2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN
请 注 意 以 下 有 关 Microchip 器 件 代 码 保 护 功 能 的 要 点 : Microchip 的 产 品 均 达 到 Microchip 数 据 手 册 中 所 述 的 技 术 指 标 Microchip 确 信 : 在 正 常 使 用 的 情 况 下, Microchip 系 列 产 品 是 当 今 市 场 上 同 类 产 品 中 最 安 全 的 产 品 之 一 目 前, 仍 存 在 着 恶 意 甚 至 是 非 法 破 坏 代 码 保 护 功 能 的 行 为 就 我 们 所 知, 所 有 这 些 行 为 都 不 是 以 Microchip 数 据 手 册 中 规 定 的 操 作 规 范 来 使 用 Microchip 产 品 的 这 样 做 的 人 极 可 能 侵 犯 了 知 识 产 权 Microchip 愿 与 那 些 注 重 代 码 完 整 性 的 客 户 合 作 Microchip 或 任 何 其 他 半 导 体 厂 商 均 无 法 保 证 其 代 码 的 安 全 性 代 码 保 护 并 不 意 味 着 我 们 保 证 产 品 是 牢 不 可 破 的 代 码 保 护 功 能 处 于 持 续 发 展 中 Microchip 承 诺 将 不 断 改 进 产 品 的 代 码 保 护 功 能 任 何 试 图 破 坏 Microchip 代 码 保 护 功 能 的 行 为 均 可 视 为 违 反 了 数 字 器 件 千 年 版 权 法 案 (Digital Millennium Copyright Act) 如 果 这 种 行 为 导 致 他 人 在 未 经 授 权 的 情 况 下, 能 访 问 您 的 软 件 或 其 他 受 版 权 保 护 的 成 果, 您 有 权 依 据 该 法 案 提 起 诉 讼, 从 而 制 止 这 种 行 为 提 供 本 文 档 的 中 文 版 本 仅 为 了 便 于 理 解 Microchip Technology Inc. 及 其 分 公 司 和 相 关 公 司 各 级 主 管 与 员 工 及 事 务 代 理 机 构 对 译 文 中 可 能 存 在 的 任 何 差 错 不 承 担 任 何 责 任 建 议 参 考 Microchip Technology Inc. 的 英 文 原 版 文 档 本 出 版 物 中 所 述 的 器 件 应 用 信 息 及 其 他 类 似 内 容 仅 为 您 提 供 便 利, 它 们 可 能 由 更 新 之 信 息 所 替 代 确 保 应 用 符 合 技 术 规 范, 是 您 自 身 应 负 的 责 任 Microchip 对 这 些 信 息 不 作 任 何 明 示 或 暗 示 书 面 或 口 头 法 定 或 其 他 形 式 的 声 明 或 担 保, 包 括 但 不 限 于 针 对 其 使 用 情 况 质 量 性 能 适 销 性 或 特 定 用 途 的 适 用 性 的 声 明 或 担 保 Microchip 对 因 这 些 信 息 及 使 用 这 些 信 息 而 引 起 的 后 果 不 承 担 任 何 责 任 未 经 Microchip 书 面 批 准, 不 得 将 Microchip 的 产 品 用 作 生 命 维 持 系 统 中 的 关 键 组 件 在 Microchip 知 识 产 权 保 护 下, 不 得 暗 中 或 以 其 他 方 式 转 让 任 何 许 可 证 商 标 Microchip 的 名 称 和 徽 标 组 合 Microchip 徽 标 Accuron dspic KEELOQ microid MPLAB PIC PICmicro PICSTART PRO MATE PowerSmart rfpic 和 SmartShunt 均 为 Microchip Technology Inc. 在 美 国 和 其 他 国 家 或 地 区 的 注 册 商 标 AmpLab FilterLab Migratable Memory MXDEV MXLAB PICMASTER SEEVAL SmartSensor 和 The Embedded Control Solutions Company 均 为 Microchip Technology Inc. 在 美 国 的 注 册 商 标 Analog-for-the-Digital Age Application Maestro dspicdem dspicdem.net dspicworks ECAN ECONOMONITOR FanSense FlexROM fuzzylab In-Circuit Serial Programming ICSP ICEPIC Linear Active Thermistor MPASM MPLIB MPLINK MPSIM PICkit PICDEM PICDEM.net PICLAB PICtail PowerCal PowerInfo PowerMate PowerTool Real ICE rflab rfpicdem Select Mode Smart Serial SmartTel Total Endurance UNI/O WiperLock 和 Zena 均 为 Microchip Technology Inc. 在 美 国 和 其 他 国 家 或 地 区 的 商 标 SQTP 是 Microchip Technology Inc. 在 美 国 的 服 务 标 记 在 此 提 及 的 所 有 其 他 商 标 均 为 各 持 有 公 司 所 有 2006, Microchip Technology Inc. 版 权 所 有 Microchip 位 于 美 国 亚 利 桑 那 州 Chandler 和 Tempe 及 位 于 加 利 福 尼 亚 州 Mountain View 的 全 球 总 部 设 计 中 心 和 晶 圆 生 产 厂 均 于 2003 年 10 月 通 过 了 ISO/TS-16949:2002 质 量 体 系 认 证 公 司 在 PICmicro 8 位 单 片 机 KEELOQ 跳 码 器 件 串 行 EEPROM 单 片 机 外 设 非 易 失 性 存 储 器 和 模 拟 产 品 方 面 的 质 量 体 系 流 程 均 符 合 ISO/TS- 16949:2002 此 外, Microchip 在 开 发 系 统 的 设 计 和 生 产 方 面 的 质 量 体 系 也 已 通 过 了 ISO 9001:2000 认 证 DS39757A_CN 第 ii 页 2006 Microchip Technology Inc.
目 录 前 言... 1 第 1 章 电 子 仪 表 的 优 点 1.1 可 靠 性 和 耐 用 性... 3 1.2 高 精 度... 4 1.3 非 线 性 负 载 和 低 功 率 因 数 ( 电 表 )... 4 1.4 易 于 校 准... 4 1.5 防 篡 改 保 护... 4 1.6 自 动 读 表... 5 1.7 安 全 性... 5 1.8 先 进 的 付 费 方 式... 5 1.8.1 分 时 付 费... 5 1.8.2 预 付 费... 5 第 2 章 仪 表 类 型 2.1 气 表 和 水 表... 7 2.2 热 表... 7 2.3 电 表... 7 第 3 章 仪 表 的 功 能 部 件 3.1 计 时... 9 3.2 传 感 器... 10 3.2.1 气 表 和 水 表 传 感 器... 10 3.2.2 热 表 传 感 器... 10 3.2.3 电 表 传 感 器... 10 3.3 显 示 部 件... 13 3.3.1 LED... 13 3.3.2 LCD... 14 3.4 通 信... 19 3.4.1 有 线 通 信... 19 3.4.2 无 线 技 术... 21 3.5 低 功 耗 部 件... 24 3.5.1 交 流 稳 压 电 源 供 电 的 仪 表... 24 3.5.2 不 稳 定 直 流 电 源 供 电 的 仪 表... 27 3.6 校 准... 28 3.6.1 气 表 和 水 表 校 准... 28 3.6.2 热 表 校 准... 28 3.6.3 电 表 校 准... 28 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 iii 页
第 4 章 Microchip 解 决 方 案 4.1 气 表... 31 4.2 水 表... 32 4.3 热 表... 33 4.4 电 表... 34 4.5 资 源... 35 4.6 网 络 课 程... 37 第 5 章 规 范 5.1 水 表... 39 5.2 热 表... 39 5.3 电 表... 39 索 引...41 全 球 销 售 及 服 务 网 点...42 DS39757A_CN 第 iv 页 2006 Microchip Technology Inc.
前 言 客 户 须 知 所 有 文 档 均 会 过 时, 本 文 档 也 不 例 外 Microchip 的 工 具 和 文 档 将 不 断 演 变 以 满 足 客 户 的 需 求, 因 此 实 际 使 用 中 有 些 对 话 框 和 / 或 工 具 说 明 可 能 与 本 文 档 所 述 之 内 容 有 所 不 同 请 访 问 我 们 的 网 站 (www.microchip.com) 获 取 最 新 文 档 文 档 均 标 记 有 DS 编 号 该 编 号 出 现 在 每 页 底 部 的 页 码 之 前 DS 编 号 的 命 名 约 定 为 DSXXXXXA, 其 中 XXXXX 为 文 档 编 号, A 为 文 档 版 本 欲 了 解 开 发 工 具 的 最 新 信 息, 请 参 考 MPLAB IDE 在 线 帮 助 从 Help ( 帮 助 ) 菜 单 选 择 Topics ( 主 题 ), 打 开 现 有 在 线 帮 助 文 件 列 表 简 介 文 档 编 排 本 章 包 含 使 用 公 用 仪 表 基 础 教 程 前 需 了 解 的 一 般 信 息 内 容 包 括 : 文 档 编 排 Microchip 网 站 客 户 支 持 文 档 版 本 历 史 本 文 档 对 公 用 仪 表 进 行 了 简 单 介 绍 第 1 章 电 子 仪 表 的 优 点 第 2 章 仪 表 类 型 第 3 章 仪 表 的 功 能 部 件 第 4 章 Microchip 解 决 方 案 第 5 章 规 范 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 1 页
MICROCHIP 网 站 Microchip 网 站 (www.microchip.com) 为 客 户 提 供 在 线 支 持 客 户 可 通 过 该 网 站 方 便 地 获 取 文 件 和 信 息 只 要 使 用 常 用 的 因 特 网 浏 览 器 即 可 访 问 网 站 提 供 以 下 信 息 : 产 品 支 持 数 据 手 册 和 勘 误 表 应 用 笔 记 和 样 本 程 序 设 计 资 源 用 户 指 南 和 硬 件 支 持 文 档 最 新 的 软 件 版 本 以 及 存 档 软 件 一 般 技 术 支 持 常 见 问 题 (Frequently Asked Question, FAQ) 技 术 支 持 请 求 在 线 讨 论 组 以 及 Microchip 顾 问 计 划 成 员 名 单 Microchip 业 务 产 品 选 型 和 订 购 指 南 最 新 Microchip 新 闻 稿 研 讨 会 和 活 动 安 排 表 Microchip 销 售 办 事 处 代 理 商 以 及 工 厂 代 表 列 表 客 户 支 持 Microchip 产 品 的 用 户 可 通 过 以 下 渠 道 获 取 帮 助 : 代 理 商 或 代 表 当 地 销 售 办 事 处 应 用 工 程 师 (Field Application Engineer, FAE) 技 术 支 持 开 发 系 统 信 息 热 线 客 户 应 联 系 代 理 商 代 表 或 应 用 工 程 师 (FAE) 寻 求 支 持 当 地 销 售 办 事 处 也 可 为 客 户 提 供 帮 助 本 文 档 后 附 有 销 售 办 事 处 的 联 系 方 式 也 可 通 过 http://support.microchip.com 获 取 网 上 技 术 支 持 文 档 版 本 历 史 版 本 A (2005 年 11 月 ) 本 文 档 的 第 一 版 DS39757A_CN 第 2 页 2006 Microchip Technology Inc.
