产品特点:
以国家电网公司最新发布的智能电能表系列标准为参考设计,采用瑞萨半导体公司16bit 低功耗MCU R7F0C004M2为主控平台。集控制、RTC时钟(支持硬件温度补偿)、LCD驱动于一体的丰富资源。内置可满足智能电能表所需的各种通信方式;内置高精度RTC可实现低功耗;内置高精度片上振荡器OCO、看门狗定时器WDT等资源减少了外部元件,从而实现低成本;大容量存储器支持智能电能表的高功能化;搭配高性能的计量芯片,可实现电能计量和费控管理。可同时测量一路电压、两路电流、频率和功率因数等,自动保存/冻结电量信息。该产品具有显示、计量、费率、费控和时段、事件记录、瞬时/约定/定时/日冻结、计时、报警、通讯(模块)和脉冲输出等功能,符合国网《单相智能电能表技术规范》等标准的所有要求。
方案优势:
哈佛体系结构内核处理器
超低功耗(<10uA)
超强抗干扰能力(20KV)
高达8路可复用多功能串口资源
特有的硬件乘除和乘加运算器,浮点运算提速
内置LCD驱动,支持4/6/8COM模式
内置高精度(±1%)片上振荡器32MHZ
内置上电复位电路(POR)/电压检测电路(LVD)
内置支持温度补偿的高精度RTC,提供5位小数温补寄存器进行补偿
技术参数:
参比电压:220V
参比电流: 5A(Max:90A)
参比频率: 50Hz
准确度等级:有功1级
待机功耗: --液晶不显示<5uA
--液晶显示<30uA
--宽温下(-30℃―+7℃):<0.5s/d
EMC性能: --静电试验: --接触式放电20KV,系统不复位,不死机
--空气放电20KV,系统不复位,不死机
--群脉冲试验:--4.5KV/100KHz,系统不复位,不死机
--4.5KV/5KHz,系统不复位,不死机
主控MCU R7F0C004M特点:
超低功耗科技
● VDD=1.6~ 5.5V的单电源、能以 1.8V的低电压运行
● HALT模式
● STOP模式
● SNOOZE模式
RL78 CPU 内核
● 3 段流水线的 CISC哈佛体系结构
● 最短指令执行时间:能在高速 ( 0.03125ms:以高速内部振荡器时钟 32MHz运行时)到超低速( 30.5ms:以副系统时钟 32.768kHz运行时)之间变换。
● 地址空间: 1M字节
● 通用寄存器: 8位寄存器 ×8×4组
● 内部 RAM: 8KB
代码闪存
● 代码闪存: 128KB
● 块大小: 1KB
● 禁止块擦除、改写 (安全功能)
● 内置片上调试功能
● 自编程:具有引导交换功能和闪存屏蔽窗口功能
高速内部振荡器
● 可从 24MHz/16MHz/12MHz/8MHz/6MHz/4MHz/3MHz/2MHz/1MHz中选择
● 高精度 ±1.0% ( VDD=1.8~ 5.5V、 TA=-20~ +85°C)
工作环境温度
● TA=-40~ +85°C
电源管理和复位功能
● 内置上电复位 ( POR)电路
● 内置电压检测 ( LVD)电路 (从 14种中选择中断和复位)
DMA ( Direct Memory Access)控制器
● 配置 4个通道
● 8位 /16位的 SFR与内部 RAM间的传送时间为 2个时钟
乘除和乘加运算器
● 16位 ×16位 =32位 (带符号 /无符号)
● 32位 ÷32位 =32位 (无符号)
● 16位 ×16位 +32位 =32位 (带符号 /无符号)
串行接口
● CSI: 1个通道
● UART/UART (支持 LIN-bus): 4个通道/1个通道
● I2C/简易 I2C: 1个通道/2个通道
定时器
● 16位定时器: 8个通道
● 12位间隔定时器: 1 个通道
● 实时时钟: 1 个通道 ( 99年日历、闹钟功能、时钟校正功能)
● 看门狗定时器: 1 个通道 (能以专用低速内部振荡器时钟运行)
A/D转换器
● 8/10位分辨率 A/D转换器 ( VDD=1.6~ 5.5V)
● 模拟输入: 4个通道
● 内部基准电压 ( 1.45V)和内置温度传感器注 1
比较器
● 2个通道
● 运行模式:比较器高速模式、比较器低速模式、窗口模式
● 基准电压能从外部基准电压和内部基准电压中选择。
LCD 控制器 / 驱动器
● 段信号输出: 51 ( 47)个
● 公共信号输出: 4 ( 8)个
● 能进行内部升压和外部电阻分压的切换
输入 / 输出端口
● I/O端口: 65个 ( N沟道漏极开路输入 /输出 [6V耐压 ]: 2个、 N沟道漏极开路输入 /输出[VDD耐压/EVDD耐压]: 18 个)
● 能进行 N沟道漏极开路、 TTL输入缓冲、内部上拉的切换
● 能与不同电位 ( 1.8/2.5/3V)运行的器件连接
● 内置时钟输出 /蜂鸣器输出控制电路
其他
● 内置十进制校正 ( BCD)电路
封装
LQFP80-0.5mm
原理图(主控MCU部分):
实物图:
瑞萨MCU R7F0C004M2硬件手册下载:http://www.jingbei.com/product-details.aspx?ProductID=2479
亿光光耦 EL816资料下载:http://www.jingbei.com/product-details.aspx?ProductID=2515
厚声电阻资料下载:http://www.jingbei.com/product-details.aspx?ProductID=2250
如需了解此方案详情可以联系本公司技术部咨询