TI家用能源显示设备方案

[导读] 在长期部署智能电表（自动抄表基础设施）后，在实用程序和消费者之间将建立起一套双向的来回通信。消费者将直接通过智能电表，或通过某种形式的能源网关，来获得新的信息来源。这些信息将被充分利用，并借助家用能源显示设备（IHD）这一通信方式示意消费者。 关键词：ZigBee，IHD智能电表TI

在长期部署智能电表（自动抄表基础设施）后，在实用程序和消费者之间将建立起一套双向的来回通信。消费者将直接通过智能电表，或通过某种形式的能源网关，来获得新的信息来源。这些信息将被充分利用，并借助家用能源显示设备（IHD）这一通信方式示意消费者。

家用能源显示设备使实用程序客户可以根据使用的千瓦时数，以图表或图形形式跟踪其能源使用情况。它提供客户需要的大多数类型的能源感知信息：总能耗、实时定价、与一般能源使用情况进行比较分析等。

IHD实际上是一个便携式或安装在墙上（适用于新房屋）的显示器，它可以与实用计量仪表（电、燃气、水）以及其他家用设备启用的通信方式（例如使用ZigBee、无线MBus）通信。启用ZigBee时，它可以设置为充当协调器或路由器。这些通信功能使得它能够接收来自实用程序公司有关帐单、能源价格等方面的实时定制信息。

常见的无线通信有ZigBee（802.15.42.4GHz，常用于美国）或无线MBus（低于1GHz，更常用于欧洲）。这类通信可以通过片上系统（MCU和收发器）启用，或者由一个运行其它配置文件堆栈（与连接无线电收发器相连）的MCU组建，具体情况应视系统拓扑而定。在这两种情况下所涉及的硬件和软件均可由德州仪器（TI）和TI开发人员网络提供。高端IHD还可以选用现已上市的WIFI技术。

多种类别的IHD会因为可任选图形和信息功能而相互有所区别，这也将自然而然导致用户选择不同的嵌入式处理器：

成本优化的IHD，如MSP430等微处理器通常用作主处理器：它针对超长耐用电池供电设计，完美地对闪存、处理能力和低功耗进行了综合的优化。它的集成度可实现与通信模块（使用SPI的UART）或射频收发器的轻松连接。该系列产品中的部分成员可以通过片上LCD驱动器来驱动分段LCD，并提供片上模数转换器；在未使用带集成控制器的显示屏时，可用于实施触摸屏功能。此外，多种输入/输出可通过编程来实施按钮的选项。对低于1GHz的解决方案，集成度可以采用CC430进行进一步优化，在一个低功耗射频片上系统中结合MSP430和低于1GHz的收发器，无需LCD分段控制器。为了获得超低待机电流以最大限度地延长锂离子电池的寿命，TI提供LDO线性稳压器，待机电流低至0.5μA。TI针对超低输入电压，提供了降压/升压DC/DC稳压器，其非常适合通过电池（包括1至3节碱性、镍镉或镍氢电池）给MCU供电。从电压低至0.7V的电池给MCU供电，再加上高效率，这些稳压器能够延长电池充电的使用时间，从而增加应用的运行时间。

中端IHD-如果需要更高的处理能力，而且如果开发人员寻求更加高级的图形库，TIStellarisCortexM3微处理器产品系列可提供大量引脚至引脚存储器选项、接口选项以及加密解决方案，是您的不二之选。该系列产品配备嵌入式图形库，通过StellarisWareSoftware提供。TI根据成本有限或要求最高效率等系统限制，可提供优化的产品来为StellarisMCU系统供电，其中包括能够用标准24V直流线路为MCU供电的高输入电压稳压器，其常用于住宅门铃和安全系统。

高端IHD-为了支持更多需要Linux等操作系统的交互式选项，处理能力和接口等因素将致使用户选择ARM9Sitara微处理器，如AM1808。该MPU提供了完全集成的LCD控制器单元，并为实施提供了多种软件库。为达到一定功率，这些器件需要1.2V稳压核心、1.8V和3.3V电压。此外，定序电源结构正在成为高性能DSP系统的常规配置。主要用于充电或上传多媒体内容的高端显示器上也可以找到USB接口。TI为这些类型的高功率多轨系统提供了完整的低成本、集成电源管理解决方案。