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解决方案

专业从事电子元器件代理、贸易及相关集成电路研发服务的高新科技公司

R5F100PJ三相费控智能电能表方案

产品特点:

按照国家电网公司2013版及后续补遗;南方电网公司2015版及补遗,发布的智能电能表系列标准为参考而设计,采用瑞萨半导体公司的基于3段流水线的CISC哈佛体系结构的超低功耗系列RL78/G13系列R5F100PJ主控MCU为运行平台。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,信息密传和费控及通信管理等多处理功能。可同时测量单/多路电压、电流、频率和功率因数等资源,自动保存/冻结电量,滑差需量等信息。该产品具有显示、计量、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,南网《智能电能表技术规范》等标准的要求

 

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

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:3 x 220 /380V

参比电流: 5A(Max60A) / 10A(Max100A)

参比频率: 50Hz

准确度等级:有功1

待机功耗:  --液晶不显示<5uA

           --液晶显示<30uA

时钟准确度:   ---常温(23℃):<0.1s/d

            --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 R5F100PJ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
内部 RAM 20KB
代码闪存
代码闪存: 256KB
块大小: 1KB
禁止块擦除、改写 (安全功能)
内置片上调试功能
具有自编程、引导交换功能以及闪存屏蔽窗口功能
数据闪存
数据闪存: 8KB
能执行后台操作 BGO)以及能在改写数据闪存期间执行程序存储器中的指令
改写次数: 1000000 TYP.
改写电压: VDD=1.8 5.5V
高速内部振荡器
可从 32MHz/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 /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 ×16 =32 (带符号 /无符号)
32 ÷32 =32 (无符号)
16 ×16 +32 =32 (带符号 /无符号)
串行接口
CSI 2个通道
UART/UART (支持 LIN-bus): 2 4个通道
I2C/简易 I2C 2个通道
定时器
16位定时器: 12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: 20个通道
内部基准电压 1.45V)和内置温度传感器1
输入 / 输出端口
I/O端口: 92 N沟道漏极开路输入 /输出 [6V耐压 ] 4个、 N沟道漏极开路输入 /输出[VDD耐压/EVDD耐压] 24 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
内置键中断功能
内置时钟输出 /蜂鸣器输出控制电路

封装

 LFQFP100-0.5mm

 

 

原理图(MCU主控部分):

 


实物图:

 

    

 

 

瑞萨MCU R5F100PJ 硬件手册下载:http://www.jingbei.com/product-details.aspx?ProductID=2705

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

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