你
华曙高科用创新成为湖南3D打印产业一道亮丽风景线
网络“盲道”的探路者们，正在触达新世界 | 全国助残日
“棱镜门”波及智能家居产业 两大安全问题受到重视
如何实现可以使用静电喷涂或喷涂工艺生产
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