家用能源顯示設(shè)備設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　在長(zhǎng)期部署智能電表(自動(dòng)抄表基礎(chǔ)設(shè)施)后，在實(shí)用程序和消費(fèi)者之間將建立起一套雙向的來(lái)回通信。消費(fèi)者將直接通過(guò)智能電表，或通過(guò)某種形式的能源網(wǎng)關(guān)，來(lái)獲得新的信息來(lái)源。這些信息將被充分利用，并借助家用能源顯示設(shè)備 (IHD) 這一通信方式示意消費(fèi)者。

　　家用能源顯示設(shè)備使實(shí)用程序客戶(hù)可以根據(jù)使用的千瓦時(shí)數(shù)，以圖表或圖形形式跟蹤其能源使用情況。它提供客戶(hù)需要的大多數(shù)類(lèi)型的能源感知信息：總能耗、實(shí)時(shí)定價(jià)、與一般能源使用情況進(jìn)行比較分析等。

　　IHD 實(shí)際上是一個(gè)便攜式或安裝在墻上(適用于新房屋)的顯示器，它可以與實(shí)用計(jì)量?jī)x表(電、燃?xì)?、?以及其他家用設(shè)備啟用的通信方式(例如使用 ZigBee、無(wú)線(xiàn) MBus)通信。啟用 ZigBee 時(shí)，它可以設(shè)置為充當(dāng)協(xié)調(diào)器或路由器。這些通信功能使得它能夠接收來(lái)自實(shí)用程序公司有關(guān)帳單、能源價(jià)格等方面的實(shí)時(shí)定制信息。

　　常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)通信有 ZigBee(802.15.4 2.4GHz，常用于美國(guó))或無(wú)線(xiàn) MBus(低于 1GHz，更常用于歐洲)。這類(lèi)通信可以通過(guò)片上系統(tǒng)(MCU 和收發(fā)器)啟用，或者由一個(gè)運(yùn)行其它配置文件堆棧(與連接無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器相連)的 MCU 組建，具體情況應(yīng)視系統(tǒng)拓?fù)涠āＴ谶@兩種情況下所涉及的硬件和軟件均可由德州儀器 (TI) 和 TI 開(kāi)發(fā)人員網(wǎng)絡(luò)提供。高端 IHD 還可以選用現(xiàn)已上市的 WIFI 技術(shù)。

　　多種類(lèi)別的 IHD 會(huì)因?yàn)榭扇芜x圖形和信息功能而相互有所區(qū)別，這也將自然而然導(dǎo)致用戶(hù)選擇不同的嵌入式處理器：

　　成本優(yōu)化的 IHD，如 MSP430 等微處理器通常用作主處理器：它針對(duì)超長(zhǎng)耐用電池供電設(shè)計(jì)，完美地對(duì)閃存、處理能力和低功耗進(jìn)行了綜合的優(yōu)化。它的集成度可實(shí)現(xiàn)與通信模塊(使用 SPI 的 UART)或射頻收發(fā)器的輕松連接。該系列產(chǎn)品中的部分成員可以通過(guò)片上 LCD 驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)分段 LCD，并提供片上模數(shù)轉(zhuǎn)換器;在未使用帶集成控制器的顯示屏?xí)r，可用于實(shí)施觸摸屏功能。此外，多種輸入/輸出可通過(guò)編程來(lái)實(shí)施按鈕的選項(xiàng)。對(duì)低于 1GHz 的解決方案，集成度可以采用 CC430 進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，在一個(gè)低功耗射頻片上系統(tǒng)中結(jié)合 MSP430 和低于 1GHz 的收發(fā)器，無(wú)需 LCD 分段控制器。為了獲得超低待機(jī)電流以最大限度地延長(zhǎng)鋰離子電池的壽命，TI 提供 LDO 線(xiàn)性穩(wěn)壓器，待機(jī)電流低至 0.5μA。TI 針對(duì)超低輸入電壓，提供了降壓/升壓 DC/DC 穩(wěn)壓器，其非常適合通過(guò)電池(包括 1 至 3 節(jié)堿性、鎳鎘或鎳氫電池)給 MCU 供電。從電壓低至 0.7V 的電池給 MCU 供電，再加上高效率，這些穩(wěn)壓器能夠延長(zhǎng)電池充電的使用時(shí)間，從而增加應(yīng)用的運(yùn)行時(shí)間。

　　中端 IHD - 如果需要更高的處理能力，而且如果開(kāi)發(fā)人員尋求更加高級(jí)的圖形庫(kù)，TI Stellaris Cortex M3 微處理器產(chǎn)品系列可提供大量引腳至引腳存儲(chǔ)器選項(xiàng)、接口選項(xiàng)以及加密解決方案，是您的不二之選。該系列產(chǎn)品配備嵌入式圖形庫(kù)，通過(guò) Stellaris Ware Software 提供。TI 根據(jù)成本有限或要求最高效率等系統(tǒng)限制，可提供優(yōu)化的產(chǎn)品來(lái)為 Stellaris MCU 系統(tǒng)供電，其中包括能夠用標(biāo)準(zhǔn) 24V 直流線(xiàn)路為 MCU 供電的高輸入電壓穩(wěn)壓器，其常用于住宅門(mén)鈴和安全系統(tǒng)。

　　高端 IHD - 為了支持更多需要 Linux 等操作系統(tǒng)的交互式選項(xiàng)，處理能力和接口等因素將致使用戶(hù)選擇 ARM9 Sitara 微處理器，如 AM1808。該 MPU 提供了完全集成的 LCD 控制器單元，并為實(shí)施提供了多種軟件庫(kù)。為達(dá)到一定功率，這些器件需要 1.2V 穩(wěn)壓核心、1.8 V 和 3.3V 電壓。此外，定序電源結(jié)構(gòu)正在成為高性能 DSP 系統(tǒng)的常規(guī)配置。主要用于充電或上傳多媒體內(nèi)容的高端顯示器上也可以找到 USB 接口。TI 為這些類(lèi)型的高功率多軌系統(tǒng)提供了完整的低成本、集成電源管理解決方案。