№4 / 2015 / статья 3

STM8L052 как основа для бюджетного расходомера

Вячеслав Гавриков (г. Смоленск)

Что можно использовать в качестве базового микроконтроллера для простого, бюджетного, но вместе с тем – интеллектуального однофазного счетчика электроэнергии? STMicroelectronics предлагает в качестве базы для него свой восьмиразрядный микроконтроллер STM8L052, обосновывая этот выбор и подкрепляя его отладочными платами собственной разработки.

Сокращение стоимости микроконтроллеров и расширение их функциональных возможностей привело к росту интеллектуальности электронных приборов и снижению их цены. Яркий пример – развитие приборов учета электрической энергии, воды, газа. Определим перспективы использования микроконтроллеров STM8L052 в составе бюджетных бытовых расходомеров на примере счетчиков электроэнергии.

Наличие развитой системы учета является залогом прозрачности рынка электрической энергии. Ее важность подчеркивается в различных государственных документах, основным из которых является постановление правительства РФ от 4 мая 2012 года № 442 «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии» [1].

Этот документ определяет субъектов рынка электроэнергии и требования к используемым ими приборам учета. Так, для индивидуальных потребителей предполагается установка счетчиков активной мощности с классом точности не ниже 2. Для общедомовых приборов учета и для мощных потребителей (в линиях до 35 кВ и с потреблением до 670 кВт) класс точности должен быть выше 1. Для потребителей с отбором мощности выше 670 кВт требуется класс точности не ниже 0,5S с возможностью хранения почасовых показаний за 120 дней. Кроме того, для этих же потребителей при согласовании с поставщиком электроэнергии возможна установка счетчиков реактивной мощности с классом точности выше 2. Сами производители энергии при учете отданной мощности обязаны использовать счетчики класса 0,5S и выше.

Суммируя вышесказанное можно отметить, что рынок приборов учета достаточно обширен:

  • одно- и многофазные счетчики;
  • счетчики различных классов точности;
  • счетчики активной и реактивной мощности;
  • общедомовые счетчики и счетчики для индивидуальных потребителей;

сложные приборы учета с возможностью хранения данных потребления для мощных потребителей и производителей электроэнергии.Рассмотрим сегмент рынка бюджетных счетчиков. К этому типу приборов можно отнести как счетчики индивидуального потребления, так и общедомовые приборы учета. Успехи современной электроники позволяют вывести данный тип устройств на качественно новый уровень.

Всего за пару десятилетий эти устройства достаточно сильно изменились как по форме, так и по содержанию. На смену индуктивным электромеханическим счетчикам с вращающимся диском пришли сначала электронные приборы с электромеханическим барабанным индикатором, затем на рынке появились устройства с жидкокристаллическими дисплеями. В настоящий момент наиболее современные бытовые однофазные счетчики потребляемой электроэнергии представляют собой интеллектуальные приборы, входящие в состав единой информационной системы сбора данных.

Среди преимуществ интеллектуальных электронных счетчиков электроэнергии стоит отметить:

  • простоту реализации многотарифной системы;
  • высокий класс точности;
  • возможность измерения не только активной, но и реактивной мощности, мгновенных и среднеквадратичных значений токов и напряжений;
  • возможность дистанционного снятия показаний по проводному или беспроводному интерфейсу;
  • высокую степень защиты от краж электроэнергии;
  • наличие дополнительных функций: определение наличия токов утечки, управление внешними силовыми выключателями.

С точки зрения потребителей, важным достоинством электронных систем учета является их малая цена. Причина этого заключается в низкой стоимости электронных компонентов по сравнению со стоимостью электромеханических элементов традиционных счетчиков.

При этом сама разработка не является сверхсложной. Так, например, компания STMicroelectronics предлагает все необходимые ресурсы для создания данного типа приборов: от элементной базы до программных решений и даже референсных плат. В статье рассмотрены перспективы создания интеллектуальных однофазных счетчиков с использованием продукции STMicroelectronics, в том числе – сверхбюджетных решений на базе контроллеров STM8L052.

