国网单相智能电能表参考设计方案.pdfVIP

l落，2010第二十届中国电工仪器仪表产业发展论坛暨展会 新技术新产品 国网单相智能电能表参考设计方案 陈文 (欣瑞利科技有限公司 518040) 一、引言 R8C内核，基本指令数：91： 伴随着世界各国政府和企业对建立智能电网来 16位×16位一32位乘法器、乘加运算指令：16 改进电能分配和节约电能的需求不断增大，智能电 位×16位_32位； 网作为下一代电网的发展模式，在全球范围内已获 指令执行时间：50邶(f伍IN)=20MHz，VCC= 得了广泛关注。中国对智能电网的建设和发展愈加 2．7t05．5Ⅵ to 重视，中国国家电网公司(以下简称“国网”)对智能电 MHz，VCC=1．8 200璐(f(XIN)=5 5．5Ⅵ 网进行了全新的规划，2010年中国将进入智能电网 寻址范围：1M地址空间； 建设的实质性阶段。寻求—个低成本、优质的方案一 2．存储器：96K FLASH；IOKRAM； 直是电能表行业所追求的目标。为此，欣瑞利公司基 3．电压检测：支持上电复位，3个可选低电压复 于国网要求设计出高性价比、可靠的单相电能表解 位电平； 决方案，来满足市场的需求。。 4．IO口：最大可支持88个带内部上拉可编程输 二、国网单相智能电能表新规范设计特点 入，输出端口IO口； 1．计量正反向电能； 5．时钟发生电路：4个电路：主时钟、副时钟、内 2．测量线路电压、相线电流、零线电流、频率、功 部低速振荡器(125kHz)内部高速时钟，支持时钟振 率因数； 荡停止检测功能； 3．支持IC卡本地费控和远程费控； 6．低功耗结构：等待模式、停止模式； 4．采用分时费率电价或阶梯电价； 5．支持红外、RS485和电力线载波的抄表通讯8、键输入×6)外部中断输入，7个优先级可选； 模式； 8．看门狗定时器：14位定时器，可选内，外时钟 6．通讯采用了DIJT645—2007协议，支持多种事 源，支持复位立即启动； 件记录和各种类型电量冻结功能； 9．定时器：6个定时器，定时器A、B、E为8位定 7．外壳模具、液晶统一，可更换嵌入式载波通讯 时器，定时器C、D、G为16位定时器； 模块以及模块的安装位固定统一。 10．通讯口：3个UART接口，1个同步接口，1 电能表是计量收费产品，关系到用户与电力公 个12C接口； 司的切身利益，电能表的应用设计首先考虑的是其 稳定性，电能表的另一个特点是须长期运行，维修、 维护的手续多，范围广，难度大，因此设计出发点就 口，1个8位D／A接口； 是能长期稳定、可靠地工作，而且免维护。其次，电能 13．比较器：2个电压比较器； 表的硬件成本与其性能必须定位合理。基于上述考 14．功耗t 虑国网单项表的要求，我们选择了用瑞萨的一款型 号为R5F2L3AA的MCU芯片来设计。 3V，停止模式)； 三、R5F2L3AA芯片介绍