第 1 章 电 子 仪 表 的 优 点 公 用 仪 表 基 础 教 程 1.1 可 靠 性 和 耐 用 性 与 目 前 仍 在 使 用 的 传 统 机 械 式 和 / 或 机 电 式 仪 表 相 比, 电 子 仪 表 具 有 更 多 的 优 势, 从 而 可 被 广 泛 应 用 于 公 共 事 业 市 场 这 些 优 点 包 括 : 更 高 的 可 靠 性 和 耐 用 性 更 高 的 精 度 支 持 非 线 性 和 低 功 率 因 数 负 载 易 于 校 准 防 篡 改 保 护 自 动 读 表 更 高 的 安 全 性 先 进 的 付 费 方 式 ( 分 时 付 费 和 预 付 费 等 ) 无 论 测 量 的 是 燃 气 水 热 能 还 是 电 能, 都 将 用 到 上 述 部 分 或 全 部 的 特 性, 这 些 特 性 使 得 电 子 仪 表 成 为 新 兴 ( 迅 速 扩 展 的 ) 市 场 和 现 有 ( 已 存 在 的 ) 市 场 的 首 选 解 决 方 案 实 现 电 子 仪 表 并 非 一 件 复 杂 费 力 的 事 情 本 文 档 将 指 导 您 使 用 Microchip Technology Inc. 提 供 的 许 多 技 术 选 项 和 解 决 方 案 例 如, 只 需 选 用 一 块 专 用 的 电 能 计 量 IC (MCP3905) 和 一 个 显 示 / 计 数 器 即 可 方 便 廉 价 地 实 现 电 表 当 采 用 8 或 16 位 单 片 机 (MCU) 甚 至 16 位 数 字 信 号 控 制 器 (Digital Signal Controller, DSC) 时, 还 可 以 获 得 更 高 级 的 解 决 方 案 在 以 下 各 节 中, 我 们 将 详 细 说 明 上 面 列 出 的 各 项 优 点 不 需 要 移 动 部 件 是 电 子 解 决 方 案 ( 也 称 为 固 态 解 决 方 案 ) 的 一 个 显 著 优 点, 因 此, 电 子 仪 表 能 够 承 受 更 高 强 度 的 机 械 应 力, 它 可 以 被 置 于 户 外, 处 于 气 候 条 件 和 温 度 随 季 节 变 化 的 露 天 自 然 环 境 中 取 决 于 纬 度 的 不 同, 这 些 自 然 条 件 甚 至 可 能 达 到 极 限 值 虽 然 电 子 元 件 对 温 度 变 化 很 敏 感, 但 是 这 些 变 化 量 可 以 被 很 容 易 地 估 算 并 予 以 补 偿 总 之, 现 代 电 子 元 器 件 典 型 的 高 度 集 成 性 ( 精 简 的 元 件 数 ) 和 小 型 封 装 使 得 电 子 解 决 方 案 与 机 械 / 机 电 式 解 决 方 案 相 比, 体 积 更 小 更 可 靠 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 3 页
1.2 高 精 度 仪 表 是 按 测 量 精 度 分 类 的 例 如, 通 常 机 械 式 电 表 的 精 度 在 2% 左 右 与 之 相 比, 一 般 的 电 子 仪 表 精 度 达 到 0.8%, 而 有 些 电 子 仪 表 提 供 的 精 度 规 格 达 到 0.5% 甚 至 0.2%, 符 合 更 严 格 的 美 国 国 家 标 准 (American National Standard, ANSI) C12.20-2002 规 范 基 于 MCU 或 DSC 的 电 表 的 精 度 可 以 由 软 件 参 数 指 定, 安 装 时 可 以 根 据 应 用 的 需 求 方 便 地 修 改 这 些 参 数, 同 时 保 持 硬 件 平 台 不 变 由 于 同 一 种 产 品 可 以 部 署 在 不 同 的 区 域 并 且 可 以 方 便 地 进 行 现 场 更 新, 所 以 公 用 事 业 公 司 和 仪 表 制 造 商 可 以 进 行 流 水 生 产, 并 通 过 扩 大 规 模 而 提 高 收 益 1.3 非 线 性 负 载 和 低 功 率 因 数 ( 电 表 ) 大 多 数 机 电 式 电 表 的 设 计 基 于 这 样 一 个 简 单 的 假 设, 即 它 们 的 负 载 ( 用 户 应 用 ) 是 阻 性 的 负 载 ( 电 灯 和 取 暖 设 备 等 ), 但 是 现 在 看 来 该 假 设 越 来 越 不 能 成 立 无 功 负 载 ( 电 机 消 耗 的 电 能 可 达 电 能 使 用 总 量 的 40%) 和 非 线 性 负 载 比 例 的 不 断 增 加 给 供 电 方 带 来 了 负 担 传 统 仪 表 已 不 能 充 分 地 测 量 低 功 率 因 数 系 统 的 能 耗, 而 电 子 仪 表 可 以 方 便 地 指 示 有 功 / 无 功 功 率 和 功 率 因 数 的 瞬 时 值, 该 数 据 可 以 用 于 提 醒 用 户 并 为 考 虑 功 率 因 数 的 收 费 系 统 提 供 基 础 数 据 1.4 易 于 校 准 正 如 上 面 提 到 的 那 样, 电 子 解 决 方 案 可 以 方 便 地 补 偿 温 度 变 化, 当 然 同 时 还 需 要 考 虑 机 械 / 物 理 变 化 电 子 仪 表 可 以 使 用 几 种 技 术 来 提 供 非 易 失 性 存 储 器 (EPROM EEPROM 和 闪 存 等 ) 以 存 储 修 正 / 校 准 参 数 可 以 定 期 复 查 和 更 新 ( 现 场 ) 这 些 参 数, 以 确 保 仪 表 精 度 始 终 符 合 要 求 1.5 防 篡 改 保 护 电 子 仪 表 可 以 使 用 多 种 简 便 方 法 来 检 测 篡 改 和 偷 窃 事 件 尤 其 对 于 电 表, 可 以 检 测 到 很 多 典 型 状 况 例 如 : 不 对 称 负 载 ( 通 过 接 地 闭 合 回 路 来 逃 避 计 量 ) 临 时 断 开 ( 或 绕 过 ) 仪 表 使 用 永 磁 体 使 电 流 互 感 器 饱 和 或 计 数 器 停 止 计 数 蓄 意 破 坏 行 为 当 检 测 到 这 些 行 为 时, 在 有 些 情 况 下, 电 子 仪 表 会 采 取 特 定 的 措 施 或 简 单 地 给 出 一 个 警 告 标 志, 若 仪 表 与 读 表 网 络 ( 见 第 1.6 节 自 动 读 表 ) 相 连, 会 立 即 向 公 用 事 业 公 司 发 送 警 报 DS39757A_CN 第 4 页 2006 Microchip Technology Inc.
1.6 自 动 读 表 电 子 仪 表 的 优 点 由 于 不 需 要 在 每 次 付 费 时 进 行 人 工 抄 表, 自 动 读 表 可 以 为 公 用 事 业 公 司 节 省 大 量 成 本 人 工 抄 表 是 劳 动 密 集 型 的 工 作, 容 易 发 生 ( 人 为 ) 错 误 并 且 由 于 仪 表 位 于 用 户 的 住 所 内 会 给 用 户 带 来 不 便 当 前 使 用 几 种 技 术 来 对 电 子 仪 表 进 行 自 动 读 表 或 者 对 现 有 机 械 / 机 电 式 仪 表 进 行 翻 新 改 造 通 过 下 列 机 制 可 以 自 动 读 取 电 子 仪 表 并 与 其 进 行 通 信 : 红 外 线 通 过 位 于 仪 表 表 盘 上 的 短 距 离 红 外 线 LED 射 频 (Radio Frequency, RF) 短 距 离 和 长 距 离 数 据 调 制 解 调 器 通 过 电 话 线 传 输 线 载 波 (Power Line Carrier, PLC) 短 距 离 到 中 距 离 串 行 端 口 (RS-485) 宽 带 自 动 读 表 的 优 势 通 过 与 手 持 式 设 备 ( 通 过 红 外 线 或 RF, 可 以 相 隔 数 百 英 尺 ) 通 信 就 可 体 现 出 来 虽 然 这 样 做 并 不 能 免 除 操 作 人 员 访 问 每 个 地 点, 但 是 能 保 证 读 数 正 确 并 大 大 加 快 了 读 取 速 度 再 例 如, 在 一 个 多 住 户 的 大 楼 内, 多 个 仪 表 可 以 被 连 接 到 一 个 RS-485 网 络, 通 过 一 个 节 点 进 行 读 取, 同 样 可 以 提 高 速 度 和 精 度 1.7 安 全 性 随 着 测 量 自 动 化 程 度 的 提 高, 对 通 信 技 术 的 安 全 需 求 也 相 应 增 加 了, 因 此 公 用 事 业 公 司 采 集 数 据 的 隐 私 性 和 完 整 性 就 显 得 非 常 重 要 Microchip 的 解 决 方 案 包 括 高 级 的 加 密 算 法, 比 如 用 于 进 行 数 据 加 密 的 三 重 DES 和 AES ( 最 高 可 达 到 256 位 密 钥 ), 以 及 用 于 进 行 用 户 身 份 验 证 和 访 问 控 制 的 低 成 本 专 有 解 决 方 案 (KEELOQ 安 全 IC) 1.8 先 进 的 付 费 方 式 通 过 使 用 电 子 仪 表 可 以 实 现 两 种 全 新 的 付 费 技 术 : 分 时 付 费 和 预 付 费 1.8.1 分 时 付 费 分 时 付 费 是 指 在 每 天 的 不 同 时 段 或 每 周 的 某 些 天 对 同 一 种 公 用 资 源 ( 例 如, 电 能 ) 收 取 不 同 的 费 用 此 技 术 使 公 用 事 业 公 司 可 以 调 节 需 求 从 而 优 化 全 天 对 能 源 的 使 用 通 过 在 高 峰 时 段 ( 或 每 周 的 某 些 天 ) 收 取 更 高 的 使 用 费, 鼓 励 用 户 合 理 高 效 地 使 用 资 源 电 子 仪 表 可 以 集 成 廉 价 的 实 时 时 钟 (Real-Time Clock, RTC) 和 日 历 (RTCC) 电 路 来 实 时 跟 踪 公 用 资 源 的 使 用 情 况 1.8.2 预 付 费 预 付 费 技 术 旨 在 使 公 用 事 业 公 司 降 低 收 费 的 财 务 成 本 该 技 术 允 许 用 户 提 前 购 买 有 限 数 量 的 服 务 并 接 收 赊 购, 通 常 通 过 智 能 卡 或 磁 卡 付 费 在 这 种 情 况 下, 仪 表 都 附 带 了 读 卡 器, 充 当 控 制 是 否 提 供 服 务 ( 燃 气 水 热 能 或 电 能 ) 的 关 卡 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 5 页
注 : DS39757A_CN 第 6 页 2006 Microchip Technology Inc.
2.1 气 表 和 水 表 第 2 章 仪 表 类 型 气 表 和 水 表 使 用 的 是 正 向 位 移 式 流 量 计 这 意 味 着 它 们 需 要 测 量 有 多 少 单 位 体 积 的 流 体 流 过 仪 表 每 流 过 一 个 单 位 体 积 的 流 体, 转 轴 或 磁 体 旋 转 一 周 旋 转 的 圈 数 可 被 转 换 为 电 脉 冲 序 列, 并 由 单 片 机 进 行 计 数 由 于 两 种 工 作 流 体 在 压 力 和 黏 度 方 面 有 所 差 异, 气 表 和 水 表 在 机 械 设 计 方 面 也 有 所 不 同 通 常, 家 用 气 表 比 家 用 水 表 体 积 要 大 很 多 单 片 机 的 任 何 一 个 数 字 输 入 引 脚 都 可 以 实 现 脉 冲 计 数, 但 是 最 好 将 脉 冲 输 入 信 号 连 接 到 中 断 引 脚 或 定 时 器 / 计 数 器 引 脚, 这 样 可 以 尽 可 能 多 地 使 用 休 眠 模 式 来 把 功 耗 降 至 最 低 低 功 耗 是 气 表 和 水 表 设 计 时 应 主 要 考 虑 的 指 标, 因 为 这 些 仪 表 所 处 的 位 置 通 常 没 有 本 地 电 源 2.2 热 表 2.3 电 表 热 能 是 按 照 输 送 给 用 户 的 英 国 热 量 单 位 (British Thermal Unit, BTU) 或 千 瓦 时 (kwh) 数 计 费 的 这 可 以 通 过 测 量 流 经 散 热 器 的 热 水 流 量 和 流 进 流 出 时 的 水 温 计 算 出 来 上 面 已 经 讨 论 过 水 流 量 的 测 量 方 法 在 此 讨 论 的 是 温 度 传 感 温 度 传 感 可 通 过 多 种 方 法 实 现 通 常 需 要 在 界 面 简 洁 性 线 性 度 和 工 作 范 围 之 间 作 出 权 衡 最 常 用 于 热 量 计 量 的 传 感 器 是 电 阻 温 度 检 测 器 (Resistance Temperature Detector,RTD) 温 度 传 感 器 对 通 常 使 用 RTD, 因 为 它 们 易 匹 配, 精 度 高, 测 量 精 度 可 达 0.1 度 这 些 器 件 相 对 便 宜, 但 是 必 须 针 对 所 使 用 的 量 程 范 围 对 它 们 进 行 线 性 化 处 理 线 性 化 可 以 轻 松 地 由 运 行 在 单 片 机 上 的 软 件 来 完 成 一 旦 收 集 了 温 度 和 流 量 数 据 之 后, 经 过 数 学 运 算 就 可 以 计 算 出 所 使 用 的 辐 射 热 量 传 统 电 表 测 量 用 户 消 耗 的 千 瓦 时 数 为 了 鼓 励 更 高 效 地 使 用 电 能, 公 用 事 业 公 司 还 希 望 测 量 负 载 的 功 率 因 数 和 用 电 时 间 等 机 械 式 仪 表 擅 长 测 量 线 性 负 载 ; 然 而, 现 在 很 多 负 载 都 不 是 线 性 的 比 如, 调 光 器 冰 箱 洗 衣 机 干 衣 机 和 HVAC ( 暖 通 空 调 ) 等 对 电 表 来 说 都 是 非 线 性 的 负 载 能 够 测 量 电 能 的 电 子 仪 表 一 定 要 用 到 电 流 传 感 器 和 电 压 传 感 器 确 定 功 率 因 数 则 需 要 更 复 杂 的 测 量 手 段, 但 基 本 上 也 使 用 这 两 种 传 感 器 传 感 器 的 数 量 必 须 与 系 统 中 电 相 位 的 数 量 一 致 这 些 传 感 器 和 支 持 电 路 已 被 集 成 到 专 用 IC 中, 使 用 这 些 IC 可 以 轻 松 实 现 电 表 设 计 并 能 精 确 测 量 非 线 性 参 数 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 7 页
注 : DS39757A_CN 第 8 页 2006 Microchip Technology Inc.
