飛思卡爾先進(jìn)電表參考設(shè)計(jì)推進(jìn)智能計(jì)量發(fā)展步伐

飛思卡爾半導(dǎo)體公司

智能計(jì)量目前取得重大進(jìn)展,全球領(lǐng)先經(jīng)濟(jì)體正在大力改造過時(shí)電網(wǎng),通過新建智能電網(wǎng)來改進(jìn)電能分配和節(jié)約電能。飛思卡爾不但認(rèn)識(shí)到嵌入式控制和集成的連接接口將成為未來智能電網(wǎng)的中心,而且已經(jīng)開發(fā)出專用于智能電網(wǎng)應(yīng)用的新一代智能微控制器。

為推動(dòng)電能管理行業(yè)的創(chuàng)新,飛思卡爾推出一款完整的電表參考設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)基于專為用電計(jì)量市場量身定制的先進(jìn)微控制器(MCF51EM)。該參考設(shè)計(jì)可為開發(fā)者提供完整的即插即用解決方案,以緩解成本和面市時(shí)間等問題,同時(shí)向一體化智能電網(wǎng)邁近。

MCF51EM 32位ColdFire MCU是一款高度集成的具有高性能外設(shè)的單芯片器件。多相電表參考設(shè)計(jì)就是基于EM家族最高端的MCF51EM256設(shè)計(jì)的。該參考設(shè)計(jì)是成本優(yōu)化過的單相或三相智能電表。參考設(shè)計(jì)中包含必要的硬件和軟件,使智能電表的開發(fā)變得更迅速、便捷。

全球大量的政府和企業(yè)正在加大力度推動(dòng)部署家用和工業(yè)用的節(jié)能型智能計(jì)量系統(tǒng)。正是基于這樣的背景,飛思卡爾特別開發(fā)MCF51EM系列MCU,以幫助開發(fā)者在大量住宅和工業(yè)應(yīng)用中縮減成本,降低電表設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

MCF51EM系列憑借豐富的集成外設(shè),例如帶可編程延遲模塊的16位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、帶日歷功能的獨(dú)立實(shí)時(shí)時(shí)鐘、2個(gè)帶安全保護(hù)的閃存分區(qū)、對智能計(jì)量應(yīng)用至關(guān)重要的自動(dòng)抄表(AMR)接口和液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)等。這些外設(shè)特性,可以使您的智能電表設(shè)計(jì)降低整體系統(tǒng)成本和功耗;可以通過遠(yuǎn)程固件更新減少維護(hù)成本,從而更輕松地確保電表安全;支持大量不同的顯示面板等。

ColdFire V1 MCF51EM家族智能計(jì)量MCU系列亮點(diǎn)

ColdFire V1 MCF51EM 家族MCU,以及同時(shí)面市的基于該定制芯片的全套電表解決方案,其優(yōu)勢包括:

◆32位ColdFire V1內(nèi)核

-32位ColdFire V1內(nèi)核,以及硬件乘法累加(MAC)模塊相組合,使它的電能計(jì)算效率遠(yuǎn)高于8位解決方案。

◆實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)

-提供實(shí)時(shí)日歷,允許電表實(shí)施分時(shí)計(jì)費(fèi),同時(shí)提供防竊電檢測功能。

◆固件更新

-MCF51EM兩個(gè)獨(dú)立的閃存分區(qū)允許電表在一個(gè)Flash分區(qū)上運(yùn)行,同時(shí)對另一個(gè)分區(qū)進(jìn)行固件更新,以避免像以往那樣停機(jī)更新所產(chǎn)生的大量成本。

◆自動(dòng)抄表SPI接口

-提供外接AMR調(diào)制解調(diào)器的5 V接口,省去外部組件從而降低系統(tǒng)成本。

◆LCD控制器

-板上LCD控制器允許MCF51EM連接多達(dá)288個(gè)段的LCD屏,有助于終端設(shè)計(jì)者降低系統(tǒng)成本。

-低功率閃動(dòng)模式允許顯示器的某些段閃動(dòng),同時(shí)MCU保持最低功率模式,從而降低系統(tǒng)功耗。

參考資料、軟件和開發(fā)工具

飛思卡爾在基于MCF51EM家族MCU的智能電表應(yīng)用中,提供同類產(chǎn)品中最好的硬件和軟件開發(fā)工具,以幫助縮減開發(fā)成本、降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和縮短面市時(shí)間。這些工具包括:

◆計(jì)算有功、無功和視在電能的軟件代碼;

◆用于Microcontroller 6.2版的CodeWarrior Development Studio,包括隨同贈(zèng)送的專用版和 Processor Expert快速應(yīng)用開發(fā)工具;

◆隨同贈(zèng)送的飛思卡爾MQX軟件包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)源代碼、NTFS文件系統(tǒng)代碼和實(shí)時(shí)TCP/IP通信套件(RTCS)。

下列網(wǎng)址提供在線培訓(xùn)、視頻、網(wǎng)絡(luò)廣播、技術(shù)文檔和應(yīng)用注釋:www.freescale.com/coldfire、www.freescale.com/metering和www.freescale.com/mqx。

圖1

關(guān)于多相參考設(shè)計(jì)

多相參考設(shè)計(jì)基于MCF51EM256 MCU,包括幫助客戶迅速開發(fā)生產(chǎn)型電表設(shè)計(jì)所必須的設(shè)計(jì)文檔和軟件。該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和測試均遵照國際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn):

◆IEC 62053—22國際有功功率電能表規(guī)范0.5類或更高級(jí)別;

◆IEC 62053—23國際無功功率電能表規(guī)范2類或更高級(jí)別;

◆IEC 62056—21國際電能表數(shù)據(jù)交換規(guī)范;

◆ IEC 62053—22、IEC 62053—23、IEC 62052—11靜電放電(ESD),根據(jù)IEC 61000—4進(jìn)行測試。

供貨情況

本地飛思卡爾銷售代表已開始提供多相電表參考設(shè)計(jì)用于評估。MCF51EM256/128器件樣品現(xiàn)已限量供貨,預(yù)計(jì)2010年將提供大批量訂貨。萬片建議零售價(jià)3.6美元起。

如需了解參考設(shè)計(jì)和MCF51EM的技術(shù)文檔,請?jiān)L問網(wǎng)址:www.freescale.com/metering。

關(guān)于飛思卡爾智能計(jì)量解決方案

飛思卡爾先進(jìn)的智能電表解決方案設(shè)計(jì)提供系列計(jì)量、控制和通信技術(shù)。公司提供的用于計(jì)量應(yīng)用的大量半導(dǎo)體產(chǎn)品系列包括:用于氣表、水表和熱能表超低功率的8位S08微控制器(MCU),用于單相和三相電表的高集成32位ColdFire MCU,用于電力線調(diào)制解調(diào)器的56F80xx系列數(shù)字信號(hào)控制器(DSC),用于電源網(wǎng)關(guān)、寬帶路由器和匯集器的32位處理器,用于防竊電/開蓋的加速傳感器,用于氣壓表、水表或熱能表的氣壓或液壓傳感器,與MCU組合用于家庭網(wǎng)絡(luò)的ZigBee收發(fā)器。

如需了解飛思卡爾智能電表解決方案的更多信息,請?jiān)L問:www.freescale.com/metering。