通过设置配置位，STPM01可以独立工作，也可以作为单片机外围设备。在独立模式下，STPM01（MON和MOP管脚）可以直接驱动步进电机计度器，同时LED管脚输出有功电能脉冲，脉冲常数通过配置位选择。此模式下，SDA/TD管脚输出窃电指示信号，SCL/NLC管脚输出无负载指示信号，SYN管脚输出电能反向指示信号。上电后，芯片按照OTP中的配置信息进行工作。
作为单片机外围设备时，STPM01可作为从机通过SPI接口与单片机通信，将测量数据、状态信息和配置信息传送给单片机，单片机还可以修改其配置位，实时更改STPM01的工作方式。配置位APL＝0时，MOP管脚输出电压过零信号，MON输出看门狗信号。而通过设置配置位KMOT，LED管脚可以输出基波有功电能、总有功电能、无功电能或视在电能脉冲；APL＝1时，MOP脚输出电压A/D转换值，MON脚输出电流A/D转换值，LED脚输出电流通道选择信号。
STPM01有两个电流通道，可分别用于监测火线和零线电流，当两者的差别超过设定阀值时，芯片进入窃电状态，取较大者用于电能计算。阀值可通过配置位设为12.5％或6.25％。当两通道电流符号不同时，不判断电流大小直接进入窃电状态。在窃电状态下，窃电状态位BIT置位，如果此时芯片工作在独立模式，窃电状态还通过SDATD管脚输出。
STPM01还有一种单线计量模式。如果FRS设为1，在没有输入电压信号或电压信号稳定不变时，芯片进入单线计量模式。此时不对电压信号采样，而用设定的额定电压计算电能（按功率因数为1计算）。单线计量模式要求电流传感器必须采用ROGOWSKI线圈。累加方式也可以选择，配置位ABS置1时电能按绝对值累计，ABS清零时电能按代数和累计。
P89LPC9401微控制器简介
P89LPC9401是一款低成本单片机，它采用了高性能处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期，6倍于标准80C51器件。它实际上是P89LPC931微控制器和PCF8576D液晶驱动器的复合体。其主要特性如下：8KB的Flash程序存储器，单字节擦除特性使每个字节都可用作非易失性数据存储器；256B RAM数据存储器；4×32段LCD驱动器；2个模拟比较器，2个16位定时/计数器和1个RTC定时器；8个键盘中断输入，2路外部中断输入；4个中断优先级；有20~23个I/O口，端口驱动能力20mA；具有I2C、SPI和增强型UART端口；CPU时钟可选择片内看门狗振荡器、片内RC振荡器、外部晶振振荡器或外部时钟源；掉电检测可在电源故障时使系统安全关闭；具有空闲和两种不同的掉电模式及唤醒功能；可选择片内复位或外部复位；支持ICP、ISP和IAP编程，Flash保密位防止程序读出；VDD工作电压范围为2.4~3.6V，I/O口可承受5V。
系统方案