第 3 章 仪 表 的 功 能 部 件 公 用 仪 表 基 础 教 程 3.1 计 时 公 共 事 业 公 司 和 用 户 首 先 必 须 具 有 一 个 公 正 的 系 统, 而 计 时 精 确 应 该 是 其 中 的 首 要 因 素 例 如, 当 今 所 使 用 的 电 表 是 分 别 依 据 不 同 的 规 范 和 要 求 而 设 计 的 其 中 一 类 电 表 要 求 能 记 录 多 级 费 率 的 电 量 ( 跟 踪 消 耗 的 电 量 及 消 耗 的 时 间 ), 以 便 电 力 公 司 能 正 确 计 费 多 级 费 率 电 表 必 须 将 这 种 费 率 的 切 换 时 间 精 确 地 记 录 下 来 从 另 一 个 角 度 考 虑, 跟 踪 所 消 耗 的 电 量 可 以 确 定 最 佳 的 节 能 方 法 跟 踪 某 段 时 间 内 的 电 量 消 耗 可 以 确 定 高 耗 电 时 段 因 此 需 要 在 电 子 仪 表 中 采 用 某 种 形 式 的 计 时 部 件 Microchip 提 供 大 量 低 功 耗 的 支 持 硬 件 和 软 件 实 时 时 钟 (RTC) 的 8 位 和 16 位 单 片 机 (MCU) 只 要 将 常 规 的 32,768 Hz 晶 振 连 接 到 器 件, 这 些 软 硬 件 就 可 以 为 分 时 计 费 仪 表 实 现 RTC 在 需 要 时 可 远 程 定 期 更 新 / 同 步 时 钟 第 4 章 Microchip 解 决 方 案 中 表 4.5 列 出 了 一 些 参 考 资 料, 给 出 了 Microchip 单 片 机 实 时 时 钟 的 实 现 方 法 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 9 页
3.2 传 感 器 3.2.1 气 表 和 水 表 传 感 器 气 表 和 水 表 测 量 流 经 管 道 的 流 体 体 积, 它 们 通 常 采 用 称 为 旋 转 活 塞 式 容 积 计 量 原 理 的 机 械 方 法, 使 用 这 种 方 法, 流 经 仪 表 的 气 体 或 水 推 动 圆 形 活 塞 ( 或 称 阻 流 板 ) 围 绕 计 量 室 旋 转 ( 非 精 确 圆 周 运 动 ), 每 旋 转 一 周 代 表 一 定 的 流 量 计 量 室 转 动 带 动 转 轴 旋 转, 旋 转 位 移 可 由 机 械 表 盘 计 量, 或 转 换 为 电 子 脉 冲, 由 电 子 控 制 器 计 量 图 3-1 给 出 了 典 型 水 表 的 机 械 构 造 图 3-1: 水 表 密 封 区 域 磁 性 联 结 器 流 体 方 向 滤 网 3.2.2 热 表 传 感 器 热 表 直 接 安 装 在 管 道 系 统 中, 可 以 直 接 对 热 量 进 行 物 理 测 量 通 过 热 介 质 供 返 温 度 差 和 流 速 计 算 消 耗 的 热 量, 以 BTU 或 kwh 表 示 系 统 需 要 两 种 传 感 器 : 能 指 示 温 度 细 微 差 别 的 一 对 温 度 传 感 器, 和 能 测 量 管 道 内 水 流 的 流 速 传 感 器 由 于 电 阻 温 度 检 测 器 (RTD) 易 匹 配 并 且 精 度 高, 它 们 通 常 用 在 温 度 传 感 器 对 中, 测 量 精 度 可 达 0.1 度 3.2.3 电 表 传 感 器 大 多 数 电 表 测 量 电 流 ( 安 培 ) 和 电 压 ( 伏 特 ), 计 算 两 者 的 乘 积 得 出 功 率 ( 瓦 特 ) 功 率 对 时 间 求 积 分 就 是 所 使 用 的 电 能 ( 通 常 用 瓦 特 时 或 焦 耳 表 示 ) 通 常 有 两 种 测 量 电 线 中 电 流 的 方 法 第 一 种 方 法 使 用 分 流 电 阻 直 接 测 量 电 流 ; 第 二 种 方 法 使 用 隔 离 变 压 器 间 接 测 量 次 级 绕 组 的 电 流 DS39757A_CN 第 10 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 3.2.3.1 直 接 连 接 和 变 压 器 模 拟 电 路 前 端 设 计 中 需 要 决 定 是 选 择 直 接 测 量 电 流 或 电 压, 还 是 通 过 变 压 器 测 量 低 成 本 仪 表 会 使 用 直 接 连 接 进 行 测 量 的 方 法, 它 以 牺 牲 性 能 为 代 价 而 降 低 了 成 本 直 接 连 接 式 电 表 与 传 输 线 路 直 接 相 连, 一 般 是 在 电 流 输 入 通 道 上 安 装 电 流 检 测 分 流 电 阻 和 / 或 在 电 压 输 入 通 道 上 安 装 电 阻 分 压 器 图 3-2 给 出 了 在 电 流 和 电 压 输 入 通 道 上 直 接 连 接 电 表 的 方 案 此 类 电 表 具 有 一 个 热 地, 所 有 交 流 信 号 都 是 以 热 地 为 基 准 测 量 的 MCP3905 器 件 允 许 输 入 低 于 热 地 1V 的 负 电 压 信 号 图 3-2: 直 接 连 接 电 表 方 案 电 表 到 供 电 端 或 VDD 发 生 器 负 载 到 分 压 器, 然 后 到 电 压 测 量 模 块 ( 和 校 准 网 络 ) 分 流 电 阻 到 电 流 测 量 模 块 到 电 流 测 量 模 块 到 PCB 接 地 层 N L 110/220V 电 流 检 测 分 流 器 是 一 小 片 带 有 许 多 安 装 孔 和 接 线 端 的 金 属, 一 般 由 锰 和 铜 制 成 它 其 实 是 一 个 简 单 的 电 阻, 其 两 端 的 压 降 与 流 过 的 电 流 成 正 比 分 流 电 阻 阻 值 通 常 为 100 µω 到 500 mω, 因 受 到 自 身 发 热 的 限 制, 无 法 用 在 电 流 很 大 (IMAX > 100A) 的 电 表 设 计 中 对 于 功 率 消 耗 通 常 在 2W 左 右 的 单 相 民 用 电 表 来 说, 如 果 使 用 电 流 检 测 分 流 器, 则 要 求 电 阻 系 数 必 须 极 低, 以 满 足 功 耗 要 求 例 如, 使 用 最 大 电 流 为 80A 的 电 表, 250 µω 的 电 阻 消 耗 的 功 率 为 I 2 *R, 即 80 2 * 250e-6 = 1.6W 只 剩 下 400 mw 供 电 表 的 其 他 耗 电 部 件 ( 单 片 机 和 LCD 等 ) 使 用 同 电 流 互 感 器 (Current Transformer, CT) 相 比, 分 流 器 用 在 电 表 设 计 中 所 带 来 的 功 率 消 耗 就 太 大 了 虽 然 低 阻 值 分 流 器 (< 250 µω) 功 率 消 耗 较 低, 但 由 其 供 给 ADC 的 VRMS 信 号 在 使 用 低 分 辨 率 的 ADC 时 却 很 难 测 量, 此 外 还 需 特 别 补 偿 或 校 准 感 抗 和 阻 抗 图 3-3: 电 流 检 测 分 流 器 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 11 页
设 计 电 表 时 还 可 以 选 择 电 流 互 感 器 (CT) 进 行 电 流 检 测 电 流 互 感 器 通 过 电 流 转 换, 将 初 级 线 圈 与 次 级 线 圈 隔 离 与 分 流 器 相 比, CT 能 承 受 更 大 电 流, 而 且 其 消 耗 的 功 率 更 低 当 电 流 很 低 且 功 率 因 数 很 高 时, CT 的 非 线 性 相 位 响 应 会 引 起 功 率 或 电 能 测 量 误 差 表 3-1: 分 流 器 和 电 流 互 感 器 之 间 的 比 较 优 点 分 流 器 电 流 互 感 器 电 表 价 格 电 表 能 承 受 更 大 电 流 ( 大 于 100A) 电 表 功 耗 较 少 影 响 精 度 的 因 素 ( 饱 和 高 功 率 因 数 下 的 相 位 响 应 ) X X X X DS39757A_CN 第 12 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 3.3 显 示 部 件 仪 表 最 常 用 的 显 示 部 件 是 液 晶 显 示 器 (Liquid Crystal Display, LCD) 和 发 光 二 极 管 (Light Emitting Diode, LED), 因 为 它 们 价 格 便 宜 且 功 耗 很 低 两 种 显 示 部 件 都 有 七 段 数 码 管 米 字 管 和 矩 阵 管 3 种 类 型 ( 见 图 3-4) 后 面 的 章 节 将 简 要 讨 论 这 些 显 示 部 件, 并 介 绍 能 与 这 些 部 件 进 行 接 口 的 PICmicro 单 片 机 图 3-4: 通 用 LED 和 LCD 显 示 器 七 段 数 码 管 米 字 管 矩 阵 管 3.3.1 LED LED 是 一 种 相 对 高 效 的 光 源, 当 直 接 极 化 时 ( 用 较 低 的 电 压 :1.2-1.6V), 只 需 几 毫 安 电 流 就 可 以 产 生 强 光 PICmicro 单 片 机 具 有 非 常 强 大 的 I/O 引 脚 驱 动 能 力, 当 配 置 为 输 出 时, 能 产 生 25 ma 的 拉 电 流 ( 驱 动 为 高 电 平 ) / 灌 电 流 ( 驱 动 为 低 电 平 ) 这 样, PICmicro 器 件 可 以 直 接 驱 动 大 多 数 廉 价 且 广 泛 使 用 的 LED, 从 而 能 有 效 地 控 制 LED 显 示 器 的 工 作 因 为 PICmicro 单 片 机 是 CMOS 器 件, 所 以 能 成 对 和 成 组 使 用 I/O 引 脚 来 产 生 和 控 制 更 高 的 电 流, 最 高 可 达 每 端 口 100 ma 和 每 器 件 200 ma 这 是 适 用 于 大 多 数 PICmicro 器 件 的 典 型 值 ( 具 体 数 值 请 参 见 特 定 器 件 数 据 手 册 ) 每 个 I/O 引 脚 也 可 以 被 配 置 为 输 入 引 脚, 当 作 为 输 入 引 脚 时, 呈 现 高 阻 态 ( 阻 值 通 常 在 几 兆 欧 范 围 内 ) 技 术 文 档 Complementary LED Drive ( TB029) 给 出 了 一 个 体 现 I/O 驱 动 器 灵 活 性 的 有 趣 应 用, 它 讨 论 了 如 何 使 用 最 少 的 I/O 引 脚 驱 动 多 个 LED 的 方 法 要 减 少 所 使 用 的 I/O 引 脚 数, 矩 阵 中 的 LED 必 须 采 用 复 用 的 方 式 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 13 页
图 3-5: 使 用 4 个 引 脚 连 接 12 个 LED 的 连 接 示 例 引 脚 0 引 脚 1 200 200 0 1 引 脚 2 200 2 3 10 11 6 7 8 9 引 脚 3 200 4 5 TB029 中 介 绍 的 互 补 驱 动 LED 的 方 法 说 明 了 如 何 使 用 较 少 的 I/O 口 来 驱 动 尽 可 能 多 的 LED 应 用 笔 记 Hardware Techniques for PICmicro Microcontrollers ( AN234) 介 绍 了 驱 动 多 个 LED 的 不 同 方 法 应 用 笔 记 Multiplexing LED Drive and a 4x4 Keypad Sampling (AN529) 说 明 了 在 直 接 驱 动 4 个 七 段 数 码 管 LED 的 同 时, 采 样 4x4 键 盘 矩 阵 的 方 法 请 参 见 第 4 章 Microchip 解 决 方 案 中 的 表 4-5 获 得 上 述 及 其 他 一 些 资 料 3.3.2 LCD LCD 显 示 器 由 两 层 电 极 材 料 组 成, 中 间 夹 入 液 晶 对 液 晶 施 加 电 压 导 致 液 晶 分 子 的 排 列 发 生 变 化, 从 而 使 入 射 光 线 不 能 透 过 它 们 每 个 液 晶 分 子 如 同 百 叶 窗 一 样 允 许 或 阻 止 光 线 通 过 跟 LED 相 似, 每 个 LCD 段 能 代 表 数 码 管 中 的 一 段 矩 阵 中 的 一 个 像 素 或 自 定 义 的 一 个 完 整 图 标 3.3.2.1 LCD 显 示 器 类 型 由 于 液 晶 独 有 的 化 学 属 性, 需 要 定 期 更 改 施 加 在 每 段 上 电 压 的 极 性 直 流 分 量 会 损 坏 液 晶, 并 导 致 整 个 LCD 很 快 不 能 使 用 上 面 所 述 的 LED 复 用 方 案 不 能 应 用 于 LCD 显 示 器, 必 须 采 用 更 加 复 杂 的 技 术 来 确 保 LCD 