概述

　　对于一些老旧小区传统的水、电、气表抄表工作人力成本很高，急需一种升级的解决方案。锂电池供电拍照方式远程抄表是由MCU通过UART控制图像处理SOC芯片定时拍照，SOC芯片进行图像处理后通过低功耗2G模块上传信息到云端完成远程抄表功能。该产品所需资源主要有RTC，低功耗MCU，4K XRAM，16K Flash，低功耗的2G模块和图像处理SOC，需要保证每天拍照一次电池达到三年以上的使用期限，所以低功耗是重点要解决的问题。

　　本方案针对上述需求采用集成RTC的低功耗8位MCU EFM8SB20、瑞萨的图像处理SOC SH7766以及龙尚科技的低功耗2G模块A8500，实现照片数据的处理及上传。本方案有效提高了电池使用寿命，很好的解决了老旧小区人力抄表成本高的问题。

【A8500】

A8500是尺寸最小的四频GSM/GPRS模块，尺寸仅为19.5×25.5×2.3mm。

凭借超小的尺寸，超低功耗和宽工作温度范围，A8500是M2M应用的理想解决方案，适用于车载、工业及PDA、个人跟踪、无线POS、智能计量以及其它M2M的应用，为其提供完善的GSM/GPRS短信、数据传输及语音服务。

A8500采用LCC封装，可通过标准SMT设备实现模块的快速生产，为客户提供高可靠性的连接方式，特别适合自动化、大规模、低成本……

A8500是全球最小的四频GSM/GPRS模块，尺寸仅为19.5 × 25.5 × 2.3mm。

凭借超小的尺寸，超低功耗和宽工作温度范围，A8500是M2M应用的理想解决方案，适用于车载、工业及PDA、个人跟踪、无线POS、智能计量以及其它M2M的应用，为其提供完善的GSM/GPRS短信、数据传输及语音服务。

A8500采用LCC封装，可通过标准SMT设备实现模块的快速生产，为客户提供高可靠性的连接方式，特别适合自动化、大规模、低成本的现代化生产方式。

凭借内置的远程升级技术(FOTA)，A8500可实现远程升级及维护。

优势

● 最小的四频GSM/GPRS模块

● 采用邮票孔封装，方便客户焊接与测试

● 待机电流低至1.6mA

● 内嵌网络服务协议栈，支持多个Socket及IP地址

● 远程升级技术(FOTA)

● 干扰检测

● DTMF编解码

A8500模块主要特性列表

　　优势

　　· Silicon Labs 8位MCU EFM8SB20F16G 其运行功耗低至120uA/MHz，内部集成RTC，睡眠模式RTC运行功耗仅600nA，有效提高了电池使用寿命。预装 UART 引导程序方便远程更新程序，给用户生产带来方便，单电源 1.8 至 3.6 V适合电池供电产品设计需求，-40℃ 至 85℃ 温度范围解决室外抄表设计需求，16个GPIO，4K XRAM ，16K Flash满足产品设计需求。

【EFM8SB20F16G 】

EFM8 Sleepy Bee 产品系列EFM8SB2 数据表

EFM8SB2 是 Sleepy Bee 系列的 MCU，是全球最节能的小封装且功能全面的多用途 8位微控制器。

这些设备采用小型封装，结合创新的低功耗技术，从节能模式中唤醒时间短，非常适合所有电池驱动式应用。EFM8SB2 系列采用高效的 8051 内核、6 位电流参考和精密模拟，也是嵌入式应用的最佳选择。

EFM8SB2 应用包括以下功能：

• 手持设备

• 工业控制

• 电池驱动式消费电子设备

• 传感器接口

节能

• 最低 MCU 睡眠电流和电源掉电检测 (50nA)

• 最低 MCU 有效电流和这些功能(24.5 MHz时钟速率时 170 μA / MHz)

• 使用内部 RTC 操作和电源掉电检测的最低MCU 睡眠电流 (<300 nA)

• 数字和模拟外围设备的快速唤醒 (< 2μs)

• 集成低压差 (LDO) 稳压器以在所有电压下保持超低有效电流

1. 功能列表

EFM8SB2 突出功能如下所列。

• 内核：

• 流水线式 CIP-51 内核

• 与标准 8051 指令集完全兼容

• 70% 指令的执行时间为 1-2 系统时钟周期

• 25 MHz 最高工作频率

• 内存：

• 最高 64 kB 闪存，可在系统内对固件重新编程。

• 最高 4352 字节 RAM(包括 256 字节标准 8051 RAM 和4096 字节片上 XRAM)

