PLCマイコンM16C/6S1ご紹介

スマート分野向けMCUのご紹介（概要）
－低速PLCモデム内蔵 M16C/6S1グループー
ルネサス エレクトロニクス株式会社
2014/09/01
Rev. 1.02
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved
00000-A
PLCとは
PLC : Power Line Communication （電力線通信）
電力線を通信媒体として使用する通信方式
・ AC電源ライン、コンセントがあれば建物内のどこからでもアクセス可能
・ 新たな配線工事が不要
エアコン
HEMSコントローラ
PLC
PLC
Power Line
PLCの特長
● ネットワークケーブルの新規配線が不要
● 壁・天井/床 を越えた通信が可能
2
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
低速PLCの応用例
 スマートグリッド関連






 その他
スマートメータ（電力メータなど）
照明機器（LED照明など）
太陽光発電システム
電力デマンド監視システム（BEMS）
スマートタップ
電気自動車充電システム




エアコン/室外機間通信
店舗用LED照明集中制御システム
街灯制御
センサーネットワーク
スマートメータ
HEMS
コントローラ
3
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
PLC向けMCU製品ロードマップ
性能
性能向上
（NAN対応）
•高速転送データレート
M16C/6S1
World Wideでの豊富
な採用実績有り！！
M16C/6S
*:計画中
•通信高速化(IT900 コア)
- 最大500Kbps（ARIB）
- （6Sとの通信互換モード有）
•BOM コスト低減
- ドライバアンプ内蔵
- バンドパスフィルタ内蔵
•周辺機能強化
*:2011年10月 量産移行済
7.5kbps (ARIB)
IT800 PLCモデムコア
•外付けバンドパスフィルタ
•外付けドライバアンプ
ローコスト
（街灯制御、HAN対応）
•低速転送データレート
•外付け部品内蔵
*:計画中
時期
NAN：Neighborhood Area Network
HAN : Home Area Network
4
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1の特長
 ＜高速かつロバストな通信を実現＞
 通信ロバストネスの高いYITRAN社のDCSK技術を採用
 新開発のPLCモデム（DCSKターボ）で最大500Kbpsを実現
 現行のM16C/6S互換のロバストモードあり
 ＜周辺部品内蔵によるボード面積・コスト低減＞
 ラインドライバアンプ内蔵
 バンドパスフィルタ内蔵
 ＜大規模なユーザアプリを実装可能＞
 M16Cの豊富な高機能周辺回路を内蔵
 大容量フラッシュ内蔵 （最大256KB）
必要な外付け回路は入力フィルタ
とカップリング回路のみ
 ＜すぐ使える開発ツール＞
 総務省型式指定取得済みの評価キット（通信プログラム内蔵）を提供
 データリンクレイヤライブラリを無償提供
更に小型化可
DCSK : Differential Code Shift Keying （YITRAN独自技術）
5
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1評価キットEV10
（通信モジュール部サイズ：65mm×35mm）
M16C/6S1 仕様
M16C/6S1
M16C/60 CPU コア
Flash
RAM
Timer A
DMA
Timer B
CRC
Watchdog timer
10-bit A/D
RTC
UART
Clock
I2C
PORT
Serial I/O
AES暗号
PLC modem part
IT900/IT700 modem core
DAC
ADC
LPF
VGA
Line Driver Amp
LPF: Low Pass Filter
VGA: Variable Gain Amplifier
6
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1
機能: 電力線通信（ＰＬＣ）モデム内蔵 ＭＣＵ
動作周波数:
水晶発振
15.36MHz,
内部クロック 46.08MHz(PLC), 30.72MHz(M16C)
パッケージ: 100 pin HTQFP
電源電圧: 3.3V
消費電流: 66mA（fBCLK=15.36MHz, 受信待機時）
内蔵モジュール:
M16C/6S 互換 PLC モデム/IT900 PLCモデム コア
AFE (DAC, ADC, 入力アンプ、出力ドライバアンプ)
PLC 部
データレート:
FCC & ARIB 120-400 KHz
高速モード 最大 500 kbps
互換モード 7.5Kbps (SM), 5.0Kbps (RM),
1.25Kbps (ERM)
CENELEC A-Band : 20-80 KHz
高速モード 最大 150 kbps
互換モード 2.5 Kbps (RM), 0.625Kbps (ERM)
CENELEC B-Band : 95-125 KHz
高速モード 最大 50 kbps
互換モード 2.5 Kbps (RM), 0.625Kbps (ERM)
MCU部
Flash メモリ: 128/256Kバイト, RAM : 20/31Kバイト
周辺機能 :
Timer A:16Bit x 5
Timer B:16Bit x 6
WDT : 15Bit x 1
A/D : 10Bit, 18 チャネル
割込み :外部 14 , ベクタ数 70 , 7レベル
UART : 5 ch / SIO : 2 ch
I/Oポート: CMOS 53 ピン, N-chオープンドレイン: 3ピン
放熱型100ピンHTQFP
暗号 : AES暗号処理（鍵長128bit）
M16C/6S1開発ツール（提供中）
 M16C/6S1評価キット EV10 ARIB版（国内版）
 R0K3036S1DJ01BR
 データリンク層ライブラリ D3DL
 無償ダウンロードサイト