的 寿 命 和 高 对 比 度 由 于 上 述 原 因, 一 般 采 用 专 用 LCD 控 制 器 和 / 或 单 片 机 外 设, 来 支 持 LCD 的 多 种 复 用 方 案 ( 背 景 灯 连 接 数 不 同 ) 和 不 同 的 段 数 表 3-2 显 示 了 PICmicro 器 件 支 持 的 LCD 复 用 方 案 的 示 例 表 3-2: 复 用 公 共 端 LCD 段 矩 阵 最 大 段 数 PIC16F913/916 PIC16F914/917 PIC16F946 PIC18F6X90 PIC18F8X90 偏 置 静 态 (COM0) 15 24 42 32 48 静 态 1/2 (COM1:COM0) 30 48 84 64 96 1/2 或 1/3 1/3 (COM2:COM0) 45 72 126 96 144 1/2 或 1/3 1/4 (COM3:COM0) 60 96 168 128 192 1/3 DS39757A_CN 第 14 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 对 于 较 大 的 显 示 器 ( 总 共 200-400 段 或 更 多 ), 通 常 需 要 使 用 整 个 显 示 模 块 ( 数 字 字 母 或 图 形 ), 其 中 由 板 上 ( 或 玻 璃 基 板 ) 专 用 电 路 实 现 段 驱 动 功 能, 并 且 通 过 采 用 标 准 通 信 协 议 的 并 行 或 串 行 端 口 与 嵌 入 式 控 制 器 相 连 请 参 见 应 用 笔 记 Interfacing PICmicro MCUs to an LCD Module (AN587), 获 取 PICmicro MCU 与 LCD 模 块 接 口 设 计 的 有 关 信 息 最 大 显 示 面 板 (128 x 128 段, 大 多 数 QVGA VGA 和 更 高 ) 不 仅 采 用 了 一 个 或 多 个 板 上 控 制 器, 还 采 用 了 串 行 协 议 接 口, 可 以 连 续 刷 新 每 行 像 素, 如 同 电 视 信 号 一 样 仪 表 应 用 中 一 般 不 会 采 用 如 此 复 杂 而 昂 贵 的 器 件, 在 下 面 的 章 节 中, 我 们 将 重 点 讲 述 前 两 种 LCD 显 示 器 3.3.2.2 MICROCHIP LCD 解 决 方 案 带 有 片 上 LCD 驱 动 器 的 Microchip PICmicro 器 件 主 要 有 以 下 两 个 系 列 : 用 于 低 成 本 和 小 到 中 型 显 示 器 的 PIC16F913/914/916/917/946 用 于 较 大 显 示 器 和 较 高 性 能 应 用 的 PIC18F6390/6490/8390/8490 两 者 都 基 于 闪 存 技 术, 提 供 纳 瓦 功 耗 管 理 功 能 但 它 们 在 其 他 外 设 的 数 量 复 杂 度 以 及 性 能 方 面 存 在 很 大 区 别, 如 表 3-3 所 示 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 15 页
表 3-3: 器 件 LCD PIC 单 片 机 闪 存 程 序 存 储 器 ( 字 节 ) EEPROM 数 据 存 储 器 ( 字 节 ) 数 据 RAM ( 字 节 ) 集 成 LCD 模 块 的 PIC 单 片 机 产 品 规 范 I/O 模 拟 (10 位 ) 比 较 器 串 行 USART/ I 2 C / SPI PIC16F913 7168 256 256 25 5 2 I 2 C/SPI AUSART PIC16F914 7168 256 256 36 8 2 I 2 C/SPI AUSART PIC16F916 14336 256 352 25 5 2 I 2 C/SPI AUSART PIC16F917 14336 256 352 36 8 2 I 2 C/SPI AUSART PIC16F946 14336 256 336 53 8 2 I 2 C/SPI AUSART PIC18F6390 8192-768 50 12 2 I 2 C/SPI EUSART AUSART PIC18F6490 16384-768 50 12 2 I 2 C/SPI EUSART AUSART PIC18F8390 8192-768 66 12 2 I 2 C/SPI EUSART AUSART PIC18F8490 16384-768 66 12 2 I 2 C/SPI EUSART AUSART CCP/ PWM LCD 段 8 位 / 8/16 位 / 16 位 定 时 器 1 4x15 (60) 2-8 位 1-16 位 1-WDT 2 4x24 (96) 2-8 位 1-16 位 1-WDT 1 4x15 (60) 2-8 位 1-16 位 1-WDT 2 4x24 (96) 2-8 位 1-16 位 1-WDT 2 4x46 (168) 2 4x32 (128) 2 4x32 (128) 2 4x48 (192) 2 4x48 (192) 2-8 位 1-16 位 1-WDT 3-16 位 1-8 位 1-WDT 3-16 位 1-8 位 1-WDT 3-16 位 1-8 位 1-WDT 3-16 位 1-8 位 1-WDT 引 脚 28PDIP 28SOIC 28SSOP 28QFN 40PDIP 44TQFP 44QFN 28PDIP 28SOIC 28SSOP 28QFN 40PDIP 44TQFP 44QFN 64TQFP 64TQFP 64TQFP 80TQFP 80TQFP DS39757A_CN 第 16 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 3.3.2.3 中 档 LCD 解 决 方 案 PIC16F913/914/916/917/946 系 列 LCD 器 件 在 价 格 和 LCD 像 素 数 间 取 得 了 很 好 的 平 衡 PIC16F913/914/916/917/946 功 能 集 包 括 : 60-96 LCD 段 7/14 KB 闪 存 程 序 存 储 器 256 字 节 EEPROM 数 据 存 储 器 低 功 耗 纳 瓦 技 术 35 条 简 单 指 令 32 khz 到 8 MHz 内 部 振 荡 器, 可 实 现 灵 活 的 时 钟 系 统 和 故 障 保 护 时 钟 集 成 了 模 拟 外 设, 如 A/D 转 换 器 和 比 较 器 I 2 C /SPI/AUSART 串 行 通 信 5-8 路 通 道, 10 位 A/D 转 换 器 请 参 见 第 4 章 Microchip 解 决 方 案 了 解 更 多 信 息 3.3.2.4 高 性 能 LCD 解 决 方 案 Microchip 的 高 性 能 PIC18F6390/6490/8390/8490 系 列 LCD 单 片 机 提 供 了 更 大 的 存 储 密 度 和 更 多 的 引 脚, 可 满 足 更 复 杂 的 LCD 应 用 需 求 该 系 列 单 片 机 能 提 供 更 多 像 素 更 高 的 性 能 和 更 大 的 功 能 集, 具 有 64 引 脚 和 80 引 脚 两 种 封 装 形 式 标 准 功 能 集 包 括 : 128-192 LCD 段 8/16 KB 闪 存 程 序 存 储 器 低 功 耗 纳 瓦 技 术 优 化 了 代 码 执 行 效 率 和 性 能 的 高 级 指 令 集 32 khz 到 32 MHz 内 部 振 荡 器, 可 实 现 灵 活 的 时 钟 系 统 和 故 障 保 护 时 钟 集 成 了 模 拟 外 设, 如 A/D 转 换 器 和 比 较 器 I 2 C /SPI/AUSART/EUSART 串 行 通 信 12 路 通 道, 10 位 A/D 转 换 器 与 同 类 产 品 相 比, PIC18F6390/6490/8390/8490 系 列 LCD 单 片 机 是 多 段 数 和 高 性 能 LCD 应 用 的 最 佳 选 择 请 参 见 第 4 章 Microchip 解 决 方 案 了 解 更 多 信 息 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 17 页
3.3.2.5 支 持 LCD PIC 单 片 机 的 开 发 工 具 PICDEM LCD 板 (DM163028) 演 示 了 28 40 64 和 80 引 脚 LCD 闪 存 PIC 单 片 机 的 主 要 功 能 该 板 上 使 用 的 是 PIC18F8490 器 件 通 过 转 接 插 座 还 可 以 支 持 其 他 器 件 该 演 示 板 包 含 了 一 块 LCD 玻 璃 显 示 样 板, 用 于 自 定 义 设 计 图 3-6: PICDEM LCD 演 示 板 请 访 问 Microchip 网 站 (www.microchip.com/lcd), 了 解 LCD 仿 真 和 开 发 产 品 的 完 整 信 息 DS39757A_CN 第 18 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 3.4 通 信 通 常 在 电 子 仪 表 中 使 用 通 信 技 术, 来 配 置 仪 表 内 的 参 数 和 传 送 存 储 的 数 据 到 主 机 通 信 方 式 可 以 是 有 线 ( 电 话 线 和 传 输 线 等 ) 或 无 线 (IrDA 和 蜂 窝 无 线 网 络 等 ) 本 节 将 简 要 介 绍 一 些 与 仪 表 通 信 相 关 的 技 术 一 旦 采 用 了 通 信 端 口, 设 计 者 就 需 要 采 取 措 施 来 保 护 仪 表 的 内 容 通 信 软 件 应 具 有 几 个 安 全 级 别 例 如, 首 先, 软 件 应 采 用 合 理 的 方 式 只 允 许 授 权 人 员 读 取 仪 表 内 容 ; 第 二, 仪 表 应 具 有 几 个 访 问 级 别 比 如, 允 许 第 一 个 级 别 的 用 户 读 仪 表, 允 许 第 二 个 级 别 的 用 户 读 取 和 清 除 仪 表 数 据, 允 许 第 三 个 级 别 的 用 户 配 置 仪 表 内 的 参 数 等 等 Microchip 有 许 多 加 密 程 序 可 用 于 保 护 开 放 链 路 上 的 通 信 数 据 可 参 考 的 应 用 笔 记 包 括 :AN583 Implementation of the Data Encryption Standard Using PIC17C42 (DES) AN821 Advanced Encryption Standard Using the PIC16XXX (AES) 和 AN953 Data Encryption Routines for the PIC18 (AES XTEA KIPJACK 和 伪 随 机 XOR) dspic DSC 产 品 还 有 非 对 称 (SW300055) 和 对 称 (SW300050) 库 请 参 见 第 4 章 Microchip 解 决 方 案 中 的 表 4.5 了 解 这 些 信 息 和 获 取 其 他 技 术 资 料 3.4.1 有 线 通 信 3.4.1.1 电 话 线 电 话 线 可 能 是 地 球 上 应 用 最 广 的 网 络 电 话 线 最 常 用 于 电 表 通 信, 因 为 电 话 线 的 入 室 点 通 常 跟 电 表 很 近 水 表 很 有 可 能 位 于 街 边, 而 气 表 一 般 在 房 子 的 其 他 地 方, 需 要 额 外 的 设 施 才 能 使 用 电 话 线 电 话 线 需 要 一 个 调 制 解 调 器 才 能 进 行 通 信 嵌 入 式 调 制 解 调 器 波 特 率 在 1200 到 56K 之 间 单 片 机 和 嵌 入 式 调 制 解 调 器 间 的 接 口 是 一 个 简 单 的 串 行 端 口 和 一 些 状 态 和 控 制 线 嵌 入 式 调 制 解 调 器 通 常 使 用 标 准 AT 命 令 集 通 信, 该 命 令 集 可 以 很 方 便 地 安 装 在 单 片 机 上 诸 如 TDK Semiconductor Xecom Zoom 和 Wintec 公 司 都 提 供 调 制 解 调 器 模 块 和 分 立 的 调 制 解 调 器 IC, 可 用 于 嵌 入 式 系 统 的 设 计 中 乍 一 看 会 觉 得 使 用 电 话 线 通 信 是 个 好 方 法 但 仪 表 中 广 泛 采 用 的 调 制 解 调 器 需 要 使 用 本 地 号 码 拨 号 上 网 但 业 主 通 常 不 喜 欢 仪 表 拨 打 长 途 电 话 该 方 法 还 要 求 基 础 设 施 能 处 理 这 些 拨 入 电 话 并 与 仪 表 通 信, 所 以 调 制 解 调 器 必 须 能 检 测 是 否 有 其 他 通 话 拨 入 并 中 止 当 前 通 信 ( 这 对 紧 急 拨 叫 非 常 重 要 ) Microchip 提 供 了 一 些 电 话 通 信 资 源 应 用 笔 记 Embedding PICmicro Microcontrollers in the Internet (AN731) 说 明 了 单 片 机 与 嵌 入 式 调 制 解 调 器 (V.21 到 V.23) 的 连 接 方 式 Microchip 还 提 供 了 使 用 dspic30f 系 列 器 件 实 现 的 软 调 制 解 调 器 它 提 供 了 不 同 的 协 议 和 波 特 率 版 本 ( 从 V.21 到 V.42) 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 19 页
