取样电阻＝200×4×0.16/220＝581Ω，我们选560Ω作为取样电阻。
相电流传感器我们采用互感器，变比为5，000:1。该通道增益设置为8，则输入最大信号为0.105VRMS，考虑到一定余量，在40A时，输入信号选择在0.08VRMS左右，则互感器负载电阻为0.08/40×5，000＝10Ω。
零线电流通道我们采用锰铜分流器，分流器阻值取250μΩ。阻值不能取得过大或过小，如果选得过小，则在小电流时取样信号太微弱，导致误差增大，容易超差。如果选得过大，则大电流时分流器发热过大，造成误差不稳定。
图3：SPI接口示意图。
对于250μΩ分流器，在40A时其两端电压信号为250×40＝10，000μV，即10mVRMS。取样信号非常小，所以该通道增益应设置为最大即32倍，此时信号输入最大幅度为26.25mVRMS。实际最大输入信号小于允许的最大输入信号，分流器阻值选择合理。
电源电路设计
电源模块由主电源和副电源组成，主电源在电压线路电压存在时工作。当电压消失，而电流线路有电流时，副电源为系统提供电源，此时电表按照设定方式计量电能。
STPM01工作电压为3.0~5.5V，LPC9401工作电压为2.4~3.6V，考虑到功耗和余量，系统工作电压设计为3.3V。主电源我们采用线性电源，220V交流电经变压、整流、滤波和稳压后得到3.3V电源。对于副电源，首先由一个电流－电压感应器将电流线路的电流通过电磁感应转换为交流电压，当火线和零线中的电流大小相等方向相反时，感应器无电压输出，否则会输出一定幅度的电压，此电压经整流、滤波和稳压后得到3.3V电源。
软件设计
电表软件采用模块化设计，主要包括以下几个子程序：电能计量子程序、显示子程序、日历子程序、掉电处理子程序、通讯子程序等。
这里主要介绍一下电能计量子程序。电表上电后，主程序进行初始化，写入STPM01配置参数，设定定时时间以定时调用电能计量子程序。计量子程序读取测量数据和状态，计算出电量值并输出电能脉冲。主电源失电后，若从STPM01读取得电流值不为零，则认为电表处于单线计量的窃电状态，此时以额定电压计算电量。定时读取STPM01的时间，应满足在最大电流时，电能寄存器不发生溢出，并考虑一定过载余量。由于启用了STPM01的看门狗功能，如果1.6s内没有对STPM01进行读/写，STPM01就会输出看门狗信号，使MCU产生中断。因此，定时读取时间最长不能超过1.6s。
防窃电功能
本方案设计的电表，可以防止以下几种窃电行为。