适合智能电网工业应用的ARM解决方案(3)

较之入门级产品，高级数据采集器的成本显著增加。图3的配置始终为三芯片解决方案，因为微控制器需要外部SDRAM和NAND闪存才能形成足够的存储器资源。如果系统不需要这么快的CPU时钟频率，则选择一款板载资源充足的微控制器往往更为可取，这也符合了中级解决方案的要求(见图4)。

相对于高级解决方案，中级数据采集器的突出优点是成本较低。因为需要较少的组件，这样在PCB方面可节省高达2美元~3美元成本。简单的配置带来更好的经济性，但性能上的局限使得中级数据采集器更适合作为入门级的升级产品使用，并非高级解决方案的替代方案。中级数据采集器更适合可以牺牲系统功能换取成本的工业应用；对于想提高系统性能的住宅应用来说也是不错的选择，如以太网实时通信，可用于控制用户电源开与闭，或用于报告状态变化(显示设备篡改)等。

图4用于中级数据采集器的微控制器配置示例

恩智浦LPC1760系列非常适合中级数据采集器。该系列采用ARMCortex-M3CPU，主频高达100MHz，且包括最大64KB的SRAM和512KB闪存。板载外设和通信接口也为中级数据采集器提供了充足的资源。

结合使用

对于多设备和多用户的智能电网，可以将入门级和中级或高级数据采集器结合使用，从而创建一个更全面的系统。例如，在高层住宅中，数据采集可以细化到楼栋和楼层。每套公寓的电子式电表可以向每个楼层的入门级数据采集器提供数据；同时采用一系列中级或高级数据采集器将各楼层的数据合并汇总，从而生成整栋大楼的信息。这样的设置可以实现基于层的数据采集和处理，既平衡了工作负载，同时还实现了高水平的数据粒度和可管理性。

结论

相对于整个系统，数据采集器可能是微不足道的小组件，却执行了提高电网智能化的重要任务。数据采集器除了可从电子式电表池采集数据外，也可以配置用于多种实用操作：检查输电质量、监测电力使用数据、提供事件数据记录以及报告系统故障。不论是入门级、中级还是高级数据采集器，选择合适的32位微控制器可简化开发步骤，设计出经济高效的解决方案。选择微控制器时，工程师应考虑片上资源，也应考虑其它设计因素，如设备可靠性(温度和湿度范围、数据保持能力、电流快速瞬变可靠性、防静电等)、系统级组件集成、区分功能(如数据加密)，当然还有价格因素。恩智浦的ARM解决方案，包括LPC1200、LPC32x0和LPC1760系列，可提供最佳的性能特点组合，是各种住宅和工业用数据采集器设计的理想选择。