Функциональная схема однофазного счетчика электроэнергии

Предлагаемая ST Microelectronics функциональная схема однофазного счетчика достаточно проста (рисунок 1) [2, 3].

Рис. 1. Функциональная схема интеллектуального однофазного счетчика электроэнергии

Рис. 1. Функциональная схема интеллектуального однофазного счетчика электроэнергии

Основными функциональными блоками электрического счетчика являются:

  • датчики напряжения и токов;
  • специализированная измерительная микросхема (ИС);
  • микроконтроллер;
  • блоки индикации (электромеханический индикатор или LCD);
  • внутренняя память для хранения показаний и других данных (EEPROM);
  • интерфейс связи (радиоканал, Ethernet, RS-485 и другие);
  • система питания (аккумулятор, зарядное устройство, микросхемы питания).

Дадим каждой группе блоков краткую характеристику.

Датчики напряжения и токов производят преобразование входных сигналов в форму, подходящую для измерения с помощью специализированных ИС.

Датчиками тока могут выступать шунты, трансформаторы тока, датчики Холла, катушки Роговского.

В бюджетных счетчиках они, как правило, выполнены в виде резистивных делителей.

После нормирования,сигналы токов и напряжений поступают на специализированную измерительную ИС.

Специализированная ИС производит непосредственные измерения параметров потребления и передает данные в микроконтроллер или на механический индикатор. Измеряемым параметром для бюджетных счетчиков индивидуального потребления в большинстве случаев является активная мощность. Кроме того, современные ИС имеют дополнительные возможности определения реактивной мощности, мгновенных и среднеквадратичных значений токов и напряжений, аварийных перенапряжений и провалов, перегрузок по току, утечек тока.

Компания STMicroelectronics предлагает больше десятка специализированных измерительных микросхем (таблица 1). Данные ИС отличаются количеством входов, типами поддерживаемых датчиков тока и выходных сигналов, перечнем измеряемых параметров.

Таблица 1. Специализированные ИС измерения параметров потребления производства STMicroelectronics

Наименование Измеряемые параметры Число каналов измерения Номинальная точность измерения активной мощности, % Диапазон
измерений
Интерфейс Корпус
STPM01 Мощность, мгновенные и среднеквадратичные значения токов и напряжений 2 0,1 1000:01:00 SPI TSSOP 20
STPM10 Мощность, мгновенные и среднеквадратичные значения токов и напряжений 2 0,1 1000:01:00 SPI TSSOP 20
STPM11 Активная мощность 2 0,1 1000:01:00 Импульсный выход TSSOP 20
STPM12 2 1000:01:00 TSSOP 20
STPM13 2 1000:01:00 TSSOP 20
STPM14 2 1000:01:00 TSSOP 20
STPM32 Мощность, мгновенные и среднеквадратичные значения токов и напряжений 2 0,1 5000:01:00 SPI, UART QFN-24L
STPM33 3 5000:01:00 VFQFPN 32 5x5x1.0
STPM34 4 5000:01:00 VFQFPN 32 5x5x1.0
STPMC1 Мощность, мгновенные и среднеквадратичные значения токов и напряжений 5 0,1 1000:01:00 SPI TSSOP 20
STPMS1 2 SPI VFQFPN 16 3x3x0.9
STPMS2 2 SPI VFQFPN 16 4x4x1.0

Семейство STPM1x включает четырех представителей: STPM11/12/13/14. Они предназначены для построения простейших бюджетных однофазных счетчиков. Главная их функция – определение активной потребляемой мощности. При этом данные измерений могут передаваться как на электромеханический барабанный индикатор с шаговым двигателем, так и в управляющий микроконтроллер. Управление шаговым двигателем осуществляется благодаря встроенному драйверу.

Более совершенный вариант счетчика позволяют создать STPM10 и STPM01. Эти микросхемы рассчитывают не только активную, но и реактивную мощность, мгновенные и среднеквадратичные значения токов и напряжений. Для отображения информации необходим микроконтроллер, который общается с ИС по стандартному SPI-интерфейсу.

Связка микросхем STPMC1 + STPMS1/S2 не предназначена для обычных индивидуальных счетчиков и применяется, в основном, в многофазных приборах учета.

