產品特點:
按照國家電網公司2013版及后續補遺;南方電網公司2015版及補遺,發布的智能電能表系列標準為參考而設計,采用瑞薩半導體公司的基于3段流水線的CISC哈佛體系結構的超低功耗系列RL78/G13系列R5F100PJ主控MCU為運行平臺。內置可滿足智能電能表所需的各種通信方式;內置高精度RTC可實現低功耗;內置高精度片上振蕩器OCO、看門狗定時器WDT等資源減少了外部元件,從而實現低成本;大容量存儲器支持智能電能表的高功能化;搭配高性能的計量芯片,可實現電能計量,信息密傳和費控及通信管理等多處理功能?赏瑫r測量單/多路電壓、電流、頻率和功率因數等資源,自動保存/凍結電量,滑差需量等信息。該產品具有顯示、計量、費控和時段、事件記錄、瞬時/約定/定時/日凍結、計時、報警、通訊(模塊)和脈沖輸出等功能,符合國網,南網《智能電能表技術規范》等標準的要求。
方案優勢:
哈佛體系結構內核處理器
超低功耗(<10uA)
超強抗干擾能力(20KV)
高達8路可復用多功能串口資源
內置高精度(±1%)片上振蕩器32MHZ
內置上電復位電路(POR)/電壓檢測電路(LVD)
內置支持溫度補償的高精度RTC,提供5位小數溫補寄存器進行補償
技術參數:
參比電壓:3 x 220 /380V
參比電流: 5A(Max:60A) / 10A(Max:100A)
參比頻率: 50Hz
準確度等級:有功1級
待機功耗: --液晶不顯示<5uA
--液晶顯示<30uA
時鐘準確度: ---常溫(23℃):<0.1s/d
--寬溫下(-30℃—+7℃):<0.5s/d
EMC性能:--靜電試驗: --接觸式放電20KV,系統不復位,不死機
--空氣放電20KV,系統不復位,不死機
--群脈沖試驗:--4.5KV/100KHz,系統不復位,不死機
--4.5KV/5KHz,系統不復位,不死機
主控MCU R5F100PJ特點:
超低功耗科技
● VDD=1.6~ 5.5V的單電源、能以 1.8V的低電壓運行
● HALT模式
● STOP模式
● SNOOZE模式
RL78 CPU 內核
● 3 段流水線的 CISC哈佛體系結構
● 最短指令執行時間:能在高速 ( 0.03125ms:以高速內部振蕩器時鐘 32MHz運行時)到超低速( 30.5ms:以副系統時鐘 32.768kHz運行時)之間變換。
● 地址空間: 1M字節
● 通用寄存器: 8位寄存器 ×8×4組
● 內部 RAM: 20KB
代碼閃存
● 代碼閃存: 256KB
● 塊大。 1KB
● 禁止塊擦除、改寫 (安全功能)
● 內置片上調試功能
● 具有自編程、引導交換功能以及閃存屏蔽窗口功能
數據閃存
● 數據閃存: 8KB
● 能執行后臺操作 ( BGO)以及能在改寫數據閃存期間執行程序存儲器中的指令
● 改寫次數: 1000000次 ( TYP.)
● 改寫電壓: VDD=1.8~ 5.5V
高速內部振蕩器
● 可從 32MHz/24MHz/16MHz/12MHz/8MHz/6MHz/4MHz/3MHz/2MHz/1MHz中選擇
● 高精度 ±1.0% ( VDD=1.8~ 5.5V、 TA=-20~ +85°C)
工作環境溫度
● TA=-40~ +85°C
電源管理和復位功能
● 內置上電復位 ( POR)電路
● 內置電壓檢測 ( LVD)電路 (從 14種中選擇中斷和復位)
DMA ( Direct Memory Access)控制器
● 配置 4個通道
● 8位 /16位的 SFR與內部 RAM間的傳送時間為 2個時鐘
乘除和乘加運算器
● 16位 ×16位 =32位 (帶符號 /無符號)
● 32位 ÷32位 =32位 (無符號)
● 16位 ×16位 +32位 =32位 (帶符號 /無符號)
串行接口
● CSI: 2個通道
● UART/UART (支持 LIN-bus): 2~ 4個通道
● I2C/簡易 I2C: 2個通道
定時器
● 16位定時器: 12個通道
● 12位間隔定時器: 1 個通道
● 實時時鐘: 1 個通道 ( 99年日歷、鬧鐘功能、時鐘校正功能)
● 看門狗定時器: 1 個通道 (能以專用低速內部振蕩器時鐘運行)
A/D轉換器
● 8/10位分辨率 A/D轉換器 ( VDD=1.6~ 5.5V)
● 模擬輸入: 20個通道
● 內部基準電壓 ( 1.45V)和內置溫度傳感器注 1
輸入 / 輸出端口
● I/O端口: 92個 ( N溝道漏極開路輸入 /輸出 [6V耐壓 ]: 4個、 N溝道漏極開路輸入 /輸出[VDD耐壓/EVDD耐壓]: 24 個)
● 能進行 N溝道漏極開路、 TTL輸入緩沖、內部上拉的切換
● 能與不同電位 ( 1.8/2.5/3V)運行的器件連接
● 內置鍵中斷功能
● 內置時鐘輸出 /蜂鳴器輸出控制電路
封裝
LFQFP100-0.5mm
原理圖(MCU主控部分):

實物圖:

瑞薩MCU R5F100PJ 硬件手冊下載:http://www.superbiote.com/product-details.aspx?ProductID=2705
億光光耦 EL816 資料下載:http://www.superbiote.com/product-details.aspx?ProductID=2515
厚聲電阻資料下載:http://www.superbiote.com/product-details.aspx?ProductID=2250
如需了解此方案詳情可以聯系本公司技術部咨詢