dspicdem.net 开 发 板 ( 图 3-7) 提 供 了 一 个 基 本 平 台, 用 于 开 发 和 评 估 软 调 制 解 调 器 的 Internet 连 接 方 案, 该 调 制 解 调 器 采 用 的 是 dspic30f6014 16 位 数 字 信 号 控 制 器 图 3-7: dspicdem.net 开 发 板 3.4.1.2 传 输 线 本 技 术 采 用 交 流 传 输 线 作 为 通 信 介 质 传 输 线 通 信 模 块 通 常 位 于 电 表 内, 便 于 与 高 压 交 流 传 输 线 连 接 本 技 术 不 能 同 用 于 室 内 而 非 室 外 通 信 的 X-10 混 淆, 它 所 面 临 的 主 要 挑 战 是 数 据 传 输 要 通 过 交 流 变 压 器, 该 变 压 器 用 于 将 传 输 线 上 极 高 的 电 压 (KV) 降 到 240 V 入 室 电 压 这 些 变 压 器 如 同 滤 波 器 一 样, 所 以 在 变 压 器 间 传 送 数 据 的 技 术 非 常 重 要, 需 要 使 用 扩 频 或 类 似 的 通 信 技 术 空 调 和 冰 箱 会 在 传 输 线 上 产 生 大 量 的 噪 声, 调 制 解 调 器 必 须 能 在 这 种 环 境 中 可 靠 地 传 输 数 据 传 输 线 通 信 要 求 基 础 设 施 能 收 集 从 室 内 传 送 过 来 的 数 据, 通 常 是 流 经 变 压 器 的 数 据 流 这 些 收 集 站 一 般 通 过 电 话 线 将 数 据 传 回 到 数 据 存 储 设 备 受 技 术 限 制, 传 输 线 调 制 解 调 器 尚 未 成 为 主 流 技 术, 但 AMRTech Hunt Technologies 和 DCSI/TWACS 公 司 都 提 供 了 基 于 该 技 术 的 解 决 方 案 3.4.1.3 其 他 有 线 技 术 其 他 现 有 的 有 线 技 术, 如 电 缆 调 制 解 调 器 和 以 太 网 等, 都 没 有 用 于 仪 表, 主 要 是 因 为 这 些 技 术 需 要 业 主 订 购 服 务 并 需 要 安 装 额 外 的 配 线 当 这 种 技 术 可 用 于 仪 表 时, Microchip 将 准 备 好 几 种 独 立 的 和 集 成 的 硬 件 以 太 网 解 决 方 案 和 免 费 的 TCP/IP 栈, 以 帮 助 客 户 开 发 应 用 WiFi 技 术 也 归 属 于 有 线 技 术, 因 为 它 需 要 一 个 类 似 于 有 线 以 太 网 的 网 络 来 连 接 和 传 输 数 据 DS39757A_CN 第 20 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 3.4.2 无 线 技 术 3.4.2.1 ZigBee /IEEE 802.15.4 ( 短 距 离 无 线 通 信 ) ZigBee 是 下 一 代 新 兴 无 线 标 准, 它 是 专 为 低 速 ( 通 常 20-40 kbps) 和 短 距 离 (<100 米 ) 通 信 而 设 计 的, 很 适 合 将 电 表 气 表 和 水 表 通 过 网 络 连 在 一 起 ZigBee 协 议 栈 使 用 IEEE 802.15.4 无 线 收 发 器, 目 前, Chipcon Atmel Freescale ZMD 和 Microchip 等 多 家 公 司 都 可 提 供 该 产 品 IEEE 802.15.4 有 3 个 频 段, 允 许 在 全 世 界 范 围 内 工 作 :2.4 GHz 适 用 于 全 球, 868 MHz 用 于 欧 洲, 而 915 MHz 用 于 美 洲 使 用 ZigBee 的 仪 表 需 要 使 用 IEEE 802.15.4 收 发 器 和 运 行 ZigBee 协 议 栈 的 单 片 机 Microchip 可 以 提 供 2.4 GHz 收 发 器 和 免 费 ZigBee 协 议 栈 请 参 见 应 用 笔 记 Microchip ZigBee 协 议 栈 ( AN965) 了 解 更 多 信 息 PICDEM Z 演 示 工 具 包 是 一 个 易 于 使 用 的 ZigBee 无 线 通 信 协 议 开 发 和 演 示 平 台 该 演 示 工 具 包 包 括 ZigBee 协 议 栈 和 两 块 带 有 RF 子 板 的 PICDEM Z 板 该 演 示 板 还 带 有 一 个 6 引 脚 标 准 连 接 器, 用 于 直 接 与 Microchip 的 MPLAB ICD 2 在 线 调 试 器 (DV164005) 接 口 使 用 MPLAB ICD 2, 开 发 者 可 以 在 同 一 平 台 上 重 新 编 程 或 修 改 PIC18 MCU 闪 存 存 储 器, 开 发 和 调 试 应 用 程 序 代 码 Microchip MPLAB IDE 软 件 可 在 Microchip 网 站 上 免 费 下 载 图 3-8: PICDEM Z 主 板 和 RF 卡 连 接 方 式 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 21 页
3.4.2.2 Z-WAVE Z-Wave 是 Zensys 开 发 的 专 用 协 议, 数 据 传 输 速 率 为 9.6 kbps, 工 作 频 率 为 868 MHz 或 908 MHz Z-Wave 广 泛 用 于 如 照 明 家 用 电 器 和 HVAC 控 制 等 室 内 控 制 应 用 上 在 功 能 上 它 与 ZigBee 类 似, 适 合 连 接 水 表 气 表 和 电 表 现 在 除 了 Zensys 开 发 的 模 块 外, 还 没 有 其 他 嵌 入 式 模 块 Zensys 也 提 供 单 芯 片 器 件 3.4.2.3 红 外 线 ( 短 距 离 无 线 通 信 ) 另 一 种 无 线 技 术 就 是 经 常 会 被 忽 略 的 红 外 技 术 红 外 技 术 目 前 用 于 许 多 电 表 中, 用 于 参 数 配 置 和 数 据 传 输 它 遵 循 几 个 标 准 ANSI C12.18 是 有 关 连 接 器 安 装 物 理 尺 寸 的 标 准 IEC 62056 规 范 是 红 外 线 通 信 相 关 的 协 议 和 目 录 应 用 笔 记 Fundamentals of the Infrared Physical Layer (AN243) 详 细 说 明 了 红 外 线 通 信 的 原 理 目 前 这 种 类 型 的 红 外 端 口 常 用 于 读 表 系 统 使 读 表 器 靠 近 电 表, 将 探 头 放 在 连 接 器 上, 然 后 读 取 电 表 内 部 存 储 的 数 据 读 表 器 一 般 是 运 行 数 据 读 取 软 件 的 手 持 PDA 或 类 似 设 备 目 前, 数 据 读 取 软 件 有 GE 的 MeterMate 等 图 3-9 显 示 一 个 将 PC 或 PDA 与 电 表 连 接 器 相 连 的 探 头 连 接 器 的 安 装 位 置, 如 图 中 虚 线 所 示 图 3-9: 电 表 连 接 器 探 头 3.4.2.4 专 用 短 距 离 无 线 通 信 现 在 市 场 上 充 斥 着 大 量 短 距 离 无 线 通 信 设 备 这 些 设 备 覆 盖 314 433 868 和 915 MHz 频 段, 比 特 率 最 高 可 达 100 kbps 诸 如 Chipcon Micrel 和 Microchip 公 司 提 供 独 立 收 发 器 和 集 成 解 决 方 案 ( 收 发 器 加 单 片 机 ) 此 类 设 计 所 面 临 的 挑 战 是 协 议 栈 要 由 设 计 者 创 建 这 样 将 一 个 原 本 很 简 单 的 应 用 程 序 分 成 了 两 个 应 用 程 序 : 主 应 用 程 序 和 RF 协 议 幸 运 的 是 有 些 制 造 商 已 经 开 发 了 简 单 协 议, 从 而 缩 短 了 工 程 进 度 DS39757A_CN 第 22 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 3.4.2.5 GSM/GPRS/CDMA 蜂 窝 式 无 线 通 信 另 一 个 可 行 的 技 术 是 GSM/GPRS/CDMA 调 制 解 调 器 它 们 非 常 适 合 远 程 计 量 应 用 例 如, 用 于 灌 溉 庄 稼 的 水 泵 可 能 需 要 一 个 水 表 和 一 个 电 表 由 于 水 泵 的 远 程 特 性, 可 能 需 要 一 个 蜂 窝 式 调 制 解 调 器 将 水 泵 信 息 传 送 给 检 测 站 派 专 人 去 读 取 仪 表 数 据 是 不 切 实 际 的, 因 为 路 途 很 远 要 花 费 很 长 的 时 间, 所 需 费 用 远 超 过 调 制 解 调 器 硬 件 的 成 本 公 共 事 业 公 司 通 常 会 有 许 多 此 类 仪 表, 通 过 协 商 还 能 降 低 每 月 调 制 解 调 器 的 服 务 费 嵌 入 式 蜂 窝 调 制 解 调 器 大 多 使 用 简 单 串 行 接 口, 并 且 使 用 标 准 AT 命 令 集 配 置 和 使 用 电 话 诸 如 Motorola Sierra Wireless 和 Falcom 等 公 司 都 制 造 基 于 GSM/GPRS 和 CDMA 的 嵌 入 式 调 制 解 调 器 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 23 页
3.5 低 功 耗 部 件 仪 表 应 用 中 需 要 考 虑 的 另 一 个 重 要 方 面 就 是 : 在 丢 失 主 电 源 情 况 下 要 进 行 适 当 的 低 功 耗 管 理 和 维 持 系 统 鲁 棒 性 (Robustness) 要 更 好 地 理 解 这 些 不 同 的 需 求, 必 须 对 仪 表 系 统 的 主 电 源 有 深 入 的 认 识 公 用 仪 表 一 般 有 两 种 供 电 方 式 : 交 流 和 直 流 ( 如 小 电 池 ) 电 源 电 表 中 通 常 采 用 交 流 电 源, 而 由 于 水 表 通 常 连 不 到 交 流 电 源 插 座 或 直 接 交 流 供 电 被 认 为 是 不 安 全 的, 在 水 表 中 通 常 使 用 直 流 电 源 接 下 来 我 们 将 具 体 介 绍 这 两 种 供 电 方 式, 同 时 介 绍 Microchip 一 些 适 合 这 类 应 用 的 重 要 器 件 牢 记 这 一 规 则 : 几 乎 所 有 可 用 于 交 流 稳 压 电 源 应 用 的 器 件 同 样 也 可 用 于 不 稳 定 的 直 流 电 源 应 用 中 3.5.1 交 流 稳 压 电 源 供 电 的 仪 表 交 流 供 电 仪 表 可 通 过 标 准 电 源 插 座 获 得 几 乎 无 限 量 的 电 能 ( 一 般 最 高 限 制 为 2 W) 对 于 交 流 供 电 的 公 用 仪 表, 当 计 量 单 元 丢 失 主 电 源 时, 智 能 电 源 管 理 部 件 除 了 管 理 系 统 的 全 面 操 作 外, 还 起 到 了 至 关 重 要 的 作 用 因 为 当 交 流 电 源 暂 时 切 断 时, 也 许 用 户 正 在 使 用 燃 气, 或 者 计 量 单 元 正 忙 于 向 非 易 失 存 储 器 存 储 重 要 数 据 或 正 在 向 公 共 事 业 公 司 传 送 数 据 交 流 供 电 仪 表 系 统 使 用 变 压 器 或 无 变 压 器 电 源 要 降 低 应 用 成 本 和 规 模, 有 时 可 通 过 一 个 简 单 的 电 抗 和 阻 抗 分 离 的 无 变 压 器 电 路 向 仪 表 供 电 这 通 常 适 用 于 仪 表 已 连 接 到 交 流 电 源 的 情 况 ( 例 如 电 表 ) 但 这 种 设 计 使 得 典 型 电 路 ( 见 图 3-10) 供 给 的 电 流 有 限, 从 而 限 制 了 大 功 率 元 件 的 使 用 合 理 的 功 耗 管 理 有 助 于 降 低 应 用 电 路 的 平 均 功 耗, 由 此 降 低 电 源 元 件 的 大 小 和 重 量 图 3-10: 带 有 安 全 保 护 的 容 性 电 源 L 熔 丝 VOUT VR1 D1 5.1V C2 470m IOUT IIN N R1 470 1/2W C1.47m 250V D2 R2 1M DS39757A_CN 第 24 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 为 了 补 偿 交 流 电 源 的 损 失, 设 计 工 程 师 通 常 会 在 设 计 仪 表 时 添 加 某 类 备 用 电 源 系 统, 可 以 是 大 电 容 超 大 电 容 或 一 个 小 型 锂 电 池 在 启 用 备 用 电 源 的 情 况 下, 整 个 系 统 的 功 耗 特 别 是 单 片 机 的 功 耗 就 变 得 至 关 重 要 设 计 工 程 师 常 面 临 的 挑 战 有 : 在 上 述 情 况 条 件 下 系 统 应 保 持 多 长 的 激 活 时 间? 