На сегодняшний день наиболее совершенным семейством измерительных ИС является STPM3x [4]. Эти микросхемы имеют расширенный динамический диапазон измерений и большую ширину частоты пропускания, при этом сохраняется высокая точность измерений до 0,1%. STPM3x требуют внешнего микроконтроллера для конфигурирования и отображения результатов измерений.

Говоря об измерительной части счетчика, стоит упомянуть, что предложения STMicroelectronics отвечают самым строгим требованиям к точности измерения. Анализ ГОСТ 31819.22-2012 показывает, что на базе этих ИС возможно построение даже приборов класса точности 0,2S, не говоря уже о менее точных бюджетных счетчиках (класс точности 2 и выше).

Микроконтроллер выполняет функции сбора данных измерений, их пересылку в EEPROM, управление ЖК-дисплеем, конфигурирование измерительной ИС, управление системой питания, передачу информации по коммуникационным интерфейсам и так далее. Тип выбранного микроконтроллера зачастую определяет степень «интеллектуальности» счетчика. Компания STMicroelectronics предлагает широчайший выбор контроллеров, различающихся производительностью и набором периферии.

Для высокоинтеллектуальных счетчиков наиболее подходящими будут производительные контроллеры STM32F. Для получения компромиссного решения «производительность/потребление» подойдут STM32L. Для сверхбюджетных малопотребляющих решений идеальными будут STM8L, о которых более подробно будет рассказано ниже.

Блоки индикации в современных счетчиках представлены либо ЖК-дисплеями, либо электромеханическими счетчиками. Важным достоинством большинства контроллеров STM8L является аппаратный ЖК-контроллер.

Внутренняя память EEPROM хранит показания счетчика и другие данные. Связь контроллера с EEPROM может осуществляться по одному из стандартных интерфейсов (SPI, I2C, USART). Кроме того, стоит упомянуть про уникальные микросхемы памяти M24LR04E, M24LR16E и M24LR64E производства STMicroelectronics, которые позволяют реализовывать беспроводной защищенный канал связи.

Интерфейс связи необходим как для ручного автоматизированного снятия показаний со счетчика (RS-232, ИК-канал), так и для включения счетчика в единую систему сбора данных (радиоканал, Ethernet и т.д.). Стоит обратить внимание на готовые решения построения радиоканала, предлагаемые STMicroelectronics на базе модулей SPIRIT1.

Система питания обеспечивает бесперебойную работу счетчика даже при отсутствии напряжения в сети.

Данная функциональная схема представляет собой обобщенный вариант интеллектуального счетчика. Она может быть изменена с учетом конкретных требований. Например, для снижения стоимости следует изъять избыточные блоки либо, наоборот, добавить необходимые узлы для расширения функционала.

Аналог приведенной схемы используется и в референсных платах счетчиков производства STMicroelectronics.

Референсные решения: пути снижения стоимости счетчиков электроэнергии

Референсные платы однофазных счетчиков STMicroelectronics могут использоваться в качестве как отладочных наборов, так и готового узла в собственных разработках [5, 6, 7]. В настоящий момент существует три референсные платы счетчиков. Все они построены на базе микроконтроллера STM8L152C6 (рисунок 2, таблица 2).

Таблица 2. Демонстрационные наборы STMicroelectronics для создания однофазных счетчиков

Наименование Описание
STEVAL-IPE012V2 Однофазный счетчик для диапазонов токов 10 А/80 А на базе контроллера STM8L152C6 и измерительной микросхемы STPM10
STEVAL-IPE012V3 Однофазный счетчик на базе контроллера STM8L152C6 и измерительной микросхемы STPM01
STEVAL-IPE020V1 Однофазный счетчик на базе контроллера STM8L152C6, измерительной микросхемы STPM10 и микросхемы памяти M24LR64

Инструкции по эксплуатации, принципиальные схемы, а также гербер-файлы для производства печатных плат доступны для скачивания на сайте компании STMicroelectronics.

