Smart Energy：數位電錶除了量測電壓和電流外，還需要什麼強大的功能？

Microchip 推出的全新加強型智能電錶解決方案，擁有複雜且精準的計量韌體，並支持基礎的電錶應用。此方案在數位電錶數據傳輸方面，既可以通過電力線傳輸，也可以使用藍牙。

不用擔心安全的問題

對於電錶應用而言，最令人擔心的是駭客故意修改電錶數據從而導致收費方面的損失。因此，Microchip 提供了完整的安全解決方案，包括身份驗證（如 ECDH 和 ECDSA）以及加密和解密功能，以確保資料不會被竊取或篡改。

高效精準的電錶方案

如何實現高精準度的電錶設計？可以考慮使用PIC32CXXMTSH/C，它採用了雙核Arm^® Cortex^®-M4F架構。其中一個核心專門用來執行計量韌體，確保計量程式不受其他中斷的影響，專注於計量作業，以此保證計量的精準度。而另一個核心則可以用於其他應用，比如身份認證、加解密和斷電偵測等功能。

高整合型晶片

PIC32CXMTSH 是一款將 ADC 前端整合的電錶量測 SoC 設計。在晶片設計階段，將多個相似的硬體功能整合至同一區塊，大大減少了佈線時出現交叉線的情況。由於是整合型 SoC，外部元件的需求也顯著降低，使硬體設計更為容易。

多路量測的需求中，若有使用PDU（電源分配單元）並需進行多插頭的多路量測，可以採用雙核心的PIC32CXMTC處理器，再加上高精度的MCP391x ADC前端。結合兩個MCP3914，最多可以測量16個通道的電壓和電流輸入，可任意組合和配對電壓與電流的測量。如果使用單相電，可量測最多15組插座的電能資料。

電力線傳輸

在通訊傳輸方面，可以利用現有的電力線架構，採用電力線通訊技術（PLC，Power Line Communication），透過500 kHz以下的窄頻來傳輸電錶資料。這樣的方式不需額外鋪設通訊線路，有效降低了施工和線材的成本。

有關產品及開發板的相關詳細技術資訊與即時線上採購，請參考以下官方連結：

●PIC32CXMTSH產品與技術規格詳情： https://www.microchip.com/en-us/product/pic32cx2051mtsh128

●PIC32CXMTC產品與技術規格詳情： https://www.microchip.com/en-us/product/pic32cx2051mtc128

●MCP3914B 產品與技術規格詳情： https://www.microchip.com/en-us/product/mcp3914b

●MPL460A 產品與技術規格詳情： https://www.microchip.com/en-us/product/mpl460a

若您想深入了解此全新高規格方案的硬體架構、樣品申請或協議棧整合，歡迎聯絡我們經驗豐富的技術團隊。

本文作者為：Microchip資深應用工程師 彭睿毅