整 个 系 统 的 待 机 电 流 是 多 少? 系 统 的 工 作 电 流 是 多 少? 如 何 优 化 功 耗 和 使 器 件 性 能 ( 时 钟 速 度 ) 快 速 适 应 当 前 的 要 求? 如 何 在 不 稳 定 电 池 供 电 条 件 下 可 靠 地 工 作? 如 何 在 无 变 压 器 电 源 系 统 中 可 靠 地 工 作? 如 何 通 过 集 成 欠 压 复 位 看 门 狗 定 时 器 和 故 障 保 护 时 钟 监 视 电 路 增 加 系 统 可 靠 性? 由 于 执 行 不 同 任 务 时 的 工 作 负 载 也 各 不 相 同, 如 何 更 好 地 动 态 优 化 仪 表 中 的 单 片 机 功 耗 显 得 非 常 重 要 以 图 3-11 给 出 的 典 型 计 量 为 例, 该 示 例 执 行 了 以 下 任 务 : 实 时 时 钟 更 新 很 小 的 任 务, 可 以 被 编 程 为 每 秒 执 行 一 次 计 数 器 递 增 也 是 一 个 很 小 的 任 务, 可 以 在 收 到 来 自 计 量 装 置 的 脉 冲 时 ( 如 电 表 中 MCP3905 的 输 出, 或 气 / 水 表 中 位 移 测 量 装 置 产 生 的 脉 冲 ) 产 生 中 断 偶 尔 需 要 MCU 执 行 高 强 度 的 计 算 任 务 例 如, 通 过 IrDA 或 RS-485 与 仪 表 通 信 来 自 动 读 表, 或 简 单 地 更 新 显 示 或 执 行 一 些 与 计 费 / 记 录 相 关 的 功 能 所 有 新 的 PICmicro 单 片 机 (PIC16 和 PIC18 两 个 系 列 ) 都 提 供 了 Microchip 的 纳 瓦 功 耗 管 理 技 术 纳 瓦 技 术 具 有 一 系 列 非 常 有 用 的 特 性 是 针 对 功 耗 管 理 和 鲁 棒 性 问 题 的, 所 以 非 常 适 于 用 在 公 用 仪 表 的 设 计 中 事 实 上, 纳 瓦 器 件 不 仅 在 业 界 中 功 耗 最 低 可 以 在 很 宽 的 电 压 范 围 内 工 作, 此 外, 还 提 供 了 一 组 非 常 灵 活 的 智 能 功 耗 管 理 功 能 图 3-11: 主 运 行 状 态 (40 MHz) 纳 瓦 功 耗 管 理 高 强 度 计 算 任 务 辅 助 运 行 状 态 (32 khz) RTC 和 日 常 管 理 休 眠 状 态 定 期 唤 醒 RTC 中 断 (1 Hz) 平 均 功 耗 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 25 页
纳 瓦 器 件 最 多 可 提 供 7 种 工 作 模 式, 允 许 系 统 在 任 意 时 刻 快 速 切 换 到 最 佳 时 钟 源 在 上 面 的 示 例 中, 最 佳 功 耗 管 理 策 略 可 以 使 用 下 列 方 案 : 保 持 MCU 处 于 休 眠 模 式, 以 降 低 无 任 务 时 段 的 功 耗 保 持 RTC 功 能 使 用 的 定 时 器 处 于 活 动 状 态 ( 使 用 32 khz 的 辅 助 振 荡 器, 如 图 3-12 所 示 ) 图 3-12: RTC 使 用 的 TMR1 振 荡 器 T1OSI 中 断 32 khz TMR1 1s T1OSO 定 期 唤 醒 器 件 低 速 执 行 小 型 任 务 ( 使 用 同 一 个 辅 助 振 荡 器 ) 当 检 测 到 需 要 更 高 级 的 功 能 时, 主 振 荡 器 将 启 动 并 执 行 高 强 度 的 任 务 ( 以 较 高 功 耗 的 短 脉 冲 快 速 执 行 ) 现 在, 在 给 定 功 耗 数 据 ( 见 图 3-13) 的 情 况 下, 通 过 比 较 单 片 机 执 行 每 个 任 务 所 花 费 的 时 间 百 分 比 和 选 定 工 作 模 式 的 功 耗 大 致 可 以 算 出 整 个 应 用 的 平 均 功 耗 考 虑 到 大 多 数 采 用 纳 瓦 技 术 的 PICmicro 器 件 具 有 最 多 9 种 可 选 振 荡 器 模 式 ( 包 括 4 种 晶 振 模 式 2 种 外 部 时 钟 模 式 2 种 外 部 RC 振 荡 器 模 式 和 1 种 在 软 件 控 制 下 可 提 供 多 种 时 钟 频 率 的 内 部 振 荡 器 电 路 ), 纳 瓦 技 术 的 灵 活 性 几 乎 可 以 不 受 限 制 图 3-13: 功 耗 管 理 示 例 18 ma RC 运 行 模 式 200 µa 辅 助 运 行 模 式 (TMR1) 2 µa 休 眠 + WDT + TMR1 注 : 实 际 电 流 值 取 决 于 选 定 的 PICmicro 型 号 和 应 用 方 案 的 具 体 设 计 DS39757A_CN 第 26 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 3.5.2 不 稳 定 直 流 电 源 供 电 的 仪 表 直 流 供 电 的 仪 表 ( 如 水 表 和 气 表 ) 一 般 使 用 小 型 电 池 ( 无 稳 压 ) 供 电 在 这 类 系 统 中, 系 统 的 待 机 或 非 工 作 电 流 对 整 个 系 统 的 功 耗 影 响 很 大 采 用 纳 瓦 技 术 ( 如 低 待 机 电 流 快 速 振 荡 器 起 振 模 式 和 不 同 的 软 件 控 制 振 荡 器 模 式 ) 的 PICmicro 器 件 在 必 要 时 可 优 化 性 能 和 降 低 电 流 消 耗 在 大 多 数 电 池 供 电 的 应 用 中, 整 个 系 统 的 鲁 棒 性 依 赖 于 单 片 机 处 理 低 压 不 稳 定 电 池 和 由 噪 声 引 发 的 事 件 的 方 式 采 用 纳 瓦 技 术 的 PICmicro 器 件 的 宽 工 作 电 压 范 围 ( 一 般 为 2.0V 到 5.5V) 特 性 大 大 简 化 了 仪 表 设 计, 并 可 以 延 长 电 池 寿 命 事 实 上, 在 此 类 设 计 中 可 以 省 去 稳 压 器, 获 取 宝 贵 的 电 池 电 压 裕 度, 进 一 步 深 度 放 电, 来 延 长 电 池 寿 命 Microchip 也 提 供 各 种 独 立 的 模 拟 器 件, 可 用 于 系 统 监 管 或 智 能 电 池 管 理 提 高 可 靠 性 对 所 有 的 仪 表 应 用 都 极 为 关 键, 在 不 稳 定 电 源 供 电 的 计 量 应 用 中 尤 为 突 出 所 有 的 Microchip 纳 瓦 器 件 中 除 传 统 的 看 门 狗 定 时 器 外, 还 集 成 了 3 个 关 键 电 路, 以 便 提 供 更 高 的 可 靠 性 : 欠 压 复 位 (Brown-out Reset, BOR): 该 选 项 是 可 编 程 的, 用 于 在 电 源 电 压 下 降 到 门 限 值 以 下 时 复 位 MCU, 防 止 器 件 在 规 定 的 工 作 电 压 范 围 外 工 作 低 压 检 测 (Low-Voltage Detect, LVD): 该 选 项 同 样 是 可 编 程 的, 用 于 在 电 源 电 压 下 降 到 预 定 值 ( 一 般 设 置 为 略 高 于 BOR 的 值 ) 以 下 时 产 生 中 断 报 警 该 选 项 可 在 欠 压 复 位 电 路 介 入 前 将 重 要 工 作 参 数 保 存 到 非 易 失 性 存 储 器 中, 以 备 事 后 安 全 恢 复 时 使 用 故 障 保 护 时 钟 监 视 器 (Fail-Safe Clock Monitor, FSCM): 这 是 3 者 中 最 高 级 的 功 能 故 障 保 护 时 钟 监 视 器 不 同 于 看 门 狗 定 时 器, 它 由 额 外 的 电 路 构 成, 用 于 验 证 外 部 时 钟 源 是 否 正 常 工 作 当 故 障 保 护 时 钟 监 视 器 检 测 到 外 部 时 钟 因 某 种 原 因 出 现 故 障 时, MCU 时 钟 会 迅 速 切 换 到 内 部 振 荡 器, 从 而 维 持 MCU 继 续 工 作, 使 系 统 置 于 安 全 故 障 模 式 ( 例 如, 将 重 要 数 据 保 存 到 非 易 失 性 存 储 器 ), 并 通 知 用 户 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 27 页
3.6 校 准 3.6.1 气 表 和 水 表 校 准 测 量 流 经 仪 表 的 水 和 气 的 流 量 的 过 程 实 际 使 用 的 是 机 械 原 理, 如 第 3.2.1 节 气 表 和 水 表 传 感 器 中 讨 论 的 那 样, 通 过 机 械 方 法 测 量 水 或 燃 气 的 体 积 仪 表 设 计 中 可 采 用 某 种 方 式 对 随 之 带 来 的 微 小 偏 差 进 行 调 整 如 果 人 机 界 面 采 用 电 子 显 示, 可 使 用 单 片 机 来 补 偿 测 量 中 产 生 的 微 小 偏 差, 但 要 求 这 些 偏 差 是 可 以 预 测 和 稳 定 一 致 的 大 多 数 国 家 都 在 标 准 中 规 定 了 民 用 和 商 业 仪 表 的 精 度 要 求 独 立 实 验 室 可 在 规 定 的 条 件 下 测 试 仪 表 的 精 度 3.6.2 热 表 校 准 热 表 的 校 准 需 要 确 定 系 统 中 3 个 部 件 的 精 度 : 流 速 传 感 器 温 度 传 感 器 对 和 热 能 计 算 器, 国 际 标 准 EN1434-1 热 能 仪 表 和 OIML R75-1 热 表 中 对 最 大 允 许 误 差 作 出 了 规 定 EN1434-1 规 定 流 速 表 的 最 大 允 许 误 差 (Ef) 约 为 2%, 温 度 传 感 器 的 最 大 允 许 误 差 (Et, 测 量 值 为 两 个 传 感 器 间 的 温 度 差 ) 约 为 0.5%, 而 热 能 计 算 器 的 允 许 误 差 (Ec) 约 为 0.5% 因 此 总 误 差 为 Et = Ef + Et + Ec 温 度 传 感 器 和 流 速 传 感 器 在 出 厂 前 已 经 测 试 和 校 准, 符 合 EN1434-1 标 准, 并 在 产 品 数 据 手 册 中 列 出 了 相 关 的 信 息 从 系 统 角 度 讲, 校 准 这 些 子 部 件 具 有 相 当 难 度, 所 以 通 常 由 独 立 实 验 室 使 用 专 门 设 计 的 设 备 来 完 成 这 些 校 准 3.6.3 电 表 校 准 由 于 存 在 参 考 电 压 变 化 传 感 器 容 差 或 其 他 系 统 增 益 误 差 的 影 响, 所 以 同 样 需 要 校 准 电 表 当 仅 测 量 交 流 功 率 时, 可 使 用 单 点 校 准 的 方 法 单 点 电 表 校 准 可 消 除 系 统 中 由 于 分 流 器 容 差 VREF 容 差 或 任 何 其 他 误 差 引 起 的 增 益 误 差 最 基 本 和 可 靠 的 电 表 校 准 方 法 是 使 用 如 图 3-14 所 示 的 电 阻 分 压 器 网 络, 同 时 在 印 刷 电 路 板 (Printed Circuit Board, PCB) 上 预 留 校 准 短 路 点, 用 于 将 链 路 中 的 电 阻 短 路 该 网 络 由 一 系 列 串 联 的 加 权 电 阻 组 成, 每 个 电 阻 都 有 短 路 跳 线 此 外, 在 校 准 网 络 前 端 还 有 两 个 330 KΩ 的 电 阻 这 两 个 电 阻 将 始 终 存 在, 用 于 实 现 相 位 匹 配 ( 保 持 在 3dB 点 ) 图 3-14 所 示 的 电 阻 位 于 PCB 的 背 面 可 用 烙 铁 快 速 测 试 每 个 电 阻 并 校 准 电 表 DS39757A_CN 第 28 页 2006 Microchip Technology Inc.