Рис. 2. Внешний вид референсных счетчиков производства ST Microelectronics

Рис. 2. Внешний вид референсных счетчиков производства ST Microelectronics

Анализ показывает, что данные платы имеют очень схожий внешний вид и по сути отличаются специализированными измерительными ИС и интерфейсами связи. STEVAL-IPE012V2 и STEVAL-IPE020V1 используют микросхему STPM10, а в STEVAL-IPE012V3 применяют STPM01. Для обмена данными с внешним миром все платы используют интерфейс IRDA, при этом есть возможность прямого считывания показаний из EEPROM по выведенному каналу I2C. Важной особенностью STEVAL-IPE020V1 является применение памяти M24LR64 производства STMicroelectronics. Как известно, содержимое M24LR64 может быть прочитано по собственному радиоканалу. Общим для всех плат является использование микроконтроллера STM8L152C6.

В данных схемах отсутствуют сложные и дорогие микросхемы внешних интерфейсов (например, Ethernet или мощные радиопередатчики), в них нет сложной схемы питания и дополнительных силовых внешних элементов. Таким образом, эти референсные решения можно с уверенностью назвать бюджетными. Однако пути к дальнейшему уменьшению стоимости все же есть.Этого можно достичь путем выбора еще более дешевого микроконтроллера. Анализ показывает, что с точки зрения выбора микроконтроллера важными являются следующие требования: наличие необходимого набора периферии (LCD-контроллера, коммуникационных интерфейсов (UART, SPI, I2C), таймеров общего назначения, независимого сторожевого таймера, портов ввода-вывода, DMA-контроллера), возможность работы от батарейного питания, низкое собственное потребление.

Очевидно, что из номенклатуры микроконтроллеров производства STMicroelectronics данные требования удовлетворяет не только STM8L152C6. С точки зрения снижения себестоимости изделий, перспективным будет использование других представителей семейства STM8L, например линейки STM8L052.

Обзор семейства микроконтроллеров STM8L

Это семейство представляет собой набор 8-битных микроконтроллеров, выполненных на базе ядра STM8L по технологическим нормам 130 нм.

В настоящее время семейство включает четыре основных линейки (рисунок 3).

Рис. 3. Семейство микроконтроллеров STM8L

Рис. 3. Семейство микроконтроллеров STM8L

Линейка STM8L101 – базовая в семействе. Она отличается самым скромным набором периферии, которая включает:

  • два малопотребляющих компаратора;
  • два 16-битных таймера;
  • один 8-битный таймер с 7-битным делителем частоты;
  • один независимый сторожевой таймер (IWDT);
  • блок генерации для внешних звуковых устройств (например, пьезоэлементы) на 1,2 и 4 кГц;
  • множество коммуникационных интерфейсов: SPI, I2C, USART;
  • до 30 входов/выходов общего назначения;
  • 96-битный уникальный номер.

STM8L151/152 – исторически самая первая линейка семейства STM8L. Она обладает высокой производительностью и богатой периферией, включающей:

  • 12-битный АЦП 1Msps до 28 каналов;
  • два 12-битных ЦАП с выходным буфером;
  • модуль LCD- контроллера (только для STM8L152);
  • DMA на четыре канала для ЦАП, АЦП, SPI, I2C, USART, таймеров, один канал для передачи из памяти в память;
  • два малопотребляющих компаратора;
  • три 16-битных двухканальных таймера с квадратурным энкодером;
  • один 16-битный таймер с комплементарными выходами для управления двигателями;
  • один 8-битный таймер с 7-битным делителем частоты;
  • один независимый сторожевой таймер (IWDT);
  • блок генерации для внешних звуковых устройств (например, пьезоэлементы) на 1,2 и 4 кГц;
  • множество коммуникационных интерфейсов: SPI, I2C, USART;
  • до 67 входов/выходов общего назначения;
  • до 16 каналов подключения сенсорных кнопок;
  • 96-битный уникальный номер.

Линейка STM8L161/162 – производительная линейка, которая отличается от STM8L151/152 интегрированным блоком криптографии AES, позволяющим шифровать и расшифровывать данные по AES-алгоритму.

STM8L05 «Value Line» – бюджетный вариант исполнения STM8L. Данная линейка предназначена для приложений, где цена и энергопотребление являются определяющими факторами.

