和傳統(tǒng)的近距通訊相比，近場(chǎng)通訊（NFC）有天然的安全性，以及連接建立的快速性。這些優(yōu)點(diǎn)也使得NFC在手機(jī)及安防領(lǐng)域里備受歡迎，如智能門(mén)鎖，門(mén)禁等都具有NFC功能。
目前，我在做的一個(gè)安防產(chǎn)品（keypad）也增設(shè)了NFC功能。傳統(tǒng)的keypad都是通過(guò)設(shè)置密碼，且在按下密碼后，keypad方可進(jìn)行后續(xù)的工作。加上NFC功能后，可以使用戶直接刷卡，無(wú)需再按按鍵就可以使keypad進(jìn)行后續(xù)工作。所以這個(gè)功能無(wú)疑是我設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)，也是和傳統(tǒng)安防產(chǎn)品中的keypad一個(gè)重要區(qū)別。
在我的安防產(chǎn)品keypad中選用了世強(qiáng)代理的Melexis的MLX90132 NFC收發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)升級(jí)。
選擇MLX90132應(yīng)用方案的三大理由
經(jīng)過(guò)查詢及世強(qiáng)的推薦，使得我的設(shè)計(jì)最終與MLX90132走到了一起。下面我來(lái)說(shuō)說(shuō)我選擇MLX90132應(yīng)用方案的幾個(gè)理由：
1）協(xié)議上基本可以兼容目前所有主流的NFC通信協(xié)議：ISO/IEC 18092，ISO/IEC 14443A/B，ISO/IEC 15693，ISO/IEC 18000-3 mode 1；因此在選擇配套的TAG上有充足的選擇空間，鑒于我設(shè)計(jì)的是安防類產(chǎn)品，所以選擇了安全性高的TAG。
2）與MCU的通信上，支持standard SPI/UART interfaces 并有528 Bytes的buffer，這是一般的MCU都支持的通信接口，這也對(duì)方案成本有要求。也許51核的MCU就可以滿足一般的設(shè)計(jì)要求，但跑NFC通信協(xié)議，對(duì)RAM、ROM還是有些要求。
3）功耗也是我選擇該方案的主要因素。MLX90132處于低功耗模式下，其wake-up events包括了TAG detector，在TAG detection狀態(tài)下，典型功耗只有50uA。這個(gè)功耗會(huì)和天線負(fù)載有關(guān)系，同時(shí)也和TAG detection模式下射頻檢測(cè)脈沖的頻率有關(guān)。在TAG detection狀態(tài)下，如果讀卡設(shè)備檢測(cè)到有TAG出現(xiàn)在射頻場(chǎng)內(nèi)，MLX90132會(huì)通過(guò)IRQout（SPI接口）或直接發(fā)送WUFlag（UART接口），喚醒主MCU，并進(jìn)入Ready狀態(tài)等待主MCU的命令。若MCU在低功耗（睡眠）模式下，可以通過(guò)外部中斷喚醒，這一流程及其他工作模式的切換，可通過(guò)以下流程圖描述：
各部分在MLX90132應(yīng)用方案中的使用
MLX90132部分的設(shè)計(jì)大致如下。設(shè)計(jì)中使用SPI接口模式，因?yàn)槲业闹鱉CU的UART用于干別的事情了，空出了SPI接口。
天線部分，可以參照datesheet的推薦設(shè)計(jì)。當(dāng)然如果對(duì)射頻有所研究，可以自己計(jì)算一下阻抗匹配及濾波器的設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的讀卡設(shè)備，可以使TAG的感應(yīng)距離更遠(yuǎn)。
晶振部分，出于成本考慮，本方案選擇了一塊無(wú)源的精度為±10ppm的27.12MHz晶振。晶振精度的選擇需慎重，一般情況下可以選擇精度更高的晶振，但晶振精度太低則頻頻偏上可能會(huì)存在比較大的誤差，從而導(dǎo)致通信失敗率升高。所如何選擇一個(gè)合適精度的晶振需要通過(guò)很多次驗(yàn)證及負(fù)載電容的匹配測(cè)試。總而言之，涉及到無(wú)線通信則選擇精度高的晶振，這樣可以將其他干擾無(wú)線的因素盡可能降低。
世強(qiáng)作為Melexis官方授權(quán)一級(jí)分銷商，可供應(yīng)Melexis磁傳感器及其接口芯片、傳感器、RFID和NFC芯片、無(wú)線芯片等全線產(chǎn)品，在讀卡器，安防監(jiān)控，門(mén)禁，光伏逆變器，醫(yī)療電子等工業(yè)應(yīng)用上都能提供解決方案、Demo支持和技術(shù)服務(wù)。
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