仪 表 的 功 能 部 件 图 3-14: 电 阻 网 络 的 校 准 短 路 设 计 要 校 准 电 表, 首 先 需 要 在 远 高 于 或 低 于 预 期 校 准 频 率 的 频 率 下 测 试 每 一 个 电 阻 以 图 3-15 给 出 的 网 络 2 为 例, 校 准 从 高 频 开 始, 向 下 逐 步 过 渡 到 较 低 频 率, 以 加 速 校 准 过 程 校 准 电 阻 (RC1 到 RCN) 阻 值 是 在 仪 表 校 准 范 围 内 二 进 制 加 权 递 增 的 精 度 为 1% 的 典 型 校 准 网 络 需 要 10 个 电 阻, 若 想 达 到 10 位 分 辨 率, 最 小 电 阻 值 应 为 整 个 校 准 电 阻 链 (RC1 到 RCN) 总 值 的 1% 需 要 注 意 的 是 电 阻 网 络 的 截 止 频 率 或 -3 db 点 必 须 与 其 他 通 道 一 致 不 论 有 多 少 校 准 电 阻 被 短 路, 抗 混 叠 滤 波 器 都 必 须 保 持 不 变 通 过 调 节 电 路 中 两 个 阻 值 最 大 的 电 阻 RF1 和 RF2 ( 一 个 或 两 个 ) 的 阻 值, 就 可 以 达 到 控 制 整 条 链 路 阻 值 的 目 的 需 要 权 衡 信 号 通 带 内 的 相 位 延 时 和 采 样 频 率 附 近 的 噪 声 衰 减, 来 确 定 截 止 频 率 的 具 体 值 图 3-15: 无 源 电 表 校 准 网 络 方 案 示 例 RC1 RF2 RF1 输 入 RC1 RC2 J1 RC2 J2 RC3 J3... RCN JN 输 出 输 入 输 出 RF1 J1 RF2 J2 J3 JN RC3... RN RD C RD C 网 络 1 网 络 2 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 29 页
3.6.3.1 寄 生 电 感 校 准 对 于 阻 值 小 于 250 µω 的 分 流 器, 寄 生 电 感 会 使 抗 混 叠 网 络 出 现 问 题, 因 此 需 要 对 此 进 行 校 准 或 补 偿 模 拟 前 端 的 抗 混 叠 滤 波 器 用 于 将 采 样 频 率 (1 MHz) 附 近 的 噪 声 衰 减 到 门 限 值 以 下 (40 db) 在 此 带 宽 下 最 常 见 的 噪 声 来 自 于 电 力 传 输 线 耦 合 而 来 的 调 幅 (AM) 无 线 电 波 或 其 他 射 频 信 号 当 分 流 器 直 接 连 到 该 输 入 网 络 时, 对 输 入 网 络 进 行 分 析 时 必 须 考 虑 到 分 流 器 的 频 率 响 应 可 以 通 过 一 个 二 阶 RC 低 通 滤 波 器 来 消 除 分 流 器 的 电 感 效 应 注 意, 由 于 分 流 器 的 影 响, 零 点 频 率 ( 在 10 khz 附 近 ) 上 只 有 -10 db 的 衰 减 ( 图 3-16) 可 以 使 用 预 制 的 Microsoft Excel 电 子 表 格 精 确 计 算 出 特 定 分 流 器 电 感 和 阻 抗 的 极 点 频 率 和 RC 值, 该 表 格 可 以 从 www.microchip.com/meter design 网 页 上 下 载 图 3-16: 校 准 由 分 流 器 寄 生 电 感 引 起 的 抗 混 叠 滤 波 器 问 题 DS39757A_CN 第 30 页 2006 Microchip Technology Inc.
第 4 章 Microchip 解 决 方 案 公 用 仪 表 基 础 教 程 4.1 气 表 图 4-1: 气 表 框 图 表 4-1: 推 荐 器 件 器 件 闪 存 程 序 存 储 器 ( 字 节 ) RAM ( 字 节 ) 数 据 存 储 器 EEPROM ( 字 节 ) I/O 10 位 ADC 捕 捉 比 较 PWM SPI MSSP MI 2 C 8/16 位 定 时 器 LCD 段 PIC18F8490 16,384 768-66 12 2 1 1 1/3 4x48 (192) PIC18F6490 16,384 768-50 12 2 1 1 1/3 4x32 (128) PIC16F946 14,336 336 256 53 8 2 1-2/1 4x42 (168) PIC16F917 14,336 352 256 36 8 1 1-2/1 4x24 (96) PIC16F916 14,336 352 256 25 5 2 1-2/1 4x15 (60) PIC16F877A 14,336 368 256 33 8 2 1-1/2 - PIC16F876A 14,336 368 256 22 5 2 1-2/1 - PIC16F77 14,336 368-33 8x8 位 2 1-2/1 - PIC16F76 14,336 368-22 5x8 位 2 1-2/1 - PIC16F72 3,584 128-22 5x8 位 1 1-2/1 - PIC16F648A 7,168 256 256 16-1 - - 2/1 - 显 示 器 :AY0438 运 算 放 大 器 :MCP6141 和 MCP601 数 字 电 位 计 :MCP4021 电 压 监 控 器 :MCP131 和 MCP100 串 行 EEPROM: 见 产 品 目 录 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 31 页
4.2 水 表 图 4-2: 水 表 框 图 表 4-2: 推 荐 器 件 器 件 闪 存 程 序 存 储 器 ( 字 节 ) RAM ( 字 节 ) 数 据 存 储 器 EEPROM ( 字 节 ) I/O 10 位 ADC 捕 捉 比 较 PWM SPI MSSP MI 2 C 8/16 位 定 时 器 LCD 段 PIC18F8490 16,384 768-66 12 2 1 1 1/3 4x48 (192) PIC18F6490 16,384 768-50 12 2 1 1 1/3 4x32 (128) PIC16F946 14,336 336 256 53 8 2 1-2/1 4x42 (168) PIC16F917 14,336 352 256 36 8 1 1-2/1 4x24 (96) PIC16F916 14,336 352 256 25 5 2 1-2/1 4x15 (60) PIC16F877A 14,336 368 256 33 8 2 1-1/2 - PIC16F876A 14,336 368 256 22 5 2 1-2/1 - PIC16F77 14,336 368-33 8x8 位 2 1-2/1 - PIC16F76 14,336 368-22 5x8 位 2 1-2/1 - PIC16F72 3,584 128-22 5x8 位 1 1-2/1 - PIC16F648A 7,168 256 256 16-1 - - 2/1 - 显 示 器 :AY0438 运 算 放 大 器 :MCP6141 和 MCP601 数 字 电 位 计 :MCP4021 电 压 监 控 器 :MCP131 和 MCP100 串 行 EEPROM: 见 产 品 目 录 DS39757A_CN 第 32 页 2006 Microchip Technology Inc.
Microchip 解 决 方 案 4.3 热 表 图 4-3: 热 表 框 图 表 4-3: 推 荐 器 件 器 件 闪 存 程 序 存 储 器 ( 字 节 ) RAM ( 字 节 ) 数 据 存 储 器 EEPROM ( 字 节 ) I/O 10 位 ADC 捕 捉 比 较 PWM SPI MSSP MI 2 C 8/16 位 定 时 器 LCD 段 PIC18F8490 16,384 768-66 12 2 1 1 1/3 4x48 (192) PIC18F6490 16,384 768-50 12 2 1 1 1/3 4x32 (128) PIC16F946 14,336 336 256 53 8 2 1-2/1 4x42 (168) PIC16F917 14,336 352 256 36 8 1 1-2/1 4x24 (96) PIC16F916 14,336 352 256 25 5 2 1-2/1 4x15 (60) PIC16F877A 14,336 368 256 33 8 2 1-1/2 - PIC16F876A 14,336 368 256 22 5 2 1-2/1 - PIC16F77 14,336 368-33 8x8 位 2 1-2/1 - PIC16F76 14,336 368-22 5x8 位 2 1-2/1 - PIC16F72 3,584 128-22 5x8 位 1 1-2/1 - PIC16F648A 7,168 256 256 16-1 - - 2/1 - 显 示 器 :AY0438 接 口 :MCP2122 和 MCP2120 运 算 放 大 器 :MCP6141 MCP601 和 MCP6021 ADC:MCP3304 MCP3208 和 MCP3008 数 字 电 位 计 :MCP42010 和 MCP4021 电 压 监 控 器 :MCP131 和 MCP100 串 行 EEPROM: 见 产 品 目 录 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 33 页
4.4 电 表 图 4-4: 电 表 框 图 表 4-4: 推 荐 器 件 器 件 闪 存 程 序 存 储 器 ( 字 节 ) RAM ( 字 节 ) 数 据 存 储 器 EEPROM ( 字 节 ) I/O 10 位 ADC 捕 捉 比 较 PWM SPI MSSP MI 2 C 8/16 位 定 时 器 LCD 段 PIC18F8490 16,384 768-66 12 2 1 1 1/3 4x48 (192) PIC18F6490 16,384 768-50 12 2 1 1 1/3 4x32 (128) PIC16F946 14,336 336 256 53 8 2 1-2/1 4x42 (168) PIC16F917 14,336 352 256 36 8 1 1-2/1 4x24 (96) PIC16F916 14,336 352 256 25 5 2 1-2/1 4x15 (60) PIC16F877A 14,336 368 256 33 8 2 1-1/2 - PIC16F876A 14,336 368 256 22 5 2 1-2/1 - PIC16F77 14,336 368-33 8x8 位 2 1-2/1 - PIC16F76 14,336 368-22 5x8 位 2 1-2/1 - PIC16F72 3,584 128-22 5x8 位 1 1-2/1 - PIC16F648A 7,168 256 256 16-1 - - 2/1 - 数 字 信 号 控 制 器 :dspic30f3012 电 能 测 量 IC:MCP3906 和 MCP3905 接 口 :MCP2122 和 MCP2120 显 示 器 :AY0438 运 算 放 大 器 :MCP6141 MCP601 和 MCP6021 可 编 程 增 益 放 大 器 :MCP6S28 ADC:MCP3304 MCP3208 和 MCP3008 数 字 电 位 计 :MCP42010 和 MCP4021 DAC:MCP4821 电 压 监 控 器 :MCP131 和 MCP100 温 度 传 感 器 :TCN75 TCN75A 和 TC77 DS39757A_CN 第 34 页 2006 Microchip Technology Inc.
Microchip 解 决 方 案 4.5 资 源 表 4-5: 相 关 应 用 笔 记 和 技 术 文 档 类 别 文 档 号 标 题 通 信 AN242 Designing an FCC Approved ASK rfpic Transmitter AN554 Software Implementation of I 2 C Bus Master AN710 Antenna Circuit Design for RFID Applications AN734 Using the PICmicro SSP for Slave I 2 C Communication AN735 Using the PICmicro MSSP Module for Master I 2 C Communications AN774 Asynchronous Communications with the PICmicro USART AN833 Microchip TCP/IP 协 议 栈 AN860 rfrxd0420 ASK Receiver Reference Design AN868 Designing Loop Antennas for the rfpic12f675 AN870 An SNMP Agent for the Microchip TCP/IP Stack AN965 Microchip ZigBee 协 议 栈 AN979 I 2 C 串 行 EEPROM 与 PIC18 器 件 接 口 设 计 TB069 rfpic12f675 Transmitter Module TB070 rfrxd0420 Receiver Module 显 示 AN234 Hardware Techniques for PICmicro Microcontrollers AN529 Multiplexing LED Drive and a 4x4 Keypad Sampling AN557 Four-Channel Digital Voltmeter with Display and Keyboard AN563 Using PIC16C5X Microcontrollers as LCD Drivers AN582 Low-Power Real-Time Clock AN587 Interfacing PICmicro MCUs to an LCD Module AN649 Yet Another Clock Featuring the PIC16C924 AN658 LCD Fundamentals Using PIC16C92X Microcontrollers AN785 Simplify A/D Converter Interface with Software (TC7135) AN874 Buck Configuration High-Power LED Driver AN948 Efficiently Powering Nine White LEDs with the MCP1650 TB029 Complementary LED Drive TB060 Drive High Intensity White LEDs Efficiently Using the PIC16C781 TB062 High Power IR LED Driver Using the PIC16C781/782 数 学 AN526 PIC16C5X/PIC16CXXX Math Utility Routines AN544 Math Utility Routines AN575 IEEE 754 Compliant Floating Point Routines AN617 Fixed Point Routines AN660 Floating Point Math Functions AN670 Floating Point to ASCII Conversion AN730 CRC Generating and Checking TB040 Fast Integer Square Root 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 35 页
表 4-5: 相 关 应 用 笔 记 和 技 术 文 档 ( 续 ) 类 别 文 档 号 标 题 其 他 AN606 Low-Power Design Using PICmicro Microcontrollers AN682 Using Single Supply Operational Amplifiers in Embedded Systems AN686 Understanding and Using Supervisory Circuits AN700 Make a Delta-Sigma Converter Using a Microcontroller s Analog Comparator Module AN722 Operational Amplifier Topologies and DC Specifications AN730 CRC Generating and Checking AN823 Analog Design in a Digital World Using Mixed Signal Controllers AN826 Crystal Oscillator Basics and Crystal Selection for rfpic and PICmicro Devices AN849 Basic PICmicro Oscillator Design AN851 A Flash Bootloader for PIC16 and PIC18 Devices AN866 Designing Operational Amplifier Oscillator Circuits For Sensor Applications AN943 Practical PICmicro Oscillator Analysis and Design AN949 Making Your Oscillator Work AN954 Transformerless Power Supplies: Resistive and Capacitive TB008 Transformerless Power Supply 计 时 AN582 Low-Power Real-Time Clock AN590 A Clock Design Using the PIC16C54 for LED Displays and Switch Inputs AN615 Clock Design Using Low Power/Cost Techniques AN649 Yet Another Clock Featuring the PIC16C924 CE004 Real-Time Clock on the dspic30f TB028 Technique to Calculate Day of Week 安 防 AN583 Implementation of the Data Encryption Standard Using PIC17C42 AN714 Wireless Home Security Implementing KEELOQ and the PICmicro Microcontroller AN821 Advanced Encryption Standard Using the PIC16XXX AN953 Data Encryption Routines for the PIC18 串 行 EEPROM AN690 I 2 C Memory Auto-Detect AN709 System Level Design Considerations When Using I 2 C Serial EEPROM Devices AN974 I 2 C 串 行 EEPROM 与 PICmicro 单 片 机 的 接 口 设 计 AN976 使 用 MSSP 模 块 进 行 I 2 C 串 行 EEPROM 与 PIC16 器 件 的 接 口 设 计 AN979 I 2 C 串 行 EEPROM 与 PIC18 器 件 的 接 口 设 计 AN989 使 用 MSSP 模 块 进 行 I 2 C 串 行 EEPROM 与 PIC18 器 件 的 接 口 设 计 AN991 使 用 C18 编 译 器 和 MSSP 进 行 I 2 C EEPROM 与 PIC18 器 件 的 接 口 设 计 AN997 使 用 C18 编 译 器 进 行 I 2 C 串 行 EEPROM 与 PIC18 器 件 的 接 口 设 计 DS39757A_CN 第 36 页 2006 Microchip Technology Inc.
