無電池近場通信 （NFC） 鍵盤設計方案

　　描述

　　此解決方案使用近場通信(NFC)技術實現(xiàn)了無電池鍵盤。此解決方案的核心部分是可以由主機微控制器讀寫的TI動態(tài)NFC標簽。支持NFC的手機可以快速發(fā)現(xiàn)并識別該鍵盤，然后在鍵盤和應用程序之間建立連接。此設計是無電池系統(tǒng)(即，無需電池即可工作)，客戶可以利用該系統(tǒng)構建具有優(yōu)化尺寸的產(chǎn)品(例如薄鍵盤)以及重量更輕的產(chǎn)品(例如易于攜帶)。

　　特性

　　●無電池解決方案

　　●標準PC/AT鍵盤字符集

　　●大于400個字符/分鐘的輸入能力

　　●MSP430 MCU和RF430CL330標簽的功耗都約為20 mW

　　●用于能量收集的低成本PCB線圈天線

　　●提供Android測試工具和InputMethod應用程序

　　原理框圖

　　無電池近場通信(NFC)鍵盤原理圖

　　硬件框圖

　　無電池近場通信(NFC)鍵盤硬件框圖

　　相關器件

　　1.(TI)MSP430FR573x MSP430FR572x混合信號微控制器

　　德州儀器(TI)MSP430FR573x系列超低功率微控制器由多個器件組成，這些器件特有嵌入式FRAM非易失性存儲器，超低功率16位MSP430 CPU，以及針對多種應用的不同外設。此架構、FRAM和外設，與7種低功率模式組合在一起，針對在便攜式和無線感測應用中實現(xiàn)延長電池壽命進行了優(yōu)化。FRAM是一款全新的非易失性存儲器，此存儲器將SRAM的速度，靈活性，和耐久性與閃存的穩(wěn)定性和可靠性結合在一起，總體能耗更低。外設包括一個10位模數(shù)轉換器(ADC)，一個具有電壓基準生成和滯后功能的16通道比較器，3條支持I2C，SPI或UART協(xié)議的增強型串行通道，一個內(nèi)部DMA，一個硬件乘法器，一個實時時鐘(RTC)，5個16位定時器和數(shù)字I/O.

　　功能框圖

　　MSP430FR573x MSP430FR572x混合信號微控制器功能框圖

　　2.RF430CL330H動態(tài)NFC接口轉發(fā)器

　　德州儀器(TI)動態(tài)NFC接口應答機RF430CL330H是一個NFC標簽類型4器件，此器件將一個無線NFC接口和一個接線SPI或I2C接口組合在一起，將此器件與一個主機相連。SRAM內(nèi)的NDEF消息可由集成型SPI或I2C串行通信接口寫入和讀取，而此消息也可通過集成型ISO14443B兼容RF接口(支持高達848kbps數(shù)據(jù)速率)進行無線存取和更新。

　　這可實現(xiàn)針對替代載波的NFC連接切換，如同，低功耗(BLE)，和Wi-Fi等，只需一次敲擊的簡便且直觀的配對過程或認證過程。作為一個常見NFC接口，RF430CL330H使得終端設備能夠與啟用NFC的智能手機、平板電腦和筆記本電腦的快速增長的基礎設施進行通信。

　　功能框圖

　　RF430CL330H動態(tài)NFC接口轉發(fā)器功能框圖

　　3.TPS70933具有反向電流保護的150mA、30V超低IQ、寬輸入、低壓降穩(wěn)壓器

　　TPS709xx系列線性穩(wěn)壓器是設計用于功耗敏感類應用的超低靜態(tài)電流器件。一個精密帶隙和誤差放大器在溫度范圍內(nèi)的精度為2%.只有1μA的靜態(tài)電流使得這些器件成為要求極小閑置狀態(tài)功率耗散的電池供電類常開系統(tǒng)的理想解決方案。為了增加安全性，這些器件還具有熱關斷、電流限制和反向電流保護功能。通過將使能(EN)引腳下拉至低電平可將這些穩(wěn)壓器置于關斷模式。這個模式的關斷電流低至150nA(典型值)。

　　功能框圖

　　TPS70933功能框圖