С точки зрения построения электрических счетчиков одним из важнейших достоинств семейства STM8L является наличие встроенного LCD-контроллера, которым снабжена большая часть ее представителей (таблица 3).

Таблица 3. Семейство микроконтроллеров STM8L с ЖК-контроллером

Наименование Корпус Flash, кбайт ОЗУ, кбайт EEPROM, байт LCD Количество каналов АЦП 12 бит Количество таймеров 16-бит Дополнительные таймеры Интерфейсы Uраб, В
STM8L052C6 LQFP48 32 2 256 4×28 25 3 2хWDG, IWDG, RTC, beeper 1xSPI; 1xI2C; 1xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,8…3,6
STM8L052R8 LQFP64 64 4 256 4×28/8×24 28 4 2хWDG, IWDG, RTC, beeper 2xSPI; 1xI2C; 3xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,8…3,6
STM8L152C4 LQFP48, UFQFPN48 16 2 1024 4×28 25 3 2хWDG, AWU, RTC, beeper 1xSPI; 1xI2C; 1xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L152C6 LQFP48, UFQFPN48 32 2 1024 4×28 25 3 2хWDG, AWU, RTC, beeper 1xSPI; 1xI2C; 1xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L152C8 LQFP48, UFQFPN48 64 4 2048 4×32/8×28 28 4 2хWDG, AWU, RTC, beeper 2xSPI; 1xI2C; 3xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L152K4 LQFP32, UFQFPN32 16 2 1024 4×17 21 3 2хWDG, AWU, RTC, beeper 1xSPI; 1xI2C; 1xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L152K6 LQFP32, UFQFPN32 32 2 1024 4×17 21 3 2хWDG, AWU, RTC, beeper 1xSPI; 1xI2C; 1xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L152M8 LQFP80 64 4 2048 4×44/8×40 28 4 2хWDG, AWU, RTC, beeper 2xSPI; 1xI2C; 3xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L152R6 LQFP64 32 2 1024 4×40/8×36 28 4 2хWDG, AWU, RTC, beeper 2xSPI; 1xI2C; 3xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L152R8 LQFP64 64 4 2048 4×40/8×36 28 4 2хWDG, AWU, RTC, beeper 2xSPI; 1xI2C; 3xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L162M8 LQFP80 64 4 2048 4×44/8×40 28 4 2хWDG, AWU, RTC, beeper 2xSPI; 1xI2C; 3xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6
STM8L162R8 LQFP64 64 4 2048 4×44/8×40 28 4 2хWDG, AWU, RTC, beeper 2xSPI; 1xI2C; 3xUSART (IrDA, ISO 7816) 1,65…3,6

Среди других преимуществ использования STM8L в составе счетчиков электричества важно отметить:

  • богатый выбор коммуникационных интерфейсов (SPI, I2C, USART);
  • широкий набор периферии (таймеры, часы реального времени, АЦП и так далее);
  • возможность работы от батарейного питания;
  • высокая производительность (до 16 MIPS);
  • большой объем встроенной памяти;
  • широкий диапазон напряжений питания: 1,65…3,6 В;
  • малое потребление: 0,4 мкА в режиме HALT;
  • гибкая система тактирования;
  • широкий набор режимов пониженного потребления;
  • гибкая система управления питанием.

Всеми перечисленными достоинствами обладают STM8L052 (в составе STM8L051 нет LCD-контроллера). Кроме того, они имеют самую низкую стоимость, что может быть решающим преимуществом при построении бюджетных счетчиков энергии. Это касается не только привычных квартирных счетчиков, но и нового типа изделий – индивидуальных счетчиков потребления отдельных розеток.

Если сравнивать STM8L052 с производительной линейкой STM8L152, то окажется, что STM8L052 практически не уступает по большинству параметров.

Перспективы использования STM8L052 в составе счетчиков энергии

Выше были перечислены основные требования к микроконтроллерам, работающим в составе бюджетного счетчика энергии. Проведем анализ перспектив использования для этих целей STM8L052.

