来源：电子工程师 作者：叶经方 王健

    1 引　言

    随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，用电矛盾越来越突出。1995年，我国全面实施分时电价，通过使用复费率电能表来促进电力资源的优化配置，稳定供电秩序，复费率电能表的性能和成本主要取决于单片机的选型。m68hc908lj12是美国motorola公司于2001年推出的高性能单片机，功能强大，用于开发复费率电能表，既能简化电路设计、降低成本，又提高电路的抗干扰能力。

    2　m68hc908lj12单片机

    m68hc08系列是一类motorola高性能的8位单片机，具有速度高、功能强和价格低等特点。硬件结构与m6805，m146805级m68hc05兼容，而且功能更加丰富。其指令系统具有200多条指令和16种方式，最快指令周期仅为125ns，而乘法指令也仅需625ns。具有flash（闪速存储器）的m68hc908系列的单片机，更能极大地方便应用系统的开发。m68hc908lj12是带有10位a／d和lcd驱动模块的单片机，其主要特点有：

    ·最大总线频率为8mhz（4．5～5．5v）、4mhz（2．7～3．3v）和1mhz（2．4～2．7v）内部总线频率；

    ·12k flash闪速存储器，具有在线编程和加密功能；

    ·片内512k字节ram；

    ·多功能定时器接口tim1和tim2；

    ·具有红外功能的串行通信接口sci；

    ·cpu正常工作监视模块cop；

    ·电源电压监视模块lvi；

    ·实时时钟rtc；

    ·串行外围部件扩展接口spi；

    ·6路10位a／d；

    ·8个键盘输入中断。

    3　单相复费率表的硬件组成

    复费率表由电量计量电路、cpu、液晶显示、实时时钟、通讯接口、电源等部分组成。硬件框图见图1。

    3．1　电能计量部分

    当前，电能计量部分一般采用专用的电量计量ic。其中美国ad公司的ad7755、cs5460等性价比较高，采用了上述ic后，电量计量的精度、可靠性及生产的调试、校表就得到了保证。本系统采用ad7755，由计量芯片产生计量脉冲，m68hc908lj12对计量脉冲计数并根据当前的费率作相应处理。

    3．2　液晶显示部分

    复费率电能表的显示一般采用lcd液晶显示器，m68hc908lj12内带lcd驱动模块，从而节省了外挂的液晶驱动芯片。m68hc908lj12的液晶驱动模块的段数可选择为26　4、27　3、27　1。采用动态驱动，1／3偏压。

    3．3　实时时钟部分

    时间是电能分时计量的基础。当前应用较为广泛的时钟芯片有pcf8583、ds1302、4553等。本设计采用的ds1302是美国dallas公司推出的串行接口专用实时时钟芯片。芯片内部有可编程的日历时钟和31字节的ram，工作电压范围宽2．5v～5．5v，功耗低，在掉电后，可由电池供电工作10年以上。

    3．4　处理器部分

    处理器部分采用m68hc908lj12，此单片机与其他系列的单片机实现的电路相比，外围扩展电路极少。电能表中需要掉电不丢失内容的数据存储器以往一般用eeprom实现，m68hc908lj12有12k flash闪速存储器，具有在线编程和加密功能，可用作这种数据的存储器。电能表常会遇到停电的情形，需要掉电检测，一般外挂电压检测芯片，而m68hc908lj12有lvi（低电压检测模块），可实现对电源电压的检测，产生可设置的复位或中断。电能表有红外遥控电路，以实现快捷的抄表和参数设定，以往这部分电路需要专用红外芯片来实现调制解调，m68hc908lj12有红外调制解调功能的串行接口sci可直接驱动红外发射和接收二极管。m68hc908lj12内有kbi键盘输入中断，可方便地实