方案概述

核心芯片：STM32F4系列

方案详情：

本方案是一种可以实时测量电网中的交流电压、电流、频率、有功功率、无功功率等电力参数，并能实时分析电网中的谐波和智能识别电器的电网分析仪。本方案集电力参数测量，包括交流电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数，和谐波分析以及智能电器识别于一体，能够对电网中的电压和电流信号进行谐波分析，确定各谐波的分量，通过移动端显示出来，计算出THD失真度，同时，根据阈值加权算法，分析得出负载的特性，智能识别出所接入电网的用电器，可以显示一段时间内电压、电流、功率等的变化曲线，以及电流电压的波形，以便于电网工作人员排除故障。

本方案包含物联网智能开关的所以技术细节，移动端通过服务器对硬件设备进行参数监控及控制，移动端具有良好的人机交互界面方便用户的操作。

应用场合与方案优势：

应用于智能家居，将设备接入电网入网端，通过移动端实时查看家里电器的电耗情况。

方案图片：

STM32F4系列

STM32F4是由ST（意法半导体）开发的一种高性能微控制器。ST（意法半导体）推出了以基于ARM® Cortex™-M4为内核的STM32F4系列高性能微控制器，其采用了90 纳米的NVM 工艺和ART（自适应实时存储器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator™）。ART技术使得程序零等待执行，提升了程序执行的效率，将Cortext-M4的性能发挥到了极致，使得STM32 F4系列可达到210DMIPS@168MHz。

自适应实时加速器能够完全释放Cortex-M4 内核的性能；当CPU 工作于所有允许的频率(≤168MHz)时，在闪存中运行的程序，可以达到相当于零等待周期的性能。

STM32F4系列微控制器集成了单周期DSP指令和FPU（floating point unit，浮点单元），提升了计算能力，可以进行一些复杂的计算和控制。STM32 F4系列引脚和软件兼容于当前的STM32 F2系列产品。

优点

※兼容于STM32F2系列产品，便于ST的用户扩展或升级产品，而保持硬件的兼容能力。

※集成了新的DSP和FPU指令，168MHz的高速性能使得数字信号控制器应用和快速的产品开发达到了新的水平。提升控制算法的执行速度和代码效率。

※先进技术和工艺

- 存储器加速器：自适应实时加速器（ART Accelerator™ ）

- 多重AHB总线矩阵和多通道DMA：支持程序执行和数据传输并行处理，数据传输速率非常快

- 90nm工艺

※高性能

- 210DMIPS@168MHz

- 由于采用了ST的ART加速器，程序从FLASH运行相当于0等待更多的存储器

- 多达1MB FLASH （将来ST计划推出2MB FLASH的STM32F4）

- 192Kb SRAM：128KB 在总线矩阵上，64KB在专为CPU使用的数据总线上高级外设与STM32F2兼容

- USB OTG高速 480Mbit/s

- IEEE1588， 以太网 MAC 10/100

- PWM高速定时器：168MHz最大频率

- 加密/哈希硬件处理器：32位随机数发生器（RNG）

- 带有日历功能的32位RTC：<1 μA的实时时钟，1秒精度

※更多的提升

- 低电压：1.8V到3.6V VDD，在某些封装上，可降低至1.7V

- 全双工I2S

- 12位 ADC：0.41us转换/2.4Msps（7.2Msps在交替模式）

- 高速USART，可达10.5Mbits/s

- 高速SPI，可达37.5Mbits/s

- Camera接口，可达54M字节/s