基于NFC的電子錢(qián)包電路設(shè)計(jì)

NFC即近距離無(wú)線(xiàn)通信。是由恩智浦公司發(fā)起，由諾基亞、索尼等著名廠(chǎng)商聯(lián)合主推的一項(xiàng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)---在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能，能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)交換。NFC具有雙向連接和識(shí)別的特點(diǎn)，工作于13.56MHz頻率范圍，作用距離接近10厘米。

PN544符合歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)制定的最新NFC規(guī)范，能夠?yàn)槭謾C(jī)制造商和電信營(yíng)運(yùn)商提供完全兼容的平臺(tái)，用以推出下一代NFC設(shè)備和服務(wù)：PN544完全兼容現(xiàn)已發(fā)布的所有通過(guò)單線(xiàn)協(xié)議(SWP) 連接SIM卡和主機(jī)控制器接口(HCI)的NFC規(guī)范。

PN65O即為PN544加上NXP的SmartMX安全模塊，PN544和PN65O硬件PIN 對(duì) PIN 完全兼容。同時(shí)，PN65O / PN544還提供多種主機(jī)接口選擇 ，確保手機(jī)制造商實(shí)現(xiàn)輕松集成High Speed UART、SPI、I2C，并支持多種RF接口協(xié)議：ISO14443A/B 、ISO15693、MIFARE、Felica.

電路原理

NFC PN544 / PN65O的結(jié)構(gòu)框圖

圖1 NFC PN544 / PN65O 硬件電路框圖

接收電路

由R127，C118，R128，C119組成，芯片內(nèi)部產(chǎn)生的Vmid電位作為RX管腳的輸入電位，為減少擾動(dòng)，需用電容將Vmid接地。Vmid的偏置電壓可以增加Rx 腳的電壓驅(qū)動(dòng)。圖2 所示的為NFC 射頻接收電路。

圖2 NFC射頻部分電路

NFC與SIM卡安全模塊接口電路

NFC IC帶有SWP一線(xiàn)接口可以實(shí)現(xiàn)與SIM卡的數(shù)據(jù)通訊，其參考電路如下圖3所示。

圖3 NFC與SIM卡安全模塊接口電路

EMC電路

由于該系統(tǒng)是以13.56MHz的操作頻率為基礎(chǔ)。該頻率由石英晶振產(chǎn)生。與此同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生高階諧波。為了符合內(nèi)部電磁兼容性規(guī)則，13.56MHz的三次、五次及五次以上的高階諧波必須適當(dāng)?shù)囊种?。所以該EMC電路配置為一LC低通濾波器，用來(lái)濾除高次諧波。

天線(xiàn)匹配電路

由于天線(xiàn)線(xiàn)圈本身是一個(gè)低阻抗的設(shè)備，為了能夠把NFC IC 送出的能量以最大化的傳遞給天線(xiàn) ，所以在天線(xiàn)與NFC IC間須加一匹配電路 。消除因不匹配而造成的信號(hào)反射形成的能量損失。

編者結(jié)語(yǔ)

本文的NXP實(shí)用的NFC電子錢(qián)包解決方案，以13.56MHz的操作頻率為基礎(chǔ)，以手機(jī)為交易平臺(tái)，由NXP PN544 NFC控制器 (PN65O內(nèi)置了安全模塊)和安全模塊兩大部分實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付及數(shù)據(jù)交換功能，為電子支付提供便捷、安全、超凡體驗(yàn)。