飛思卡爾先進電表參考設計推進智能計量發(fā)展步伐

飛思卡爾半導體公司

智能計量目前取得重大進展,全球領先經(jīng)濟體正在大力改造過時電網(wǎng),通過新建智能電網(wǎng)來改進電能分配和節(jié)約電能。飛思卡爾不但認識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)應用的新一代智能微控制器。

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

MCF51EM 32位ColdFire MCU是一款高度集成的具有高性能外設的單芯片器件。多相電表參考設計就是基于EM家族最高端的MCF51EM256設計的。該參考設計是成本優(yōu)化過的單相或三相智能電表。參考設計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)正在加大力度推動部署家用和工業(yè)用的節(jié)能型智能計量系統(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)應用中縮減成本,降低電表設計的復雜性。

MCF51EM系列憑借豐富的集成外設,例如帶可編程延遲模塊的16位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、帶日歷功能的獨立實時時鐘、2個帶安全保護的閃存分區(qū)、對智能計量應用至關重要的自動抄表(AMR)接口和液晶顯示器(LCD)驅(qū)動等。這些外設特性,可以使您的智能電表設計降低整體系統(tǒng)成本和功耗;可以通過遠程固件更新減少維護成本,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家族智能計量MCU系列亮點

ColdFire V1 MCF51EM 家族MCU,以及同時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,使它的電能計算效率遠高于8位解決方案。

◆實時時鐘(RTC)

-提供實時日歷,允許電表實施分時計費,同時提供防竊電檢測功能。

◆固件更新

-MCF51EM兩個獨立的閃存分區(qū)允許電表在一個Flash分區(qū)上運行,同時對另一個分區(qū)進行固件更新,以避免像以往那樣停機更新所產(chǎn)生的大量成本。

◆自動抄表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288個段的LCD屏,有助于終端設計者降低系統(tǒng)成本。

-低功率閃動模式允許顯示器的某些段閃動,同時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、降低設計的復雜度和縮短面市時間。這些工具包括:

◆計算有功、無功和視在電能的軟件代碼;

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

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

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

圖1

關于多相參考設計

多相參考設計基于MCF51EM256 MCU,包括幫助客戶迅速開發(fā)生產(chǎn)型電表設計所必須的設計文檔和軟件。該產(chǎn)品的設計和測試均遵照國際電工委員會(IEC)標準:

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

◆IEC 62053—23國際無功功率電能表規(guī)范2類或更高級別;

◆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計用于評估。MCF51EM256/128器件樣品現(xiàn)已限量供貨,預計2010年將提供大批量訂貨。萬片建議零售價3.6美元起。

如需了解參考設計和MCF51EM的技術(shù)文檔,請訪問網(wǎng)址:www.freescale.com/metering。

關于飛思卡爾智能計量解決方案

飛思卡爾先進的智能電表解決方案設計提供系列計量、控制和通信技術(shù)。公司提供的用于計量應用的大量半導體產(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)字信號控制器(DSC),用于電源網(wǎng)關、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,請訪問:www.freescale.com/metering。