71M6x01：第四代單相電表SoC解決方案[圖]

Maxim公司的71M6x01(71M6541D/71M6541F/71M6541G/71M6542F/71M6542G)系列是集成了5MHz 8051兼容的MPU核，帶數(shù)字溫度補償?shù)牡凸β蔙TC，閃存和LCD驅(qū)動器的第四代單相電表SoC。是采用單個轉(zhuǎn)換技術(shù)，具有22位Delta-Sigma ADC，三個或四個模擬輸出，數(shù)字溫度補償，精密的基準(zhǔn)電壓和32位計算引擎(CE)，非常少的外接元件，支持各種應(yīng)用的電表。

71M6541D/71M6541F/71M6541G/71M6542F/71M6542G是Teridian第四代單相計量SoC，具有5MHz 8051兼容的MPU核，低功耗RTC與數(shù)字溫度補償，閃存，和LCD驅(qū)動器。單轉(zhuǎn)換器技術(shù)（single converter technology）與22位Δ-Σ（delta-sigma）ADC，三個或四個模擬輸入，數(shù)字溫度補償，精密電壓基準(zhǔn)和32位計算引擎（CE）可以用較少的外部組件來支持廣泛的計量應(yīng)用。

71M6541/2器件支持可選的接口，連接Teridian 71M6x01系列隔離傳感器，降低了BOM成本，并防磁性篡改，增強了可靠性。其他功能還包括，一個SPI接口，先進(jìn)的電源管理，運行和電池模式的超低功耗，3kB/5kB共享RAM和32kB/64kB/128kB的快閃記憶體，可在現(xiàn)場，儀表操作時進(jìn)行編程（代碼或數(shù)據(jù)），以及每SEG驅(qū)動器引腳可以驅(qū)動6個LCD段。其高處理性能，和高采樣率與差分輸入相結(jié)合，為住宅用戶提供了一個強大的計量平臺。

一系列完整的代碼開發(fā)工具，示范代碼，參考設(shè)計，支持了電表的迅猛發(fā)展和認(rèn)證，并滿足了世界范圍內(nèi)的，所有ANSI和IEC電能計量標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 71M6x01方框圖

71M6x01主要特性

·2000:1電流范圍內(nèi)的精度為0.1％

·超過IEC62053/ANSI C12.20標(biāo)準(zhǔn)

·兩個電流傳感器輸入，可選擇的差分模式

·電流輸入可選擇的增益（1或8）以支持分流

·具有可編程寬度的高速Wh/VARh脈沖輸出，

·32kB閃存，3kB RAM（71M6541D）

·64kB閃存，5kB RAM（71M6541F/42F）

·128kB閃存5kB RAM（71M6541G/42G）

·最多四個脈沖輸出，具有脈沖計數(shù)

·四象限計量

·數(shù)字溫度補償

- 計量補償

- TOU功能的高精度RTC，所有功率模式的晶體自動溫度補償

·獨立的32位計算引擎

·具有相同校準(zhǔn)的，46Hz~64Hz線路頻率范圍

·相位補償（10）

·三種電池備份模式

- 掉電模式（BRN）

-液晶顯示器模式（LCD）

-睡眠模式（SLP）

·引腳事故喚醒，和喚醒定時器

圖2 帶本地傳感器的71M6541D/F/G框圖

圖3 帶71M6x01絕緣傳感器的71M6541D/F/G框圖

·休眠模式電源1μA

·具有閃存安全性

·系統(tǒng)內(nèi)程序更新

·8位MPU（80515），最高5 MIPS

·掉電模式的全速MPU時鐘

·LCD驅(qū)動器

-最多6個通用引腳/多達(dá)56個引腳

·5V LCD驅(qū)動器與DAC

·多達(dá)51個多功能DIO引腳

·硬件看門狗定時器（WDT）

·I2C/MICROWIREEEPROM接口

·SPI接口具有閃存程序能力

·用于紅外和AMR 的2個UART

·紅外LED驅(qū)動器與調(diào)制

·工業(yè)溫度范圍

·64引腳（71M6541D/F/G）和100引腳（71M6542F/ G），無鉛（Pb）LQFP封裝

DB6541 REV2.0演示板

Teridian半導(dǎo)體公司（TSC）的DB6541 REV2.0演示板用于對71M6541F設(shè)備進(jìn)行評估，結(jié)合遠(yuǎn)程傳感器接口，用于單相電子電能計量應(yīng)用。它集成了171M6541F集成電路，71M6101遠(yuǎn)程接口IC，外圍電路如串行EEPROM、模擬器端口、板上電源，以及伴隨調(diào)試板，可以通過RS-232端口連接到PC 。該演示板可以對71M6541F能源電表的測量精度和系統(tǒng)的整體使用進(jìn)行評估。

該演示板為預(yù)編程，在71M6541F IC 的FLASH存儲器中具有演示程序（演示代碼）。此嵌入式應(yīng)用的開發(fā)是為了進(jìn)行全方位的，低級別的功能調(diào)用，以直接管理外圍設(shè)備，閃存編程和CPU（時鐘，定時，節(jié)能等）。

演示板上的71M6541F IC是預(yù)編程和預(yù)校準(zhǔn)的，用于板上50μΩ、120μΩ分流。該演示板進(jìn)行硬件修改（很容易）后，也可被用來操作CT。此配置將需要一個不同版本的演示代碼。

圖4 DB6541 REV2.0演示板和調(diào)試板基本連接圖

DB6541 REV2.0演示板包括:

·演示板DB6541 REV 3.0包含有71M6601或71M6201的遠(yuǎn)程傳感器接口和一個71M6541F集成電路（預(yù)裝的演示程序）；

·5VDC/1000mA通用墻上變壓器，帶2.5mm插頭（Switchcraft 712A兼容）；

·USB電纜；

·CD-ROM中包含文檔（數(shù)據(jù)表，電路板原理圖，物料清單，布局），演示代碼（源代碼和可執(zhí)行）和附件；

·基于ANSI，擁有50μΩ分流電阻 器（可選，只用于ANSI包）或兩個120μΩ分流電阻。

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