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基于NFC通用读卡器电路设计 —电路图天天读(42)

2022-06-15 00:31分类:电路图 阅读:

 

  在现阶段的很多RFID运用中,机器设备生产商不一定能影响顾客选用哪些光端机,尤其是光端机集成ic。因而,为了更好地较大程度上地提升自己在某一特殊新项目中标底机遇,机器设备生产商务必给予那样的读写器,要不它能适用市面上尽量多的光端机集成ic,要不它自身最少是相对比较非常容易订制的。了需要其能适用一系列协议书、规范和光端机外,顾客对读写器很有可能也有其他多功能性层面的规定,如性能卓越、防矛盾、远/近磁感应间距、移动化及功能损耗。但在单独读写器中难以与此同时达到这般之多的规定。为了更好地能够满足全部这种规定,生产商很有可能必须给予一系列可考虑不一样需求的读写器。

  EM4094是一个集成化的光端机集成ic,它可用以搭建RFID读写器的仿真模拟前面控制模块。该处理器的传输数据及接受链接容许传输和编解码一切通讯协议,因而EM4094适用全部EM企业的13.56MHz光端机集成ic、ISO15693、ISO14443 A&B、及其Sony Felica协议书。根据适度设置,EM4094乃至还能够与NFC机器设备通信。文中将根据一系列的流程表明一个电子工程师应当如何集成化和运用EM4094 RFID读写器电源电路。

  

  图1:典型性的使用电源电路配备。

  读写器构造

  大部分,仿真模拟前面控制模块为RFID读写器构成部分之一,它承担对信息完成编号/译码器,并以适度输出功率推动RFID读写器无线天线。仿真模拟前面控制模块实际上由微控制器驱动。该微处理器部门管理不一样合同的帧译码器每日任务,及其与PC或其他后台管理控制系统的通信协议(串行通信、USB接口或千兆以太网)。一些IC经销商给予集成化了仿真模拟前面和微处理器的集成ic。在许多状况下,微处理器或集成化的储存器室内空间并不是超过要求便是不足用,而单独的控制模块容许生产商挑选最适宜其设计方案规定的微处理器和存储芯片容积,自然,生产商将根据期待的作用水准、载入范畴和输出功率规定等要素作出决策。因为如今现有像EM4094那样的可带来详细协调能力的集成ic,因而下边让我们将探讨怎样在一个具体的读写器中集成化这一读写器集成ic。图1所显示为常见的使用电源电路配备。

  电源设计

  最先,大家简略讨论一下EM4094的电源设计。该集成ic有三个不一样的开关电源脚位,在其中的VDDA1和VDDA2用以给里面的无线天线控制器ANT1和ANT2供电系统。每一个控制器可单独受电。因为这两个控制器很有可能造成或同歩很大的电流量,因而提议在VDDA1和VDDA2两脚位中间连接一个3.3μF的电容器以给无线天线给予充分的动能。此外,大家还提议在该电容器旁边串联2个电容器值各自为1nF和100nF的电容器,以对开关电源开展去耦和过滤。

  第三个开关电源脚位VDD用以给全部其他的內部控制模块供电系统。在这里条电源插头上,技术工程师将迫不得已为了更好地上边提及的一样缘故连接2个电容器值各自为1nF和100nF的耦合电容,他们最好是选用由COG和X7R等电极化原材料制作而成的瓷片电容,因而类电容器的输出精度小和溫度可靠性较高。这儿很重要的一点是,解决这三条电源插头增加同样的工作电压(3.3V或5V)。这种电源插头还应该与仿真模拟地相接。

  无线天线控制器輸出

  ANT1 和ANT2为无线天线控制器的两种輸出端,他们可同相或正相反推动,这导致有可能用不一样的方法联接读写器无线天线,及其根据所挑选构造的差异造成四个不一样输出功率等級的无线天线。EM4094还可与一个远侧无线天线一起应用,这时EM4094的输出阻抗(见图3)务必与通信网络特性阻抗相符合。

  

  图3:匹配电阻电源电路。

  若选用同轴线,那麼在只应用一个无线天线控制器的情形下,EM4094的输出阻抗将需要在10欧姆(ANT1可选择)和50欧姆中间开展调节;当2个无线天线串联应用时,EM4094的输出阻抗将需要在5欧母(ANT1可迁)到50欧姆中间开展调节。为了更好地完成一个较好的匹配电阻,开发者可依靠Smith图表挑选应用一个LC PI互联网和挑选适宜的元器件变量值。

  假如读写器无线天线可以与EM4094集成化在同一块PCB板上,那麼你可以应用立即无线天线相接方式(见图2)。在这样的情形下,无线天线和串连电容器产生LC串连控制回路。这一回路的串联谐振为读写器的頻率。串联电阻用以抑止品质因素并将无线天线的电流量设置在EM4094的额定电流下列。当无线天线工作中在其串联谐振时,立即联接无线天线可得到较高的输出功率。相关IC无线天线的不一样接口方式可参照EM4094运用手册。

  

  图2:立即无线天线联接。

  光端机数据信号接受

  RFIN1 和RFIN2是该IC接受链上的2个键入脚位,他们被EM4094用于调制解调光端机送到的数据流分析,其脚位 上的电流务必设置在GND和VDD中间,这两个调制解调键入务必具备同样的性能指标和展现出同样的敏感度。相互配合一个外界配对特性阻抗电源电路,这两个键入端可用以调制解调键入的位置或幅度调制数据信号。未采用的键入脚理应根据一个10nF的电容器引至仿真模拟地。键入脚位的高灵敏促使读写器就算在rfid标签的最少开关电源等级上仍能有很远的载入间距。

  安全性作用

  当今的很多RFID运用都选用加密技术对信息实现加锁或对真实身份开展证实。有一些加密技术是公布的,有一些则不对外部公布。有一些经销商在源码或总体目标编码、或其他单独的安全性元器件(如SIM卡)中给予她们特有的加密技术。自然,多种多样可选计划方案促使设计方案可十分灵便。你能在一个传统式的微处理器或一个可靠的控制板中完成一个或好几个优化算法,此外一个挑选是用一个承担安全性使用的单独元器件来搭建一个插口。将这2种计划方案混和应用自然也是还可以的。EM根据SIM卡给予其特有加密技术。

电子发烧友网技术性编写评价剖析:

  根据之上讲解得知搭建一个订制RFID读写器并不是难题。为了更好地进一步简单化RFID读写器的开发设计,EM Microelectronic公司已经根据EM4094设计方案和建立了一个演示版的RFID读写器。这一机器设备的首要目标是作为参照设计方案和演试专用工具。该演示版读写器及相对应的固定件适用ISO14443 Type A和B、Sony Felica及ISO15693规范的所有强制性指令,并适用EM 13.56MHz光端机IC的所有指令系统。因为客户与rfid标签中间的通讯硬件配置已在源码中完成,因而房地产商可立即在目前的根基上开发设计其网络层,这将使读写器的研发時间降至最少,若有一切疑虑敬请阅读者强调。

大伙儿如有什么问题,热烈欢迎在评价处探讨。

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