完整的单相表参考设计让工程师的开发如虎添翼

智能电网作为下一代电网的发展模式，在全球范围内已获得广泛关注，世界各政府和企业对于建立智能电网来改进电能分配和节约电能的需求不断增大。作为全球规模领先的电力公司，中国国家电网公司（“中国国网”）对智能电网进行了全新的规划。伴随中国国网新标准的推出，飞思卡尔半导体因应市场需求推出专供中国国网应用的新一代智能微控制器（MCU）MZ系列。这一系列MCU具备低成本和价格竞争力，可实现灵活解决方案，飞思卡尔同时提供创新、便捷的参考设计，帮助开发人员设计出符合中国国网新标准的最佳方案。

中国国网新标准为单相电表设计提出一系列要求，例如：基本计量功能增加，费控功能复杂，具备多种抄表通讯模式，以及外壳模具统一、电子线路布局布线位置相对固定等。在充分研究中国国网新标准有关单相电表设计要求的基础上，飞思卡尔推出MZ系列MCU和完整的电表参考设计，可谓是飞思卡尔为中国国网电表量身定做。该系列8位处理器芯片集成60KB、96KB或128KB闪存，提供64引脚LQFP封装。MZ系列微控制器还提供32位处理器芯片，集成256KB闪存。MZ系列中的所有芯片都可以实现64引脚芯片完全兼容，用户无需修改PCB布线就能进行产品升级。所提供的一站式参考设计包含必要的硬件和软件，完全符合中国国网电表新标准，可大大简化智能电表开发，加快产品上市速度。

飞思卡尔参考设计采用64K字节EEPROM为主，附设2M字节串行Flash 扩充，满足那些需要增强外围设备、提高性能、增加存储容量和改进系统安全的应用需要；在电源设计方面，MCU主板和前端计量板直接共地，交流供电和电池供电通过简单的二极管通路切换，交流供电及电池电压可以直接送片上ADC进行掉电检测，可省去一般设计用于掉电检测和电池检测的电压比较器；在实时时钟方面，外置RTC芯片和MCU通过I2C总线控制，读取时钟参数，可实现单片机自身内部时钟的频率校准；在计量部分，采用外置计量芯片，MCU通过SPI总线对芯片进行配置和数据读取，MCU软件配合来实现软件校表，实现电流和电压的零偏校准。此外，在数据通讯方面，RS485通讯支持最高速率19200bps，而红外抄表通讯可支持1200/2400bps，载波通讯基于片上硬件SCI模块可实现MCU和载波模块之间的9600bps串行通信。交流掉电后MCU进入电池供电的低功耗休眠模式。通过内部实时计数器定时唤醒，整个系统功耗可低于7uA。

MZ系列一站式解决方案硬件框图

凭借多年对智能电网行业的关注和研究，飞思卡尔在整合全球研发力量的基础上，不断推出能够促进电能管理行业发展的各种创新技术，坚持以开放的视野支持电能管理部门应对电网改造给行业带来的挑战。飞思卡尔此次推出的电表参考设计完整解决方案，基于专为用电计量市场量身定制的先进MZ系列MCU，可为开发者提供完整的即插即用解决方案，不仅能降低成本和加快面市时间，更将加速一体化智能电网的建设。