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Smart Home Summit
Call for Papers!
Auf dem 2. Energie&Technik Smart Home & Metering Summit am 16. -17. Oktober 2012 in Ludwigsburg dreht sich alles um die Themen Smart Home, Smart Metering, Smart Grid.
Energy Harvesting
Energy Harvesting ist längst keine Zukunftsmusik mehr. Mehr dazu lesen Sie in unseren ausgewählten Artikeln:
M&T-Symposium
Call for Papers & Workshops!
Wie komme ich schnell von der Produktidee zum System?
Um diese Frage dreht sich das 1. Markt&Technik Symposium »Schneller Entwickeln« am 18. Oktober 2012 in München.
Special Supraleiter
Finden Supraleiter jetzt Anwendung in der Industrie? Erste Projekte gibt es bereits. Interessante Beispiele finden Sie hier!
Stromversorgung
Energiewende im Kleinformat
Wer die Energiewende will, darf nicht nur an die großen Energieerzeuger denken. Denn Milliarden elektronische Helferlein in Haus und Büro belasten die Stromrechnung.
Marktübersicht
Events Ultra Low Power
Call for Papers!
Am 10. Oktober 2012 veranstaltet das Fachmedium DESIGN&ELEKTRONIK die dritte Ausgabe des Entwicklerforums »Ultra Low Power – Niedrigstenergie-Elektronik entwickeln und versorgen« in München.
digital power congress
Auf dem 3. Elektronik digital power congress, am
4. und 5. Juli 2012 in München, dreht sich alles um digitales Powermanagement und die digitale Regelung von Leistungswandlern.
wireless power congress
Am 4.-5. Juli 2012 findet in München der 1. Elektronik wireless power congress statt. Das Programm konzentriert u.a. auf die Themen: Qi-Standard, Übertrager-, Koppler- und Antennendesign, Schaltungstechnik, Übertragungsverfahren und Kopplung, Datenübertragung und Authentifizierung und mehr.
Atmel: Smarte Bausteine für smarte Lösungen
MCUs für Smart Meter und Smart Grid
Die effiziente Nutzung der verfügbaren Energiequellen rückt mehr und mehr in den Mittelpunkt des Interesses im Energiesektor. Die heutigen stromsparenden und leistungsfähigen Mikrocontroller eignen sich hervorragend zur Erstellung von Smart-Metering- und Smart-Grid-Produkten.
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Zwischen 2010 und 2016 soll laut Berg Insight die Zahl der installierten Smart Electricity Meters um durchschnittlich 19 Prozent pro Jahr auf über 130 Mio. intelligente Stromzähler in Europa wachsen. Atmel bietet für alle Hauptfunktionsblöcke einer Smart-Metering-Anwendung die passenden Bausteine: 8- und 32-Bit-MCU-Familien mit eFlash, RF-Zigbee-Bausteine, zur Verschlüsselung passende Crypto-Bausteine und für die Datenspeicherung Serial-Data-Flash- und EEPROM-Speicherbausteine.
XMEGA
Die XMEGA-Bausteine wurden deutlich im Vergleich zu den Vergängerversionen, den mega-AVR-Bausteinen, verbessert. So wurde die maximale Systemtaktung von 20 auf 32 MHz erhöht, der Stromverbrauch wiederum dank der verbesserten picoPower-Technologie gesenkt. Außerdem können große Datenmengen nun mittels DMA (Direct Memory Access) verarbeitet werden, ohne die CPU-Performance entscheidend zu vermindern. Hinzu kommt das Event-System, das ohne Interrupt-Generierung bestimmte Ereignisse - zum Beispiel das Ende einer Analog-Digital-Wandlung - zum Starten eines weiteren Vorganges nutzen kann. Das Event-System hat eigene Signalleitungen und benötigt - unabhängig davon, was der Controller gerade an Anwendungsprogrammen abarbeitet - immer nur zwei Systemtakte für seine Reaktion. Die Reaktionszeit des Event-Systems ist somit deterministisch. Die Konfiguration des Event-Systems kann per Anwender-Software eingestellt werden.
Der A/D-Wandler des XMEGA ist ein 12-Bit-ADC mit einer maximalen Sample Rate von 2 MSPS, also auch deutlich besser als beim mega AVR. Die XMEGA-Bausteine der Unterfamilie »A« haben außerdem einen D/A-Wandler mit einer Wandlerrate von 1 MSPS auf dem Chip.
Die XMEGA-Bausteine gibt es in zwei Unterfamilien (A und D) mit vielfältigen Flash-Speicher- und Gehäusegrößen. Außerdem sind die XMEGA-MCUs auch mit einer full-speed-USB-2.0-Schnittstelle, mit integriertem USB-Transceiver, erhältlich.
Voraussichtlich noch in diesem Jahr werden XMEGA-Produkte mit eingebautem Segment-LCD-Controller und nochmals verringertem Stromverbrauch vorgestellt, die dann besonders für Low-Power-Metering-Applikationen wie Heat-Cost- oder Water-Meter geeignet sind.
XMEGA für Smart Metering
Die XMEGA-AVR-Bausteine eignen sich besonders gut für Smart-Meter-Designs. Als Haupt-Controller führt die MCU die analogen Messungen durch und kontrolliert das High-End-Analog-Front-End. Zusätzlich steuert der Controller die Anwenderschnittstelle und die RF-Kommunikation. Außerdem eignen sich die beiden Low-Power-Transceiver AT86RF320 und AT86RF321 zur automatischen Auslesung der Messwerte mittels Automated Meter Reading (AMR) auf einem IEEE802.15.4 Interface mit ZigBee Stack.
Die Anforderungen in Smart-Meter-Designs sind eine lange Lebensdauer der Batterie, eine hohe Messgenauigkeit, eine Kommunikation via Funk, ein großer Flash-Speicher und die Möglichkeit eines ferngesteuerten Updates der Firmware des Mikrocontrollers - all dies bieten die XMEGA-AVR-Bausteine. So kann der XMEGA mit einer Spannung von 1,6 V betrieben werden und verbraucht im Sleep Mode nur 500 nA. Der integrierte 12-Bit-A/D-Wandler bietet die erforderliche Genauigkeit und Auflösung der Messwerte. Mit einer Flash-Größe von zurzeit maximal 384 KByte stellt er genügend Speicherplatz für das Anwenderprogramm inklusive RF-Stack und Display-Daten zur Verfügung. Der Self-Programming-Flash-Speicher der XMEGA Controller ermöglicht die Verwendung eines Bootloader.
1. Teil: MCUs für Smart Meter und Smart Grid
2. Teil: SAM3, SAM9
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Iris Stroh, Energie&Technik |
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- Mit Full-Speed-USB und präzisen Analogfunktionen: Atmel: Leistungssparende Controller
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