• 电源：

• 用于 CPU 内核电压的内部 LDO 稳压器

• 加电复位电路和掉电检测器

• I/O：最多共 24 组多功能 I/O 引脚：

• 偏压下所有引脚耐受 5 V 电压

• 用于外围路由的灵活的外围设备交叉开关

• 5 mA 源电流，12.5 mA 吸收器允许直接驱动 LED

• 时钟源：

• 内部 20 MHz 低功耗振荡器，精度 ±10%

• 内部 24.5 MHz 高精度振荡器，精度 ±2%

• 外部 RTC 32 kHz 晶体

• 外部晶体、RC、C 和 CMOS 时钟选项

• 定时器/计数器和 PWM：

• 32 位实时时钟 (RTC)

• 6 信道可编程计数器阵列 (PCA)，支持 PWM、捕获/比较、带有看门狗定时器功能的频率输出模式

• 4 个 16 位通用定时器

• 通信和数字外围设备：

• UART

• 2 个 SPI™ 主/从

• SMBus™ / I2C™ 主/从

• 外部存储器接口 (EMIF)

• 16 位/32 位 CRC 单元，支持 1024 字节边界内闪存自动CRC

• 模拟：

• 可编程参考电流 (IREF0)

• 10 位 AD 转换器 (ADC0)

• 2 个低电流模拟比较器

• 片上非侵入式调试

• 全内存和寄存器检查

• 四个硬件断点、单步执行

• 预装 UART 引导装载程序

• -40 至 85 ºC 温度范围

• 单电源 1.8 至 3.6 V

• QFP32、QFN32 和 QFN24 封装

借助芯片上加电复位、电源电压监控器、监视程序定时器和时钟振荡器，EFM8SB2 设备成为真正独立的系统单芯片解决方案。闪存是可编程内部电路，提供非易失性数据存储以及支持固件的现场升级。片上调试接口 (C2) 允许使用安装在最终应用中的生产 MCU 进行非侵入式(不使用片上资源)、全速、内部电路调试。此调试逻辑支持检查和修改存储器与寄存器、设置断点、单步执行以及运行和停止命令。进行调试时，所有模拟和数字外围设备的功能都得到充分发挥。各设备的指定操作电压是 1.8 到 3.6 V，适用于 24-针 QFN、32-针 QFN或 32-针 QFP 封装的元件。所有封装选项均符合无铅和 RoHS 要求。

所有 EFM8SB2 产品系列都具备以下功能：

• 运行频率高达 25 MHz 的 CIP-51 内核

• 三种内部振荡器(24.5 MHz、20 MHz 和 16 kHz)

• SMBus/I2C

• 2 个 SPI

• UART

• 6 信道可编程计数器阵列(PWM、时钟生成、捕获/比较)

• 4 个 16 位定时器

• 2 个模拟比较器

• 6 位可编程电流参考

• 10 位 AD 转换器，配有集成多路复用器、电压参考和温度传感器

• 低电流 32 kHz 振荡器和实时时钟

• 16 位 CRC 单元

• 预装 UART 引导装载程序

除了这些功能外，EFM8SB2 系列的各元件随产品系列不同而具有不同的功能集。产品选择指南列出了各系列元件的可用功能。

EFM8SB2系列

EFM8SB20F64G-B-QFN32

EFM8SB20F64G-B-QFP32

EFM8SB20F64G-B-QFN24

EFM8SB20F32G-B-QFN32

EFM8SB20F32G-B-QFP32

EFM8SB20F32G-B-QFN24

EFM8SB20F16G-B-QFN24

　　· Ricoh 的DC-DC R1213 输出电流可到1.0 A (输入3.3 V, 输出 3.8 V)，采用DFN(PLP)2730-12通用封装，非调节模式典型自身消耗电流只有 550 μA。-40℃ 至 85℃的工作范围适合室外供电的产品设计，输入电压范围2.3V到 5.5V，宽输入范围可充分利用电池电量，当电池电压变低时也能保证输出电压的稳定。输出电压范围3.0 V 到 15.0 V可调，可使输出电压调到3.8V给2G模块供电，3.8V是低功耗2G模块最优的供电方式。

       型号：R1213K001A-TR                                  品牌：RICOH

型号：R1213K001A                                       品牌：RICOH

【R1213K】

2.5 A PWM Step-up DC/DC Converter

OUTLINE

The R1213K is a low supply current PWM step-up DC/DC converter capable of providing an output current up to 2.5 A. Internally, the device consists of an Nch MOSFET driver, an oscillator, a PWM comparator, a voltage reference unit, an error amplifier, a soft-start circuit, an under voltage lockout circuit (UVLO), a thermal shutdown protection circuit,an overcurrent protection circuit and an latch-type protection circuit.

