长篇鬼故事 - 智能电表芯片 十大主流智能电表芯 你知多少

单片机作为智能电表的大脑，一直是最重要的模块，负责采样数据的处理和显示以及外部数据流的交换。可以说它的性能直接决定了智能电表的性能。计量作为电表最基本、最重要的功能，在智能电网建设过程中发挥着重要作用。当然，作为一款智能电表，我们对它的要求更高，如何才能满足人们多样化的需求呢？首先，它必须有一个强大的“核心”——单片机。

智能电网框图

我们来看看几大主流厂商的代表性芯片。

德州仪器

在智能电表领域，德州仪器拥有超过15年的经验，其智能电表解决方案团队遍布全球，在市场营销、业务开发、系统/应用、软件团队、标准化、政府关系等方面实力超群。

防盗解决方案——MSP 430 F 471 XX系列

德州仪器的MSP430单片机系列集成了ACD、LCD液晶驱动和Flash Memory，相当于电能计量芯片和单片机的集合。该系列芯片最突出的特点是高性能、低功耗和简化的PCB电路。MSP430F471xx系列是一款超低功耗微控制器，内置6或7个16位σ-δ型模数转换器，主要用于多相电表设计。每个通道都可以用作差分输入对，并具有可编程输入增益。此外，集成了两个16位定时器、四个通用串行通信接口、直接存储器存取、68个输入/输出引脚和带对比度控制的液晶驱动器。这种设计可以有效防止窃电。

意法半导体

模块化智能电表——STPMC1和STPMS1/S2

意法半导体的STPMC1和STPMS1/S2多相电表芯片组可以支持由国际电工委员会和美国国家标准协会组织的0.2级50-60Hz交流瓦特表标准。

STMPC1测量芯片有五个输入通道，其中三个通道用于接收三相调制器传输的数字测量数据，第四个通道可用于连接防盗电传感器或温度传感器，第五个通道接收霍尔传感器的磁场信号。该产品的配置和校准可以支持所有国际配电标准。它支持霍尔电流传感器的罗果夫斯基线圈、转换器、分流器或无纹波能量算法，并提供OTP存储器和SPI接口进行配置和校准。

STPMS1/S2是一款双通道δ-δ调制器，具有可编程放大器、稳定截止、低噪声和低失调电压。精密基准电压高达1.23V和30ppm/℃，可支持IEC和ANSI 0.2交流瓦特表标准。

一般来说，智能电表有两个功能模块:一个用于检测电流和电压信号的高精度调制器和一个用于计算功耗的专用功耗测量处理器。未来几年，智能电表的测量功能将广泛应用于家电、空调节和供电系统。如意发半导体现有的解决方案STPM01、STPM10和STPM11/12/13/14的单相表芯片将这两种功能集成在一个芯片上。

确保电费准确无误-stpm 3 *

意法半导体基于STPM32、STPM33和STPM34芯片的电表，将帮助公用事业最大限度地避免收入损失，即使面对最注重预算的用户，也能保证电费的准确性。

飞思卡尔

作为智能电表市场解决方案的重要供应商，飞思卡尔的MZ系列微控制器、酷火单片机和DSC系列已成为市场上最受欢迎的智能电表解决方案的首选。

飞思卡尔拥有丰富的智能计量解决方案，如先进的智能仪器解决方案，可以执行各种计量、控制和通信功能。比如基于飞思卡尔EM系列最高端MCF51EM256的多相电流表的参考设计。该设计包含必要的硬件和软件，使得智能电表的开发更加快捷方便。

MCF51EM256

飞思卡尔的MCF51EM256微控制器专用于防止篡改电表。MCF51EM256基于V1酷火公司的微控制器，配有256K闪存和四个高精度16位合成孔径雷达模数转换器，可同时测量所有相位的电流、电压和零线电流。微控制器包括一个独立的RTC，像时钟一样，它有自己的电源域，所以它与其他系统组件是分开的。大多数防篡改功能都是在iRTC中实现的。它在一个芯片上集成了多个防篡改功能，大大降低了客户的BoM成本，有效防止篡改。

Atmel

SMART SAM4C32

Atmel的SMART SAM4C微控制器是一种面向智能电源应用的片上系统解决方案，基于两个高性能32位ARM Cortex-M4 RISC处理器。这些设备的最高运行速度为120兆赫兹，内置闪存高达2MB，静态随机存取存储器304KB，片内高速缓存。

SMART SAM4C微控制器的外设集包括高级加密引擎、防篡改浮点单元、USB全速主机/设备端口、5个USART、2个UART、2个TWI、最多7个SPI、1个PWM定时器、2个3通道通用16位定时器、校准的低功耗RTC和一个50×6分段LCD控制器。

其中，SMART SAM4C32 MCU是一款面向智能电网的片上系统，搭载两个高性能32位ARM Cortex -M4 RISC处理器，工作频率120MHz，最高2MB嵌入式闪存，每个内核304KB SRAM和缓存。该设备集成了高级加密引擎、防窃取、浮点单元、USB全速主/设备端口、5个USART、2个2、2个UART、2个2 twis、最多7个SPI和PWM定时器、2个3路通用16位定时器。

Atmel还有很多8位和32位微控制器，比如6针Atmel tinyAVR到megaAVR、AVR XMEGA、32位AVR、Cortex-M3、ARM7和400MHz ARM9。

ADI

ADE9153系列

ADE7953，可以使智能电表具有更强的防盗功能，提高客户计费准确性，降低电力公司运营成本。

国产:宁波三星电器DSZ188

DSZ188三相智能电能表采用高性能计量芯片，可实现小电流计量精度高、温度和频率变化小的优点。它具有性能稳定、功能丰富、抗干扰能力强的特点。从操作方便、自检纠错、数据安全、功耗异常分析等方面精心设计，支持交流/DC自适应辅助电源。采用全密封结构和外壳，可满足高低温湿热交替环境的苛刻应用。电池盒和编程键可以分开密封，方便供电部门管理。

摘要

由于应用的特殊要求，电表能耗高，所以各种家庭的超低功耗产品也必须特别提到。例如飞思卡尔的S08GW系列和S08LL系列，意法半导体的STM8L和STM32L系列，德州仪器的MSP430AFE2xx和MSP430FE47X2系列，Atmel的tinyAVR，megaAVR和AVR XMEGA系列使用picoPower技术。

在功能模块SoC方案上，德州仪器似乎做得更好。低成本的MSP430FE47x2单片机通过集成ESP能量计算引擎与2x16位σ-σ-δADC、128段LCD驱动器、高达32KB闪存、1KB RAM和实时时钟，将系统组件减少了五分之一。