Microchip 解 决 方 案 4.6 网 络 课 程 下 表 所 列 的 网 络 课 程 可 供 下 载 和 查 看 可 以 通 过 Microchip 网 站 www.microchip.com > Support > WebSeminars > Archived WebSeminars 获 取 这 些 网 络 资 源 ( 表 中 所 列 仅 是 其 中 一 小 部 分 ) 这 些 文 件 都 是 Microsoft Windows 媒 体 文 件 的 压 缩 版 本 要 查 看 这 些 文 件, 先 将 其 下 载 ( 保 存 ) 到 自 己 的 计 算 机 上, 然 后 解 压 缩, 接 着 就 可 以 使 用 Microsoft Media Player 查 看 这 些 文 件 了 表 4-6: 类 别 Analog Analog Analog Analog Applications Applications Applications Connectivity Development Tools Products 网 络 课 程 标 题 Amplify Sensor Signals Using the PGA Select the Right Operation Amplifier for Your Filtering Circuits Smaller Packages = Bigger Thermal Challenges Techniques That Reduce System Noise in ADC Circuits EMC Part 1: Introduction to Electromagnetic Compatibility (EMC) EMC Part 2: What is Electrostatic Discharge (ESD)? EMC Part 3: What are Electrical Fast Transients (EFT)? Microchip s ENC28J60, World s Smallest Ethernet Controller Introduction to Microchip s Development Tools The LCD PIC Microcontrollers, PIC18F8490/6490, with 16 Kbytes of Flash in 64 and 80-pin Packages 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 37 页
注 : DS39757A_CN 第 38 页 2006 Microchip Technology Inc.
第 5 章 规 范 全 世 界 有 许 多 不 同 的 仪 表 规 范, 它 们 中 有 许 多 是 从 IEC 或 ANSI 规 范 衍 生 出 来 的 有 些 是 物 理 或 机 械 规 范, 而 其 他 的 则 是 操 作 规 范 着 手 开 发 仪 表 时, 设 计 人 员 应 咨 询 当 地 的 地 区 的 或 国 家 的 仪 表 规 范 管 理 部 门 以 确 定 设 计 仪 表 及 其 内 部 的 电 子 电 路 应 遵 循 的 规 范 以 下 各 节 列 举 了 一 部 分 规 范 5.1 水 表 5.2 热 表 5.3 电 表 ANSI C700 Cold-Water Meters Displacement Type, Bronze Main Case ANSI C707 Encoder-Type Remote-Registration Systems for Cold-Water Meters BSR/AWWA C7AA-200x Automatic Meter Reading Simple Interface for Cold-Water Meters EN 1434-4 Heat Meters Pattern Approval Tests OIML R75-1 Heat Meters Part 1: General Requirements ANSI C12.20-2002 For Electricity Meters 0.2 and 0.5 Accuracy Classes AS1284.5/IEC61036 Alternating Current Static Watt-Hour Meters for Active Energy (Classes 1 and 2) AS1284.9/IEC60687 Alternating Current Static Watt-Hour Meters for Active Energy (Classes 0.2 and 0.5) IEC61268 Alternating Current Static Var-Hour Meters for Reactive Energy (Classes 2 and 3) IEC1107 Data Exchange for Meter Reading, Tariff and Load Control Direct Local Data Exchange IEC62056-31 Electricity Metering Data Exchange for Meter Reading, Tariff and Load Control Part 31: Use of Local Area Networks on Twisted Pair with Carrier Signalling IEC62056-42 Electricity Metering Data Exchange for Meter Reading, Tariff and Load Control Part 42: Physical Layer Services and Procedures for Connection-Oriented Asynchronous Data Exchange IEC62053-11 Electricity Metering Equipment (a.c.) Particular Requirements Part 11: Electromechanical Meters for Active Energy (classes 0, 5, 1 and 2) IEC62053-21 Electricity Metering Equipment (a.c.) Particular Requirements Part 21: Static Meters for Active Energy (classes 1 and 2) 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 39 页
注 : DS39757A_CN 第 40 页 2006 Microchip Technology Inc.
索 引 B 表 D 电... 7 气... 7 热... 7 水... 7 dspicdem.net TM 开 发 板... 20 电 表 多 级 费 率... 9 电 流 互 感 器 (CT)... 12 电 流 检 测 分 流 器... 11 电 子 仪 表 防 篡 改 保 护... 4 非 线 性 负 载 和 低 功 率 因 数... 4 可 靠 性 和 耐 用 性... 3 易 于 校 准... 4 电 阻 温 度 计 (RTD)...7, 10 G 规 范 电 表... 39 热 表... 39 水 表... 39 J Internet 地 址... 2 K 客 户 支 持... 2 框 图 电 表... 34 气 表... 31 热 表... 33 水 表... 32 M Microchip 网 站... 2 P PICDEM TM LCD 演 示 板... 18 PICDEM TM Z 演 示 工 具 包... 21 R RTD... 10 S 实 时 时 钟 (RTC)... 9 W WWW 地 址... 2 文 档 编 排... 1 X 先 进 的 付 费 方 式 分 时 付 费... 5 预 付 费... 5 显 示 部 件 LCD... 13 LED... 13 校 准 部 件 电 表... 28 寄 生 电 感... 30 热 表... 28 Y 仪 表 水 表... 10 直 接 连 接... 11 仪 表 通 信 无 线 技 术 蜂 窝 式 无 线 网 络... 23 ZigBee TM... 21 Z-Wave... 22 有 线 通 信 电 话 线... 19 交 流 传 输 线... 20 WiFi... 20 以 太 网... 20 有 线 调 制 解 调 器... 20 Z 传 感 器 气 表... 10 热 表... 10 水 表... 10 自 动 读 表... 5 安 全 性... 5 串 行 端 口 (RS-485)... 5 红 外 线... 5 宽 带... 5 射 频 (RF)... 5 数 据 调 制 解 调 器... 5 资 源 网 络 课 程... 37 相 关 应 用 笔 记 和 技 术 文 档... 35 2006 Microchip Technology Inc. DS39757A_CN 第 41 页
全 球 销 售 及 服 务 网 点 美 洲 亚 太 地 区 亚 太 地 区 欧 洲 公 司 总 部 Corporate Office 2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ 85224-6199 Tel: 1-480-792-7200 Fax: 1-480-792-7277 技 术 支 持 : http://support.microchip.com 网 址 :www.microchip.com 亚 特 兰 大 Atlanta Alpharetta, GA Tel: 1-770-640-0034 Fax: 1-770-640-0307 波 士 顿 Boston Westborough, MA Tel: 1-774-760-0087 Fax: 1-774-760-0088 芝 加 哥 Chicago Itasca, IL Tel: 1-630-285-0071 Fax: 1-630-285-0075 达 拉 斯 Dallas Addison, TX Tel: 1-972-818-7423 Fax: 1-972-818-2924 底 特 律 Detroit Farmington Hills, MI Tel: 1-248-538-2250 Fax: 1-248-538-2260 科 科 莫 Kokomo Kokomo, IN Tel: 1-765-864-8360 Fax: 1-765-864-8387 洛 杉 矶 Los Angeles Mission Viejo, CA Tel: 1-949-462-9523 Fax: 1-949-462-9608 圣 何 塞 San Jose Mountain View, CA Tel: 1-650-215-1444 Fax: 1-650-961-0286 加 拿 大 多 伦 多 Toronto Mississauga, Ontario, Canada Tel: 1-905-673-0699 Fax: 1-905-673-6509 中 国 - 北 京 Tel: 86-10-8528-2100 Fax: 86-10-8528-2104 中 国 - 成 都 Tel: 86-28-8676-6200 Fax: 86-28-8676-6599 中 国 - 福 州 Tel: 86-591-8750-3506 Fax: 86-591-8750-3521 中 国 - 香 港 特 别 行 政 区 Tel: 852-2401-1200 Fax: 852-2401-3431 中 国 - 青 岛 Tel: 86-532-8502-7355 Fax: 86-532-8502-7205 中 国 - 上 海 Tel: 86-21-5407-5533 Fax: 86-21-5407-5066 中 国 - 沈 阳 Tel: 86-24-2334-2829 Fax: 86-24-2334-2393 中 国 - 深 圳 Tel: 86-755-8203-2660 Fax: 86-755-8203-1760 中 国 - 顺 德 Tel: 86-757-2839-5507 Fax: 86-757-2839-5571 中 国 - 武 汉 Tel: 86-27-5980-5300 Fax: 86-27-5980-5118 中 国 - 西 安 Tel: 86-29-8833-7252 Fax: 86-29-8833-7256 台 湾 地 区 - 高 雄 Tel: 886-7-536-4818 Fax: 886-7-536-4803 台 湾 地 区 - 台 北 Tel: 886-2-2500-6610 Fax: 886-2-2508-0102 台 湾 地 区 - 新 竹 Tel: 886-3-572-9526 Fax: 886-3-572-6459 澳 大 利 亚 Australia - Sydney Tel: 61-2-9868-6733 Fax: 61-2-9868-6755 印 度 India - Bangalore Tel: 91-80-2229-0061 Fax: 91-80-2229-0062 印 度 India - New Delhi Tel: 91-11-5160-8631 Fax: 91-11-5160-8632 印 度 India - Pune Tel: 91-20-2566-1512 Fax: 91-20-2566-1513 日 本 Japan - Yokohama Tel: 81-45-471-6166 Fax: 81-45-471-6122 韩 国 Korea - Gumi Tel: 82-54-473-4301 Fax: 82-54-473-4302 韩 国 Korea - Seoul Tel: 82-2-554-7200 Fax: 82-2-558-5932 或 82-2-558-5934 马 来 西 亚 Malaysia - Penang Tel: 60-4-646-8870 Fax: 60-4-646-5086 菲 律 宾 Philippines - Manila Tel: 63-2-634-9065 Fax: 63-2-634-9069 新 加 坡 Singapore Tel: 65-6334-8870 Fax: 65-6334-8850 泰 国 Thailand - Bangkok Tel: 66-2-694-1351 Fax: 66-2-694-1350 奥 地 利 Austria - Wels Tel: 43-7242-2244-399 Fax: 43-7242-2244-393 丹 麦 Denmark-Copenhagen Tel: 45-4450-2828 Fax: 45-4485-2829 法 国 France - Paris Tel: 33-1-69-53-63-20 Fax: 33-1-69-30-90-79 德 国 Germany - Munich Tel: 49-89-627-144-0 Fax: 49-89-627-144-44 意 大 利 Italy - Milan Tel: 39-0331-742611 Fax: 39-0331-466781 荷 兰 Netherlands - Drunen Tel: 31-416-690399 Fax: 31-416-690340 西 班 牙 Spain - Madrid Tel: 34-91-708-08-90 Fax: 34-91-708-08-91 英 国 UK - Wokingham Tel: 44-118-921-5869 Fax: 44-118-921-5820 10/31/05 DS39757A_CN 第 42 页 2006 Microchip Technology Inc.