使智能计量更加高效和安全

1 三款新MCU服务电表和流量计量

飞思卡尔半导体日前推出针对电表和流量计量的三个高级微控制器 (MCU) 解决方案，同时还推出了综合智能表参考设计解决方案。飞思卡尔微控制器让智能表的设计具有篡改检测机制和实时使用情况监控功能，为客户提供安全性更高的智能表产品。

随着全球领先的企业改革过时的电网并建立智能电网，智能计量继续表现出强劲的增长态势。智能计量产品实现了与电力公司和消费者的双向通信，以消除浪费，优化电力，并鼓励减少耗能。

"我们的目标是向开发人员提供综合的即插即用解决方案，旨在降低成本，减少上市时间，同时让每个人都更加贴近统一的智能电网，"飞思卡尔工业和多元市场微控制器部市场总监Jeff Bock表示。"飞思卡尔的智能能源技术能够满足整个电网中的智能计量和智能电网应用的需求，向全球客户提供安全的下一代能源管理解决方案。"

飞思卡尔的先进器件将多项重要功能汇聚在一个芯片上，这是迄今为止在所有单一解决方案中最先实现的。借助飞思卡尔计量解决方案上的实时时钟(RTC)，电力公司能够根据一天中的时段、最大需求和负荷可用性等实施不同的费率。此外，RTC具有篡改检测机制，能够检测偷电情况，当检测到篡改时向电力公司发送触发或错误通知。如果发生主电源故障，它还能够用其自有电池电源独立运行，这又增加了安全性，以防止断电时发生篡改情况。闪存的两个独立块允许在一个闪存库用新固件进行更新时，计量仪继续在另一个闪存库上运行，避免代价高昂的宕机。如图1所示。

智能表提供了一种经济高效的方式测量能耗，按需实时定价，并最大程度地减少高峰负荷时的能耗，减少增加更多发电能力的需要。根据ABI Research公司预测，到 2015年全球将安装大约2.12亿智能电表——五年内增加大约1.30亿。各国政府正在快速执行策略实施项目，加快在家庭和办公室里部署智能计量系统。

2 飞思卡尔智能表产品亮点

(1)使用 MCF51EM256 的多相电表解决方案

MCF51EM256参考设计的突出优势是：为多相位电表提供了完整的软硬件参考设计，包括测量、校准和GUI软件；并且优化了成本的高端单相位电表参考设计。其结构图如图2所示。

来源：维库开发网 [p]

MCF51EM256的具体特点是：

· 具有一个32位ColdFire V1 MCU内核，带有乘法累积单元；

· 包括针对美国110 V和d EMEA/亚洲234 V的多相软件和硬件参考设计；

· 对流行标准（如国际电工委员会(IEC)）的预认证；

· 四个集成的16位SAR ADC模块和相位补偿可编程时延块，实现三相电能计量；

· 带有篡改检测功能的独立实时时钟；

· 灵活的LCD控制器能够在超低功耗模式下运行，支持最多288个分段。

(2)使用MC9S08LH64的低成本单相电表和能源监控的解决方案

9S 08中央处理单元的优势是：主频高达40 MHz——足够执行计算计量，比如RMS计算、有效功率和能源消耗；在低电压下为电池驱动的应用提供高性能。

MC9S08LH64具体特点如下：

· 具有8位S08内核；

· 带有灵活的、低能耗集成LCD驱动器的低成本单相电表解决方案；

· 嵌入式超低能耗振荡器实现低功耗模式下的准确时基；

· 集成的16位SAR ADC能够驱动低成本电能计量或用于电能监控；

· 可按需提供成本优化的单相电表参考设计。

(3)使用MC9S08GW64的单相电表、气表和水表的解决方案

GW64参考设计是低成本单相参考设计，包含无线功能和完整的软硬件；并是优化后的煤气表设计。MC9S08GW64的特点是：

· 具有8位S08内核；

· 集成的天然气和水计量脉冲计数器提供产品处于停止模式时的自动传感器解码和流管理功能，对于流量计量应用非常重要；

· 电能计量模拟前端，提供两个独立的16位SAR ADC和相位补偿可编程时延块；

· 正在开发中的多个参考硬件和软件设计，包括带有集成的AFE的单相电表以及天然气和水表参考设计。

飞思卡尔计划今年公布一系列适用于智能电网不同点的计量解决方案。

3 供货情况

飞思卡尔针对单、三相电表的MCF51EM256器件目前已供货，10 000件批量的建议零售价是3.97美元。MC9S08LH64器件已供货，10 000件的建议零售价为2.79美元。MC9S08GW64产品的供货情况将在今年内公布。

4 开发工具

飞思卡尔提供一流的针对智能表应用的硬件和软件开发工具，帮助降低开发成本，简化设计复杂性，加快上市时间。