一种非接触式单相费控智能电表的设计

　　传统的单相电能表解决方案主要是采用8位单片机作为主控芯片，但随着智能电能表标准的日益提高，传统的解决方案在硬件资源利用和软件设计上已经受到限制。本文采用NXP公司32位LPC1100系列Cortex-M0微控制器作为主控芯片，实现非接触式单相费控智能电表的设计。LPC1100系列微控制器具有丰富的外设资源和高性能的运算处理能力，提高了硬件和软件的设计灵活性，是国网单相表设计的理想选择。 该方案中本地费控采用非接触式卡实现，符合国网公司关于信息交换的安全技术规范。

　　国网单相表DDS-GW解决方案采用NXP公司低功耗LPC1100系列Cortex-M0微控制器作为主控芯片，完全按照国家电网公司智能电表系列标准设计，满足《智能电能表功能规范》，集合了计量、本地费控、零线防窃电、瞬时/约定/定时/日冻结，事件记录等多种功能，具有RS485通信接口和红外通信接口。

　　系统结构

　　国网单相表DDS-GW采用恩智浦公司的32位Cortex-M0微控制器LPC1100作为主控芯片，外加计量单元、费控、RS485、红外通信、数据存储、LCD显示等功能模块组成。国网单相表的系统结构如下图所示。

　　方案优势

　　高性能Cortex-M0处理器——电力行业量身定制

　　传统的单相电能表解决方案主要是采用8位单片机作为主控芯片，但随着智能电能表标准的日益提高，传统的解决方案在硬件资源利用和软件设计上将受到限制。国网单相表DDS-GW采用NXP公司32位LPC1100系列Cortex-M0微控制器作为主控芯片。该微控制器是NXP公司为电力行业单相表量身定制，它基于Cortex-M0内核，主频时钟高达50MHz，具有3路串口、1路I2C接口、1路SPI接口和128K片内Flash，支持睡眠、深度睡眠、深度掉电3种低功耗模式。 LPC1100系列微控制器具有丰富的外设资源和高性能的运算处理能力，提高了硬件和软件的设计灵活性，是国网单相表设计的理想选择。

　　费控功能：RC522读卡模块

　　MF RC522是NXP公司针对“三表”［1］应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，支持ISO/IEC1443 TypeA（通信速率212kbit/s和424kbit/s）和MIFARE®通信协议。MF RC522集成有SPI、I2C和UART多种通信接口，便于MCU编程控制。 ［1］是指电表、水表、气表。