Для большей наглядности сделаем конкретное сравнение микросхем STM8L152C6 и STM8L052C6. По сути, проверим, насколько возможной является прямая замена STM8L152C6 в референсных платах производства STMicroelectronics.

Сравнение удобно вести по отдельным выполняемым функциям с учетом важности при построении счетчика (таблица 4).

Таблица 4. Сравнение функциональных возможностей STM8L152C6 и STM8L052C6

Параметр Наименование микроконтроллера Критичность
для реализации счетчика
STM8L052C6 STM8L152C6
Объем Flash, кбайт 32 32 средняя
Объем ОЗУ, кбайт 2 2 средняя
Объем EEPROM, байт 256 1024 низкая
Количество каналов DMA 4 4 высокая
Количество LCD-контроллеров 4×28 4×28 высокая
Число 16-битных таймеров 3 3 высокая
WWDG/IWDG/RTC есть/есть/есть есть/есть/есть высокая
SPI/I2C/USART есть/есть/есть есть/есть/есть высокая
Количество каналов АЦП 12 бит 25 25 низкая
Потребление режим RUN, мкА/МГц 195 + 440 мкА 195 + 440 мкА высокая
Потребление режим HALT, мкА 0,4 0,4 высокая
Корпус LQFP48 LQFP48 низкая
Поддержка сенсорных кнопок нет 16 каналов низкая
ЦАП нет есть низкая
Напряжение питания, В 1,8…3,6 1,65…3,6 средняя
Число перезаписей Flash 100 10 000 низкая
Число перезаписей EEPROM 100 000 300 000 низкая
Температурный диапазон, °С -40…85 -40…85/105/125 низкая
Уникальный ID нет есть средняя

Как мы видим,, функционально STM8L052C6 ничем не уступает STM8L152C6 по основным пунктам:

  • по объему памяти Flash, EEPROM, ОЗУ;
  • по числу каналов DMA;
  • по разрешению ЖК-дисплеев;
  • по составу и количеству таймеров общего назначения, оконных сторожевых и независимых сторожевых таймеров;
  • по составу и количеству коммуникационных интерфейсов;
  • по величине потребляемого тока;
  • по возможности работы от батарейного питания.

В то же время стоит отметить, что по диапазону питающих напряжений STM8L052C6 уступает, так как работает при напряжениях питания от 1,8 В (STM8L152C6 способен работать при 1,65 В). Можно отметить и некоторое ухудшение температурных параметров, параметров перезаписи памяти.

Однако нельзя говорить, что перечисленные недостатки являются критичными, с точки зрения данного конкретного приложения ими вполне можно пренебречь. Вряд ли бытовому счетчику придется работать при температурах выше 85°С или возникнет необходимость частой перезаписи программ.

Вместе с тем, STM8L052C6 имеет существенно более низкую стоимость, а это преимущество является решающим для бюджетных приложений.

Таким образом, STM8L052C6 могут заменить STM8L152C6 даже в составе существующих референсных плат. Это значительно упрощает разработку новых счетчиков на их основе. Кроме того, к услугам инженеров и программистов предоставляется и стандартный набор средств разработки.

Использование средств разработки при создании счетчика электроэнергии

При разработке счетчика электроэнергии можно использовать готовые референсные платы описанные выше в таблице 2. К каждой из плат предоставляются принципиальная схема, гербер-файлы для производства печатной платы, руководство пользователя.

Если стоит цель ознакомления с возможностями микроконтроллеров STM8L, то оптимальным вариантом будет использование демонстрационного набора STM8L-DISCOVERY (рисунок 4). Данный набор содержит все необходимое для начала работы: микроконтроллер STM8L152C6, ЖК-дисплей 24×4″, пользовательские светодиоды и кнопки, встроенный отладчик ST-Link.

Рис. 4. Внешний вид демонстрационного набора STM8L-DISCOVERY

Рис. 4. Внешний вид демонстрационного набора STM8L-DISCOVERY

Для разработки программного обеспечения компания STMicroelectronics предлагает использовать одну из доступных сред: либо ST Visual Developer с компилятором Raisonanse или Cosmic, либо IAR Embedded Workbench с его собственным компилятором.

