СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2012

Одним из направлений использова ния электронных водяных и газовых счётчиков являются встроенные сис темы мониторинга с радиочастотной совместимостью. Основной пробле мой при эксплуатации этих счётчи ков является обеспечение продолжи тельного срока автономной работы от батареи, т.к. электросеть перемен ного тока к ним не подводится. Ожи даемый срок эксплуатации батареи для таких систем превышает 20 лет. Это требование объясняется тем, что вызов технолога может обойтись до роже стоимости самого счётчика. По этому практически во всех счетчиках воды и газа используются литий тио нил хлоридные батареи (LiSOCL2). Однако у этих батарей есть сущест венный недостаток – их дороговизна (1,5 $/Aч). Многие поставщики «интеллекту альных счётчиков» разбивают свою продукцию по коммуникационным диапазонам. В их системах фиксиро ванное число счётчиков посылает ин формацию об использовании и затра тах транслятору, вмонтированному в стоечную опору через субгигагерцо вую радиосеть. Транслятор собирает ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 12 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2012 информацию и передаёт её обратно коммунальной организации через со товый сетевой модем или канал об ратного транзита. Один репитер мо жет поддерживать примерно 1000 уз ловых счётчиков. Однако стоимость репитера может быть в 10 – 100 раз больше, чем стоимость одного счёт чика. Поставщики счётчиков часто сталкиваются с требованием заказчи ков уменьшить число репитеров в за данной сети. Этого можно добиться улучшением надёжности звена пере дачи. Существует множество способов экономии питания передатчика. На иболее очевидным решением явля ется увеличение выходной мощнос ти передатчика за счёт использова ния усилителя мощности (УМ). Это выгодно, если говорить о сроке экс плуатации батареи. Другим вариан том является улучшение протокола для минимизации числа пропущен ных сообщений и последующих ре трансляций. Хотя этот метод и будет уступать по мощности подходу с УМ, но такая технология на 40% лучше су ществующих решений по экономии питания. При переработке конструкции ин теллектуального счётчика необходи мо учитывать три требования: ● установить на 40% большую мощ ность передатчика, чтобы увеличить дальность связи; ● сохранить существующий размер и ёмкость (3650 мАч) батареи LiSOCl2; ● сохранить существующий срок служ бы батареи (20 лет). Стратегия очевидна: увеличить мощ ность передатчика, не увеличивая об щей мощности устройства. Однако это отразится на другихфункциях: приёме сигнала, ресурсах активного режима и режиме сна. На рис. 1а показан стан дартный ресурс мощности, на рис. 1б – целевой ресурс после изменения ди зайна интеллектуального счётчика. С ЕМЕЙСТВО МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ C8051F96X Семейство микроконтроллеров C8051F96x – это маломощное совре менное решение для встроенных сис тем с высокой чувствительностью, ис пользуемое устройствами, питаемыми от батарей, и устройствами с электро энергией, полученной экологически чистымметодом. C8051F96x может ра ботать совместно с приёмопередатчи ком EZRadioPRO(R) Silicon Labs в субги гагерцовом диапазоне. Направления применения микро контроллеров C8051F96x: ● системы безопасности; ● детекторы дыма; ● датчики температурыи системы дав ления; ● датчики движения; ● контроль «утилит»; ● счётчики. Уникальной особенностью микро контроллеров C8051F96x является наличие встроенного управляющего DC/DC преобразователя, который пре образовывает напряжения эффектив нее, чем линейный стабилизатор на пряжения, не влияя на производитель ность системы. 12% 8% 30% 50% 7% 5% 18% 70% Активный режим Спящий режим Режим передачи Режим приёма Рис. 1. Диаграммы стандартного бюджета мощности (а) и целевого ресурса мощности для «смарт» счётчика (б) Маломощные микроконтроллеры C8051F96x для построения эффективных счётчиков газа и воды Руслан Скрышевский (Киев, Украина) В данной статье идёт речь об усовершенствовании автономных счётчиков газа и воды с использованием новой серии микроконтроллеров C8051F96x компании Silicon Laboratories. Публикуется с разрешения CHIP NEWS Украина (http://www.chipnews.com.ua ) а) б) © СТА-ПРЕСС