基于兼容主流通信協議NFC收發器的安防產品應用經驗

和傳統的近距通訊相比，近場通訊（NFC）有天然的安全性，以及連接建立的快速性。這些優點也使得NFC在手機及安防領域里備受歡迎，如智能門鎖，門禁等都具有NFC功能。

目前，我在做的一個安防產品（keypad）也增設了NFC功能。傳統的keypad都是通過設置密碼，且在按下密碼后，keypad方可進行后續的工作。加上NFC功能后，可以使用戶直接刷卡，無需再按按鍵就可以使keypad進行后續工作。所以這個功能無疑是我設計的產品的一大亮點，也是和傳統安防產品中的keypad一個重要區別。

在我的安防產品keypad中選用了世強代理的Melexis的MLX90132 NFC收發器來實現傳統升級。

選擇MLX90132應用方案的三大理由

經過查詢及世強的推薦，使得我的設計最終與MLX90132走到了一起。下面我來說說我選擇MLX90132應用方案的幾個理由：

1）協議上基本可以兼容目前所有主流的NFC通信協議：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，鑒于我設計的是安防類產品，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，這也對方案成本有要求。也許51核的MCU就可以滿足一般的設計要求，但跑NFC通信協議，對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狀態下，典型功耗只有50uA。這個功耗會和天線負載有關系，同時也和TAG detection模式下射頻檢測脈沖的頻率有關。在TAG detection狀態下，如果讀卡設備檢測到有TAG出現在射頻場內，MLX90132會通過IRQout（SPI接口）或直接發送WUFlag（UART接口），喚醒主MCU，并進入Ready狀態等待主MCU的命令。若MCU在低功耗（睡眠）模式下，可以通過外部中斷喚醒，這一流程及其他工作模式的切換，可通過以下流程圖描述：

各部分在MLX90132應用方案中的使用

MLX90132部分的設計大致如下。設計中使用SPI接口模式，因為我的主MCU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的推薦設計。當然如果對射頻有所研究，可以自己計算一下阻抗匹配及濾波器的設計，這樣設計出來的讀卡設備，可以使TAG的感應距離更遠。

晶振部分，出于成本考慮，本方案選擇了一塊無源的精度為±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存在比較大的誤差，從而導致通信失敗率升高。所如何選擇一個合適精度的晶振需要通過很多次驗證及負載電容的匹配測試?？偠灾?，涉及到無線通信則選擇精度高的晶振，這樣可以將其他干擾無線的因素盡可能降低。

世強作為Melexis官方授權一級分銷商，可供應Melexis磁傳感器及其接口芯片、傳感器、RFID和NFC芯片、無線芯片等全線產品，在讀卡器，安防監控，門禁，光伏逆變器，醫療電子等工業應用上都能提供解決方案、Demo支持和技術服務。