Все перечисленные среды имеют поддержку ST-Link и ST-Link/V2.

При написании ПО разумно использовать готовые библиотеки STMicroelectronics. Применительно к разработке счетчиков энергии, наиболее востребованными окажутся конкретные библиотеки (таблица 5): стандартная библиотека периферийных блоков, специализированные библиотеки для работы с ЖК-контроллером, с DMA-контроллером, I2C, библиотека для работы с памятью с радиоканалом M24LRxx.

Таблица 5. Библиотеки, актуальные при создании счетчиков и расходомеров

Библиотека Описание
STSW-STM8016 Стандартная библиотека периферии для STM8L15x/16x/05x/AL3Lx/AL31x
STSW-STM8004 Оптимизированные примеры использования I2C для STM8 (руководство по эксплуатации AN3281)
STSW-STM8061 Библиотека для создания радиоканала по ISO/IEC 15693 с помощью микросхем EEPROM M24LRxx (руководство по эксплуатации AN3985)
STSW-STM8056 Библиотека с примерами для работы с LCD-контроллером STM8L15x/162x (руководство по эксплуатации AN3114)
STSW-STM8057 Библиотека с примерами для работы с DMA-контроллером STM8L15x (руководство по эксплуатации AN3117)

Важно отметить, что специализированные библиотеки написаны в большинстве случаев для STM8L152. Тем не менее, для перехода на STM8L052 достаточно будет минимальных изменений кода.

 

Заключение

Компания STMicroelectronics предлагает весь спектр необходимых ресурсов для создания счетчиков и расходомеров: специализированные измерительные ИС, микросхемы питания, интерфейсы, аналоговые компоненты. Кроме того, в распоряжение разработчиков предоставляются референсные платы с открытыми принципиальными схемами и файлами производства печатных плат.

Наиболее подходящими для использования в составе расходомеров являются микроконтроллеры семейства STM8L. Они отличаются низким потреблением, наличием необходимой периферии (LCD-контроллера, DMA-контроллера, коммуникационных интерфейсов и так далее), возможностью работы от батарейного питания, низкой стоимостью.

Всеми перечисленными достоинствами обладают контроллеры STM8L052, которые, при этом, имеют и рекордно низкую стоимость, что оказывается наиболее важным параметром для создания бюджетных решений.

Разработка и отладка схем на базе STM8L значительно упрощается благодаря наличию доступных сред разработки, бесплатных библиотек и дешевых демонстрационных наборов.

 

Литература

  1. Постановление правительства Российской Федерации от 4 мая 2012 г. № 442 «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии».
  2. Smart grid distribution and smart meters. ST Microelectronics, 2012.
  3. E-meter single-phase combo solution. ST Microelectronics, 2010.
  4. STPM32, STPM33, STPM34. Taking care of every milliwatt. ST Microelectronics, 2014.
  5. User Manual. UM1524 User manual STEVAL-IPE012V2 single-phase energy meter with 80 A maximum current based on the STPM10 metering IC and STM8L152C6 MCU. Rev.1. ST Microelectronics, 2012.
  6. User Manual. UM1554 User manual Single-phase energy meter with Rogowski coil sensors based on the STPM01 and STM8L MCU. Rev.1. ST Microelectronics, 2012.
  7. User Manual. UM1572 User manual STEVAL-IPE020V1 ST energy meter application based on the Android platform. Rev.1. ST Microelectronics, 2012.
  8. http://www.st.com.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

ST_8L05_NE_04_15_opt

Наши информационные каналы

Теги: ,
Рубрики:

О компании ST Microelectronics

Компания STMicroelectronics является №1 производителем электроники в Европе. Компоненты ST широко представлены в окружающих нас потребительских товарах – от iPhone до автомобилей разных марок. Лидеры индустриального рынка выбирают компоненты ST за их надежность и выдающиеся технические параметры. В компании ST работает 48 000 сотрудников в 35 странах. Производственные мощности расположены в 12 странах мира. Более 11 тысяч сотрудников заняты исследованиями и разработками – инновационное лидерство ...читать далее