如何快速打造一款超低功耗智能電錶!

　　隨著美國政府智能電網概念的提出，中國緊跟著提出堅強智能電網，集信息化、數位化、自動化、互動化為一體，加強快速建立堅強可靠，經濟高效，清潔環保的智能電網。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201609/296536.htm

　　

 

　　當 前國內智能電錶屬於AMR(遠程自動抄表)表計，僅能單向作業，滿足遠程自動抄表的需求，屬於智能電錶中智能化程度較低的產品。未來的智能電錶要求不僅是 可以在控制結算中心對電錶實施遠程管理、控制收費，而且還能夠顯示電力信息、氣象信息等多種信息，是一種雙向多用的網絡終端，以構成AMI(高級計量體 系)系統。

　　智能電網是個龐大的系統工程，由於應用環境以及測試系統還不夠完善、成熟，在使用和運行過程中，還需進行硬體和軟體的升級固化，最終形成完善成熟的智能表計和集抄;智能電網的增長趨勢將持續，任重而道遠!

　　智能電能表的主要構成：

　　•計量：單/三相計量晶片，可計量電壓、電流、功率、功率因數、諧波;

　　•主控：1.MCU 2.半SOC 3.全SOC

　　•顯示：LCD driver

　　•時間：1.EPSON 、2.DALAS 、3. 32.768kHz+NTC

　　•存儲：1.EEPROM、 2.Flash 、3. FRAM

　　•通訊：1.RS485 、2.紅外、3.PLC 、4.GPRS、 5.Wireless

　　•加密：ESAM+CPU

　　•電源：線性變壓器+LDO/DC-DC、開關電源

　　•保護器件：壓敏電阻、熱敏電阻、TVS

　　智能單相表(2級單相費控智能表-帶模塊/不帶模塊，CPU卡/不帶CPU卡)總共可拆分為8種表型，但總體資源按照遠程/本地列比如下：

　　1.遠程費控(帶模塊/不帶模塊)：

　　•計量：一路SPI;

　　•通信：一路紅外，一路RS485，一路載波;

　　•安全加密：一路ESAM;

　　•存儲：一路I2C;

　　•液晶顯示：LCD 4*36;

　　•RTC：溫度補償，精度±0.5s/d;

　　2.本地費控(帶模塊/不帶模塊)：

　　•計量：一路SPI;

　　•通信：一路紅外，一路RS485，一路載波;

　　•安全加密：一路ESAM，一路 CPU卡;

　　•存儲：一路I2C;

　　•液晶顯示：LCD 4*36;

　　•RTC：溫度補償，精度±0.5s/d;

　　世強代理的RENESAS 推出了新一代低功耗、高性能、16位MCU R7F0C004，這款MCU集成了高精度的RTC和LCD驅動器。MCU的資源特性包括：RL78內 核，24MHz±1%/1.27DMIPS，128K flash，8k RAM，UART*4，ISO7816*2、8/10bit ADC*4，CMP，IIC*2，DMA*4，WDT，POR，LVD;該單片機集成的高精度RTC最小誤差為±0.48ppm(±0.041s/d)， 最小補償單位是0.96ppm，且時間及補償寄存期有保護機制;還集成了51*4或47*8段數的LCD驅動，且內置電荷泵，可產生2.7 V至5.25 V驅動電壓;R7F0C004的超低功耗特性則包括：低於1uA的靜態功耗;寬電壓供電：1.6 V至5.5V;

　　在資源 需求方面：R7F0C004具有4ch硬體UART，1ch硬體SPI，2ch硬體ISO7816，程序處理方便高效，代碼量更簡練;內置硬體RTC，支 持閏年識別，高精度補償輸出，可保持1s精準;大電流IO口/N-ch漏極開漏埠，可直接驅動LED，從而節省外圍三極體等器件;

　　R7F0C004 智能單相電錶整體方案功能及特點如下：採用超低功耗的MCU，內置高精度振蕩器，無需外接振蕩器;LCD顯示，擁有輪顯/鍵顯功能;採用內部獨立硬體時鐘 晶片，晶片具備自動溫補、日曆、閏年自動切換功能;兼備紅外通信接口、RS485和載波三種雙向數據通訊方式，支持遠程抄讀數據，主動上報，預付費，拉合 閘功能。另外，本方案在不同模式中功耗數據的參考如所示：