飞思卡尔半导体公司

智能计量目前取得重大进展,全球领先经济体正在大力改造过时电网,通过新建智能电网来改进电能分配和节约电能。飞思卡尔不但认识到嵌入式控制和集成的连接接口将成为未来智能电网的中心,而且已经开发出专用于智能电网应用的新一代智能微控制器。

为推动电能管理行业的创新,飞思卡尔推出一款完整的电表参考设计。此设计基于专为用电计量市场量身定制的先进微控制器(MCF51EM)。该参考设计可为开发者提供完整的即插即用解决方案,以缓解成本和面市时间等问题,同时向一体化智能电网迈近。

MCF51EM 32位ColdFire MCU是一款高度集成的具有高性能外设的单芯片器件。多相电表参考设计就是基于EM家族最高端的MCF51EM256设计的。该参考设计是成本优化过的单相或三相智能电表。参考设计中包含必要的硬件和软件,使智能电表的开发变得更迅速、便捷。

全球大量的政府和企业正在加大力度推动部署家用和工业用的节能型智能计量系统。正是基于这样的背景,飞思卡尔特别开发MCF51EM系列MCU,以帮助开发者在大量住宅和工业应用中缩减成本,降低电表设计的复杂性。

MCF51EM系列凭借丰富的集成外设,例如带可编程延迟模块的16位模/数转换器、带日历功能的独立实时时钟、2个带安全保护的闪存分区、对智能计量应用至关重要的自动抄表(AMR)接口和液晶显示器(LCD)驱动等。这些外设特性,可以使您的智能电表设计降低整体系统成本和功耗;可以通过远程固件更新减少维护成本,从而更轻松地确保电表安全;支持大量不同的显示面板等。

ColdFire V1 MCF51EM家族智能计量MCU系列亮点

ColdFire V1 MCF51EM 家族MCU,以及同时面市的基于该定制芯片的全套电表解决方案,其优势包括:

◆32位ColdFire V1内核

-32位ColdFire V1内核,以及硬件乘法累加(MAC)模块相组合,使它的电能计算效率远高于8位解决方案。

◆实时时钟(RTC)

-提供实时日历,允许电表实施分时计费,同时提供防窃电检测功能。

◆固件更新

-MCF51EM两个独立的闪存分区允许电表在一个Flash分区上运行,同时对另一个分区进行固件更新,以避免像以往那样停机更新所产生的大量成本。

◆自动抄表SPI接口

-提供外接AMR调制解调器的5 V接口,省去外部组件从而降低系统成本。

◆LCD控制器

-板上LCD控制器允许MCF51EM连接多达288个段的LCD屏,有助于终端设计者降低系统成本。

-低功率闪动模式允许显示器的某些段闪动,同时MCU保持最低功率模式,从而降低系统功耗。

参考资料、软件和开发工具

飞思卡尔在基于MCF51EM家族MCU的智能电表应用中,提供同类产品中最好的硬件和软件开发工具,以帮助缩减开发成本、降低设计的复杂度和缩短面市时间。这些工具包括:

◆计算有功、无功和视在电能的软件代码;

◆用于Microcontroller 6.2版的CodeWarrior Development Studio,包括随同赠送的专用版和 Processor Expert快速应用开发工具;

◆随同赠送的飞思卡尔MQX软件包括实时操作系统(RTOS)源代码、NTFS文件系统代码和实时TCP/IP通信套件(RTCS)。

下列网址提供在线培训、视频、网络广播、技术文档和应用注释:www.freescale.com/coldfire、www.freescale.com/metering和www.freescale.com/mqx。

图1

关于多相参考设计

多相参考设计基于MCF51EM256 MCU,包括帮助客户迅速开发生产型电表设计所必须的设计文档和软件。该产品的设计和测试均遵照国际电工委员会(IEC)标准:

◆IEC 62053—22国际有功功率电能表规范0.5类或更高级别;

◆IEC 62053—23国际无功功率电能表规范2类或更高级别;

◆IEC 62056—21国际电能表数据交换规范;

◆ IEC 62053—22、IEC 62053—23、IEC 62052—11静电放电(ESD),根据IEC 61000—4进行测试。

供货情况

本地飞思卡尔销售代表已开始提供多相电表参考设计用于评估。MCF51EM256/128器件样品现已限量供货,预计2010年将提供大批量订货。万片建议零售价3.6美元起。

如需了解参考设计和MCF51EM的技术文档,请访问网址:www.freescale.com/metering。

关于飞思卡尔智能计量解决方案

飞思卡尔先进的智能电表解决方案设计提供系列计量、控制和通信技术。公司提供的用于计量应用的大量半导体产品系列包括:用于气表、水表和热能表超低功率的8位S08微控制器(MCU),用于单相和三相电表的高集成32位ColdFire MCU,用于电力线调制解调器的56F80xx系列数字信号控制器(DSC),用于电源网关、宽带路由器和汇集器的32位处理器,用于防窃电/开盖的加速传感器,用于气压表、水表或热能表的气压或液压传感器,与MCU组合用于家庭网络的ZigBee收发器。

如需了解飞思卡尔智能电表解决方案的更多信息,请访问:www.freescale.com/metering。