The R1213K requires minimal external component count. By simply using an inductor, resistors, capacitors and a diode, a high-efficiency step-up DC/DC converter can be easily configured.

The R1213K can adjust the output voltage, the soft-start time, the phase compensation using the external resistors and capacitors.

The R1213K has a shutdown control function which can be activated by a protection circuit to turn off the external Pch MOSFET for breaking the current path between the input and output.

The R1213K provides an overcurrent protection circuit, a latch-type protection circuit, a thermal shutdown protection circuit and an UVLO circuit. The overcurrent protection circuit limits the LX peak current and a latchtype protection circuit latches the Nch MOSFET off to stop the operation of the DC/DC converter if the output voltage drop due to overcurrent continues more than the protection delay time.

The R1213K is offered in a 12-pin DFN(PLP)2730-12 package.

FEATURES

• Input Voltage Range (Maximum Rating) ···· 2.3 V to 5.5 V (6.5 V)

• Supply Current Typ. 550 µA (non-switching)

• Supply Current Typ. 3 mA (switching)

• Standby Current··········· Max. 1.5 µA (CE = “L”)

• Output Voltage Range ··· 3.0 V to 15.0 V, Externally Adjustable (VFB = 0.8 V)

• Feedback Voltage Accuracy ······· ±8 mV

• Feedback Voltage Temperature Coefficient ±50 ppm/°C

• Output Current· 1.0 A: VIN = 3.3 V, VOUT = 3.8 V

500 mA: VIN = 2.3 V, VOUT = 5.0 V

250 mA: VIN = 2.7 V, VOUT = 9.6 V

150 mA: VIN = 3.0 V, VOUT = 15 V

• Nch ON Resistance ······ Typ. 0.07 Ω

• Shutdown Control Function ········ Activated by the external Pch MOSFET

• Thermal Shutdown Circuit·········· Activated at 150°C (Hys.= 40°C)

• Overcurrent Protection Circuit ····· Activated at Typ. 3.0 A

• Latch-type Protection Circuit······· Protection Delay Time: Typ. 32 ms

• FLAG Output Function ·· Activated at ”H”

• UVLO Detector Threshold ·········· Typ. 2.0 V

• Oscillator Frequency ····· Typ. 1.0 MHz

• Maximum Duty Cycle ···· Min. 85%, Typ. 90%

• Soft-start Time· Set by the SS Pin

• Phase Compensation···· Set by the AMPOUT Pin

• Package········· DFN(PLP)2730-12

APPLICATION

• Flash LEDs

• Data Cards

• DSCs

• LCD Source Bias Supplies

SELECTION GUIDE

The R1213K offers users to select the output voltage type matched to their set output voltage. Selecting

the matched output voltage type can ensure high-speed transient response and stability.

Selection Guide

R1213K001∗-TR

∗: Specify the output voltage type.

A: Low Output Voltage Type (VOUT: 3.0 V to 6.0 V)

B: High Output Voltage Type (VOUT: 6.0 V to 15 V)

BLOCK DIAGRAMS

　　· Ricoh的LDO RP110 输出电流可到180 mA,满足EFM8SB20供电需求，1.0uA静态功耗可以延长系统的电池寿命。-40℃ 至 85℃的工作范围适合室外供电的产品设计，输出电压±1.0%精度，输入电压范围1.4V 到 5.25V，输出电压范围0.8V 到3.6V。集成电压基准单元、误差放大器、输出电压设置功能、防止短路的电流限制电路、软启动电路和芯片使能电路。使电源稳定可靠，常用型号，性价比高。

【RP110】

FEATURES

Low cost

Low leakage

Low forward voltage drop

High current capacity

Fast switching for high efficiency

MECHANICAL DATA

Case: JEDEC DO-41, molded epoxy (U/L Flammability Rating 94V-0)

Terminals: Plated axial leads

Soldering: Per MIL-STD 202 Method 208 guaranteed

Polarity: Color band denotes cathode

Mounting Position: Any

Weight: 0.012 Ounces (0.34 Grams)

　　· EPSON 的32.768kHz 晶体精度±20.0ppm使频率稳定，负载电容6pF容易启振，体积7.0 × 1.5 × 1.4 mm。工作温度范围-40℃ 至 85℃，低温度频差和低老化速度(1ppm/每年)等特征，实现系统运行稳定可靠、占用PCB面积小、受温度影响小，非常节约成本多个大客户批量生产，常备库存，高性价比。