D3DL
EV10回路図、部品表、取扱説明書
アプリケーションノート
各種サンプルプログラム
 統合化開発環境
•総務省型式取得済み
•通信プログラム内蔵
なので、すぐ使える！！
M16C/6S1評価ボード EV10
（http://japan.renesas.com/ev10）
 High-performance Embedded Workshop
 Cコンパイラ
 M3T-NC30WA
 オンチップエミュレータ
 E8a
※標準のM16C開発ツールをご使用いただけます。
7
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
オンチップエミュレータ E8a
M16C/6S1評価キットEV10 ARIB版（国内版）概要
 どこでもすぐにご利用可能（屋外でも利用可能）
 総務省型式指定取得済み
 新たなソフト開発無しでPLC通信テスト可能
 通信テスト用プログラムをフラッシュに書き込んで出荷
 購入いただいたお客様に、データリンク層ライブラリ無償提供
RS232C用コネクタ
PLC信号用コネクタ
M16C/6S1
ミニUSBコネクタ
E8a用コネクタ
EV10紹介ページURL ： http://japan.renesas.com/ev10
8
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1用データリンク層ライブラリ（特長）
 IT900/700用に最適化された通信ライブラリ
 IT900/700の特長、性能を最大限に利用可能
 現行M16C/6S用DLLとのInteroperability
 既に設置済みのM16C/6S製品と通信・共存可能
 シンプルなAPI関数を用意
 簡単なアプリケーションプログラム開発が可能
 Real Time OS（MR30/4）上で動作
 マルチタスクプログラミングが可能（MR30無しで開発可能なバージョンも用意）
M16C/6S1
OSI参照モデル
アプリケーション層
プレゼンテーション層
セッション層
トランスポート層
ネットワーク層
データリンク層
物理層
ユーザアプリケーション
API関数により
やりとりを行う
DLLライブラリ
IT700/900PHY（チップに内蔵）
Power Line
9
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1応用事例(1)
 株式会社ブルーマウステクノロジー様LED照明制御システム/
太陽光パネル監視システム
 青森県弘前市役所内にてLED調光機能付きの照明器具250本と、電力の遠隔
測定システムが設置され稼働中（YouTubeに動画有）。
 青森県三沢市の太陽光発電施設にて、太陽光パネルの発電能力低下などを監
視するシステムの実証実験に成功。
弘前市役所稼働中の動画（Youtube）
太陽光パネル監視システム紹介記事
2013年9月26日の
日本経済新聞 東北欄
に掲載されました。
詳細は、株式会社ブルーマウステクノロジー様ホームページをご参照ください。
http://www.ozupad.com/
10
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1、6S応用事例(2)
～スマートメーター～
 電力会社様 集合住宅向け自動検針システム
 MEMS向け自動検針システム
ルーティング
PLC
電力会社へ
（光ケーブルなど）
集約装置
 電力会社様では、本製品を使用したスマートメータを長年、運用されて
おり、通信の信頼性の点で高評価をいただいています。
11
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1応用事例(3)
 高圧用太陽光パネル監視システム（ストリング監視システム）
パネル14~18枚
ストリング
12～16
ストリング
ストリングごとにPLC子機を設置
することも可能
接続箱
PLC子機
接続箱
PLC子機
集電箱
ﾊﾟﾜｺﾝ
PLC親機
（モニター）
接続箱
PLC子機
 パワコン側の親機が各子機からPLCでデータを収集し各ストリングの発電状態を監視
 DC600~数KVの送電ラインを通信に使うことで、ストリング監視のための配線が不要
12
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
M16C/6S1情報掲載Webページ
 弊社Webサイト
 製品発表時のニュースリリース
– http://japan.renesas.com/press/news/2011/news20110125.jsp
 M16C/6S1グループページ
– http://japan.renesas.com/products/mpumcu/plc_mpumcu/m16
c60_plc/m16c6s1/index.jsp
 M16C/6S1ドキュメント（ユーザーズマニュアル）
– http://japan.renesas.com/products/mpumcu/plc_mpumcu/m16
c60_plc/m16c6s1/Documentation.jsp
 Tech-On!サイト
 日本語サイト
– http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20110125/189002/
13
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved.
ルネサス エレクトロニクス株式会社
© 2013 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved