智能電網(wǎng)作為下一代電網(wǎng)的發(fā)展模式，在全球范圍內(nèi)已獲得廣泛關注，世界各政府和企業(yè)對于建立智能電網(wǎng)來改進電能分配和節(jié)約電能的需求不斷增大。作為全球規(guī)模領先的電力公司，中國國家電網(wǎng)公司（“中國國網(wǎng)”）對智能電網(wǎng)進行了全新的規(guī)劃。伴隨中國國網(wǎng)新標準的推出，飛思卡爾半導體因應市場需求推出專供中國國網(wǎng)應用的新一代智能微控制器（MCU）MZ系列。這一系列MCU具備低成本和價格競爭力，可實現(xiàn)靈活解決方案，飛思卡爾同時提供創(chuàng)新、便捷的參考設計，幫助開發(fā)人員設計出符合中國國網(wǎng)新標準的最佳方案。
中國國網(wǎng)新標準為單相電表設計提出一系列要求，例如：基本計量功能增加，費控功能復雜，具備多種抄表通訊模式，以及外殼模具統(tǒng)一、電子線路布局布線位置相對固定等。在充分研究中國國網(wǎng)新標準有關單相電表設計要求的基礎上，飛思卡爾推出MZ系列MCU和完整的電表參考設計，可謂是飛思卡爾為中國國網(wǎng)電表量身定做。該系列8位處理器芯片集成60KB、96KB或128KB閃存，提供64引腳LQFP封裝。MZ系列微控制器還提供32位處理器芯片，集成256KB閃存。MZ系列中的所有芯片都可以實現(xiàn)64引腳芯片完全兼容，用戶無需修改PCB布線就能進行產(chǎn)品升級。所提供的一站式參考設計包含必要的硬件和軟件，完全符合中國國網(wǎng)電表新標準，可大大簡化智能電表開發(fā)，加快產(chǎn)品上市速度。
飛思卡爾參考設計采用64K字節(jié)EEPROM為主，附設2M字節(jié)串行Flash 擴充，滿足那些需要增強外圍設備、提高性能、增加存儲容量和改進系統(tǒng)安全的應用需要；在電源設計方面，MCU主板和前端計量板直接共地，交流供電和電池供電通過簡單的二極管通路切換，交流供電及電池電壓可以直接送片上ADC進行掉電檢測，可省去一般設計用于掉電檢測和電池檢測的電壓比較器；在實時時鐘方面，外置RTC芯片和MCU通過I2C總線控制，讀取時鐘參數(shù)，可實現(xiàn)單片機自身內(nèi)部時鐘的頻率校準；在計量部分，采用外置計量芯片，MCU通過SPI總線對芯片進行配置和數(shù)據(jù)讀取，MCU軟件配合來實現(xiàn)軟件校表，實現(xiàn)電流和電壓的零偏校準。此外，在數(shù)據(jù)通訊方面，RS485通訊支持最高速率19200bps，而紅外抄表通訊可支持1200/2400bps，載波通訊基于片上硬件SCI模塊可實現(xiàn)MCU和載波模塊之間的9600bps串行通信。交流掉電后MCU進入電池供電的低功耗休眠模式。通過內(nèi)部實時計數(shù)器定時喚醒，整個系統(tǒng)功耗可低于7uA。
MZ系列一站式解決方案硬件框圖
憑借多年對智能電網(wǎng)行業(yè)的關注和研究，飛思卡爾在整合全球研發(fā)力量的基礎上，不斷推出能夠促進電能管理行業(yè)發(fā)展的各種創(chuàng)新技術，堅持以開放的視野支持電能管理部門應對電網(wǎng)改造給行業(yè)帶來的挑戰(zhàn)。飛思卡爾此次推出的電表參考設計完整解決方案，基于專為用電計量市場量身定制的先進MZ系列MCU，可為開發(fā)者提供完整的即插即用解決方案，不僅能降低成本和加快面市時間，更將加速一體化智能電網(wǎng)的建設。
關于飛思卡爾智能計量解決方案
飛思卡爾的先進智能儀表解決方案能夠執(zhí)行各種計量、控制和通信功能。公司的一系列用于計量應用的半導體產(chǎn)品包括：用于煤氣、水和熱能的氣體或液體流量計的超低功耗8位S08微控制器、用于單相和三相電表的高度集成的32位ColdFire MCU、用于電力線調(diào)制解調(diào)器(PLM)的56F80xx系列數(shù)字信號控制器（DSC）、用于能源網(wǎng)關和寬帶路由器的基于ARM內(nèi)核的32位i.MX應用處理器、用于篡改檢測的加速度傳感器、用于煤氣表、水表和暖氣表的氣流或水流的壓力傳感器、以及用于家域網(wǎng)的內(nèi)置MCU的ZigBee 收發(fā)器。
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關于飛思卡爾半導體
飛思卡爾半導體是全球領先的半導體公司，為汽車、消費、工業(yè)、網(wǎng)絡市場設計并制造嵌入式半導體產(chǎn)品。這家私營企業(yè)總部位于德州奧斯汀，在全球擁有設計、研發(fā)、制造和銷售機構(gòu)。如需了解其它信息，請訪問http://www.freescale.com.