       【抄表】

　　抄表是供水行业计费所必须的一个业务环节，目前国内供水行业抄表现状，无论从抄表效率、抄表质量以及客户服务水平都相对比较低下，主要表现在：

　　抄表不到户

　　受供水行业盈利能力、人力成本以及产权关系(供水设施产权属于用户)等因素的约束，目前国内各大中型城市都未实现抄表到户，尤其在经济比较发达城市，房地产发展很快，一个1000户的小区，自来水公司只抄小区总表，居民水表则由物业自行抄表、收费。抄表不到户一方面影响供水客户服务水平，同时也滋生很多管理漏洞，如基于谈判制的小区总表水价、水损的分摊等问题。

　　人工抄表为主

　　目前供水行业抄表主要还是人工抄表为主，甚至是比较原始纸质的抄表本，即便现在有很多相对“成熟”远程自动集抄的技术方案，也会因为水管改造、水表改造工作量大、资金投入大等原因实施起来比较困难;更何况，供水行业没有电力系统天生的电源接入方便的优势，远程集抄的准确率、稳定性有待提高。所以目前供水行业抄表还是一人工抄表为主，以深圳水务集团为例，除原特区内的福田、南山、罗湖采用了抄表机设备之外，在宝安、龙岗还是纸质抄表本作业。供水行业目前大部分为人工抄表。由于供水、用户基数太大，即便新技术成熟运用也需要大量时间、物力和财力，因此，在近10年内将会继续保持这种趋势。

　　高强度、低效率

　　供水行业抄表作业，技术含量虽然不高，但是作业强度还是比较高，高温、寒冬、步行且不说，有些水表由于安装在室内，客户若不在家，还得二次抄表;据媒体报道(http://xw.kunming.cn/a/2014-09/15/content_3697693.htm)，昆明通用水务抄表工陈继蓉，每天步行10公里路抄表，5年来年多来，她累计步行15000多公里抄表。抄表工日晒雨淋的辛苦工作换来的其实较低的效率，通常一个抄表工所能负责抄表户数约为1000户左右，如深圳龙华水务共有50多抄表工负责所辖5万多用户的抄表，还只能实行双月抄表。

　　基于互联网+的设计理念，在理念上是一个大胆的创新，但是考虑到现实情况，如何帮组企业转型、创新以及项目落地，云抄表针对供水行业现状，提供了多种解决方案。

　　互联网+模式

　　互联网+模式的远景是想利用社会上的闲散资源(如小区保安、假期学生、退休人员、空巢老人)，通过APP抢单作业模式，帮助供水企业高效、低成本的完成抄表工作，在具体实施上可以采取试点先行、有序放开的原则，如可以首先选取几个试点单位尝试抢单抄表，如效果理想、时机成熟时，可逐步放开、全面推广。云抄表不仅支持抢单作业模式，同时也支持企业自己的抄表工按任务分配的方式完成抄表。在实施上不存在大的风险。

　　小区合作模式

　　小区合作模式就是和小区物业合作，小区保安是最典型的“一米之内”的资源，非常熟悉小区用户情况，而且空余时间较多;供水企业可和小区建立合作模式，与小区物业建立合作关系，采取按户计费结算的方式，由小区物业人员通过云抄表的APP完成抄表工作， 企业对小区抄表质量进行监控、管理。

　　抄表外包模式

　　随着人力成本的大幅攀升，目前，在电力行业，抄表及低端服务外包已逐渐流行，如：广州供电局就有近10家外包抄表公司;在深圳供电局250多万用户，其中居民用户80%都是采用人工抄表，并分包给多家第三方公司;昆明供电局110多万居民用户抄表工作也是外包给2家外包公司。供水企业可借鉴电力行业的经验，采取外包模式，将抄表工作外包给社会上第三方公司(也可采取职工入股的方式成立外包公司)，通过外包公司、借助云抄表平台，高效、低成本的完成抄表工作。

　　现场作业解决方案

　　云抄表不仅仅是一个基于互联网+的抄表平台，也可以采取本地部署模式，利用智能手机终端的便利性与便捷性，结合手机终端的现场拍照、位置服务技术特点，为供水企业构建统一的全方位，立体化的作业系统，使基层业务、工程人员，通过手机，随时随地进行抄表、用户变更、报装申请、现场抢修等业务操作，实现PC端与移动端结合，在任何时间，任何地点均能够及时的处理业务操作，提高企业基层人员业务服务水平。