智能电表中MCU的选择要求

智能电表中MCU的选择要求

智能电表正在迅速发展，世界各地的市场使用不同的架构（以及不同的监管要求）。由于它们正在向数以亿计的公用事业客户推出，因此对成功的智能电表设计有很大的兴趣和巨大的回报。

具有高级计量基础设施（AMI）架构的智能电表提供双向通信，并提供提高可靠性和准确性的好处，监控中断的能力，提供远程断开连接以及增加可变关税的选项让消费者转移高峰负荷。智能电表还可以直接与其他电表和内部显示单元通信，以便公用事业公司及其客户更好地管理能耗。

在能源计量服务中，MCU可能需要处理很多事情。图1是功能框图，示出了处理器可能需要在良好的智能电表设计中处理的中心处理器以及各种外围设备。

图1：典型的智能电表框图。

现在我们已经定义了MCU用于智能电表服务的要求，我们在哪里可以找到这样的东西？这里有几种可能性。

32位电能计量IC

有两个电流输入和一个电压输入，该部件具有规定的1％的测量精度。它采用7 x 7 x 0.85 mm HVQFN塑料耐热增强型薄型四方扁平封装，带33个端子。对于可扩展的输入源，能量计量IC的精度为1％，最高可达230 V/50 Hz/16 A和110 V/60 Hz/20。

该MCU还具有一个更快的10位A/D.给出24位A/D的精度规格是FS最大值的±0.2％的偏移误差 - 这使得它成为一个19位转换器。 1 MHz时的有源模式电源电流仅为220μA，2.2 V，待机电流为0.5μA。它的工作温度范围为-40°C至85°C。其中一个A/D可用于防篡改。

图2：TI的MSP430AFE2xx系列提供SPI和UART接口以及LCD控制器。

8位或32位选项

飞思卡尔的另一个可能性是他们的基于K30 Cortex-M4的32位MCU，带有一个低功耗段LCD控制器，可驱动多达320个段（图3）。 PK30X256VLQ100具有一个6位A/D转换器，256 KB闪存，一个RTC，一个中断控制器和CRC数据检查。

图3：飞思卡尔K30框图。

具有LCD驱动器和低功耗模式的MCU

SoC方法

ADE7880集成了七个二阶Σ-ΔA/D转换器，一个数字积分器，参考电路以及所需的所有信号处理能力。它支持IEC 62053-21，IEC 62053-22，IEC 62053-23，EN 50470-1，EN 50470-3，ANSI C12.20和IEC 61000-4-7标准，并且运行大约需要25 mA。