DIGITAL
LOW POWER MCU
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- ELETTRONICA OGGI 439 - SETTEMBRE 2014
che mostra i dati di consumo e dello stato del sistema.
Inoltre, il timer che gestisce l’orario e il calendario (RTC)
consente di mantenere una traccia accurata degli istan-
ti in cui viene eseguita la misura del flusso; ultima, ma
non meno importante, la periferica Low Voltage Detector
(LVD) consente di controllare continuamente il livello di
tensione della batteria che alimenta il contatore.
Descrizione funzionale
Allo scopo di stimare la richiesta di energia e di conse-
guenza la vita della batteria, è necessario per prima cosa
identificare i principali fattori applicativi: le principali fun-
zioni che la CPU deve eseguire, quali periferiche devono
essere utilizzate per eseguire le varie funzioni, per quanto
tempo la CPU deve rimanere attiva per eseguire le varie
funzioni.
Alcune di queste periferiche, come ad esempio RTC e
LVD, devono essere sempre attive mentre altre, come ad
esempio le porte SPI e il convertitore ADC, devono essere
utilizzati periodicamente ma solo per un breve periodo di
tempo. I dettagli dell’ esempio di un misuratore
di flusso sono mostrati di seguito.
Controllo della batteria:
questa funzione veri-
fica il livello di tensione della batteria produ-
cendo informazioni che vengono incluse nel
set dei dati operativi che vengono inviati perio-
dicamente al sistema di controllo centrale. La
funzione di controllo della batteria può anche
eseguire il test di verifica delle manomissioni,
in modo da determinare se il contatore ha su-
bito o meno un attacco dall’ esterno.
La tensione della batteria (e la sua variazione
nel tempo) viene utilizzata per adattare e per
modificare la frequenza delle numerose fun-
zioni del contatore; questo perché aumentando
il tempo tra l’esecuzione delle varie funzioni,
mentre la carica della batteria si riduce, si è in grado di
allungare la vita della batteria stessa. Quando il livello di
carica della batteria diventa troppo basso, il sistema di
controllo può forzare il sistema a entrare nella modalità
fuori linea; in questo caso i dati di fatturazione e di siste-
ma vengono memorizzati nella memoria non volatile per
consentire di eseguire in seguito sia i controlli diagnostici
sia il recupero dei dati di consumo. Questa operazione av-
viene raramente e di conseguenza non viene inserita nel
calcolo di vita della batteria. I progettisti devono assicura-
re che il livello di allarme batteria impostato sia abbastan-
za elevato da assicurare una carica di energia sufficiente
a consentire alla CPU di eseguire la memorizzazione degli
ultimi dati e delle ultime operazioni in completa sicurezza.
Lettura del flusso:
il convertitore analogico – digitale
(ADC) legge il livello analogico in uscita dal sensore di
flusso e lo converte in modo da effettuare una misura
accurata del livello di flusso. I dati ottenuti devono poi
essere elaborati, così da calcolare il valore effettivo da
utilizzarsi nella preparazione dei dati di fatturazione. Le
prestazioni della CPU di RX111 sono ben al di sopra di
quelle richieste per eseguire tali calcoli.
Invio di aggiornamento dello stato:
questa funzione in-
via i principali parametri al sistema di controllo centrale
(misura di flusso, livello di batteria, qualità del servizio e
così via). Allo scopo di preservare la carica della batteria,
il tempo che intercorre tra gli aggiornamenti dei dati può
essere incrementato quando il sistema verifica che la bat-
teria si sta scaricando.
Ricezione di aggiornamento dello stato:
in questa moda-
lità la funzione di ricezione viene attivata quando ritenuto
necessario dalla centrale operativa. Quando il contatore
riceve i dati di aggiornamento, deve essere in grado di
eseguire velocemente le operazioni di manutenzione ri-
chieste prima di eseguire l’aggiornamento vero e proprio.
Tabella 3 – Caratteristiche funzionali di unmisuratore di flusso
Fig. 2 – Esempio di unmisuratore di flusso
