应用领域：电源电池

方案类型：原型方案

主控芯片：STM32F103VET6

方案概述方案介绍：

STM32F103VET6 是 ST 公司推出的基于 ARM Cortex 内核的高性能处理器，具有 1.25DMIPS/MHz 的处理能力。通过 SPI 总线与电力载波芯片 MI200E 进行通信，该芯片是弥亚微电子推出的高性能电力线载波芯片，具有电力载数据波编解码，电力线载波监听等功能，通过软件实现标 DL/T 645 及 DL/T 698协议标准，实现自动组网路由算法。485 通信采用 Intersil 公司出品的 ISL3152，具有 ±16.5KV ESD保护功能。存储芯片 E2PROM 采用 ST 公司的 M24256，容量为 32K 字节。大容量 Flash 采用 ST 的M25P64，容量为 8M 字节，用于存储抄表信息、路由表。实时时钟采用 Intersil 公司出品的 ISL12022M，该芯片内置高精度晶，具有模拟/数字 PPM补偿功能，具有 ±5PPM 的超低温漂指数，保证了集中器内部时钟的精准。GPRS 通信模块采用的是中兴通讯出品的 GPRS 模块 ME3000，兼容 GSM850、EGSM900、DCS1800、PCS1900 四种通信模式。集中器通过 GPRS 根据主站下发的命令把各数据传送到主站，以实现

用电情况的自动抄表，方便电力局的收费及管理。

方案优势：

220V 交流电接入;

每台集中器至少可以管理 1000 台单相表和 200 台三相表;

可接受主站校时命令，计时误差 ≤0.5s/天;

月数据保存一年以上，日数据保存两个月以上，重点户数据保存两个月以上;

载波发射功率 0.4W，载波通信距离 200m;

24 小时内抄读成功率 100%，数据准确率 100%;

瞬时或长时间断电时，数据不会被误读或丢失，数据保存时间为 10 年。

STM32F103VE

The STM32F103xC, STM32F103xD and STM32F103xE performance line family incorporates the high-performance ARM®Cortex®-M3 32-bit RISC core operating at a 72 MHz frequency, high-speed embedded memories (Flash memory up to 512 Kbytes and SRAM up to 64 Kbytes), and an extensive range of enhanced I/Os and peripherals connected to two APB buses. All devices offer three 12-bit ADCs, four general-purpose 16-bit timers plus two PWM timers, as well as standard and advanced communication interfaces: up to two I2Cs, three SPIs, two I2Ss, one SDIO, five USARTs, an USB and a CAN.

The STM32F103xC/D/E high-density performance line family operates in the –40 to +105 °C temperature range, from a 2.0 to 3.6 V power supply. A comprehensive set of power-saving mode allows the design of low-power applications.

These features make the STM32F103xC/D/E high-density performance line microcontroller family suitable for a wide range of applications such as motor drives, application control, medical and handheld equipment, PC and gaming peripherals, GPS platforms, industrial applications, PLCs, inverters, printers, scanners, alarm systems video intercom, and HVAC.

Key Features

Core: ARM® 32-bit Cortex® -M3 CPU

72 MHz maximum frequency, 1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1) performance at 0 wait state memory access

Single-cycle multiplication and hardware division

Memories

256 to 512 Kbytes of Flash memory

up to 64 Kbytes of SRAM

Flexible static memory controller with 4 Chip Select. Supports Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR and NAND memories

LCD parallel interface, 8080/6800 modes

Clock, reset and supply management

2.0 to 3.6 V application supply and I/Os

POR, PDR, and programmable voltage detector (PVD)

4-to-16 MHz crystal oscillator

Internal 8 MHz factory-trimmed RC

Internal 40 kHz RC with calibration

32 kHz oscillator for RTC with calibration

Low power

Sleep, Stop and Standby modes

VBAT supply for RTC and backup registers

3 × 12-bit, 1 μs A/D converters (up to 21 channels)

Conversion range: 0 to 3.6 V

Triple-sample and hold capability

Temperature sensor

2 × 12-bit D/A converters

DMA: 12-channel DMA controller

Supported peripherals: timers, ADCs, DAC, SDIO, I2 Ss, SPIs, I2 Cs and USARTs

Debug mode

Serial wire debug (SWD) & JTAG interfaces

Cortex® -M3 Embedded Trace Macrocell™

Up to 112 fast I/O ports

51/80/112 I/Os, all mappable on 16 external interrupt vectors and almost all 5 V-tolerant

Up to 11 timers

Up to four 16-bit timers, each with up to 4 IC/OC/PWM or pulse counter and quadrature (incremental) encoder input

2 × 16-bit motor control PWM timers with dead-time generation and emergency stop

2 × watchdog timers (Independent and Window)

SysTick timer: a 24-bit downcounter

2 × 16-bit basic timers to drive the DAC

Up to 13 communication interfaces

Up to 2 × I2 C interfaces (SMBus/PMBus)

Up to 5 USARTs (ISO 7816 interface, LIN, IrDA capability, modem control)

Up to 3 SPIs (18 Mbit/s), 2 with I2 S interface multiplexed

CAN interface (2.0B Active)

USB 2.0 full speed interface

SDIO interface

CRC calculation unit, 96-bit unique ID

ECOPACK® packages

电路原理图

集中器

集中器(concentrator device)是连接终端、计算机或通信设备的中心连接点设备。它成为电缆汇合的中心点。在若干终端密集区内，通常为减少通信线路，先把终端接到集中器，然后再经过高速线路将集中器连接到计算机的通信控制器，因此，集中器也是共享线路和提高线路利用率的一种有效设备。

主要功能

具有统计时分复用器的功能，能够平滑各路终端输入的数据流;具有缓冲存储和智能能力，当集中器发生超负荷运转情况时，可以输入信息进行缓存和排队;具有通信控制软件，可以执行数据流的复接和分接以及执行传输控制规程。增强信号的功能。

集中器的分类

技术上，一个集中器聚合一定数量的输入线和一定数量的输出线，或者为许多设备提供一条中心通信链路，集中器有许多类型。集中器 在大型计算机环境下，集中器能合并来自许多终端的线路并在分层方案中提供到另一个集中器的连接，或者直接连到主机的前端处理机。使用多路复用方法或争用方法可在一条高速线路上传输来自多条慢速终端线路的数据。在多路复用方法中，一个终端在多路复用流中得到一个固定的时隙;在争用方法中，每个低速线路在短期内能获得高速线路的全部入口。

集中器可分为无源集中器、有源集中器和智能集中器。

无源集中器

无源集中器：只负责将多段介质连在一起，不对信号做任何处理(从严格意义上讲，无源集中器不是转发器，只是一个单纯的集中器);

有源集中器

有源集中器：具有对信号的再生、放大功能，从而可以扩展介质的长度;

智能集中器

智能集中器：可将网络的部分功能集成在集中器中，如网管功能、选择传输功能、交换功能、分段功能等。