[實用新型]NFC通信電路

有效

• 申請號: 201320161908.1
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN203119892U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 殷琪;肖志華;朱政堅
• 申請（專利權）人: 威勝集團有限公司
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本實用新型涉及一種通信電路，特別涉及一種用于電能表的NFC通信電路。

背景技術

目前的NFC通信方案主要包括有NFC全終端電路。該電路是集成于手機的終端電路，手機終端的硬件架構至少包含CLF、安全模塊、天線和主處理器等模塊。NFC芯片上的被動式天線印刷在塑料薄膜上，再貼至SIM卡表面，或者作為一個獨立的部件附加在手機中；其安全芯片無法與手機終端物理分離，業務初始化、個人化、業務更新和管理不方便，而且用戶更換手機時，所有業務需重新轉移到新手機，成本高，流程長。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種安全可靠的NFC通信電路。

本實用新型提供的這種NFC通信電路，包括供電電路、電平轉換電路、NFC射頻芯片和天線匹配電路，NFC射頻芯片包括安全單元和控制單元，供電電路與NFC射頻芯片的電源管腳相連，NFC射頻芯片通過I2C接口與電平轉換電路相連，該芯片還通過串口與天線匹配電路相連。

所述天線匹配電路包括匹配電容C2、匹配電容C3、靜電管D1、靜電管D2，所述NFC芯片的接收數據管腳RX1通過電阻R17串聯靜電管D1接地，該管腳同時通過電阻R17與天線管腳ANTENNA_1相連，同時通過電阻R17串聯電阻R19與靜電管D2相連；所述NFC芯片的接收數據管腳TX1通過電阻R13串聯匹配電容C2與天線管腳ANTENNA_1相連，同時該管腳通過電阻R11接地；所述NFC芯片的接收數據管腳TX2通過電阻R14串聯匹配電容C3與天線管腳ANTENNA_2相連，同時該管腳通過電阻R12接地；所述NFC芯片的接收數據管腳RX2通過電阻R18串聯靜電管D2接地，該管腳同時通過電阻R18與天線管腳ANTENNA_2相連；電容C4并聯接于電阻R19的兩側。

本實用新型選用一枚將控制單元和安全單元集為一體NFC射頻芯片，將安全單元和手機終端完全分離，且安全單元里面內置了安全操作系統，安全系數極高。由于該芯片具有高度集成性，因此簡化了外圍電路的設計，節省了大量的空間。本實用新型感應靈敏，通信效率高，可靠性強。

附圖說明

圖1是本實用新型的功能模塊圖。

圖2是本實用新型的電路圖。

圖3是本實用新型的天線匹配電路的電路圖。

圖4是本實用新型的一種具體實施方式。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括供電電路、電平轉換電路、NFC射頻芯片和天線匹配電路，NFC射頻芯片包括安全單元和控制單元，供電電路與NFC射頻芯片的電源管腳相連，NFC射頻芯片通過I2C接口與電平轉換電路相連，該芯片還通過串口與天線匹配電路相連。

如圖2所示，本實用新型配備有RS485、紅外和NFC通信三種通信方式。本實用新型的NFC射頻芯片選用ST公司的通信芯片，其型號為STGNFCA5CI7VB768BGA64。這是一款集成數據控制和安全處理的通信芯片，其體積小，便于植入，且匹配電路簡單，感應靈敏。

該芯片的控制單元是一個射頻控制單元，通過片上天線接收NFC手機的數據并存入安全單元，也可將安全單元數據取出，通過射頻方式傳送給手機。安全單元負責執行與安全相關的算法，存儲關鍵數據，并輸出計算結果給NFC控制單元，當接收到數據時能通過中斷的方式通知表計主MCU讀取數據。電平轉換電路可采用TI公司的芯片，其型號為TXS0108EPWR。該芯片主要功能是通過I2C接口將NFC射頻芯片和主MCU連接，完成數據的雙向傳輸。

使用時，本實用新型置于電能表中，與手機完全隔離，安全系數高。

如圖3所示，天線匹配電路包括匹配電容C2、匹配電容C3、靜電管D1、靜電管D2，NFC芯片的接收數據管腳RX1通過電阻R17串聯靜電管D1接地，該管腳同時通過電阻R17與天線管腳ANTENNA_1相連，同時通過電阻R17串聯電阻R19與靜電管D2相連；?NFC芯片的接收數據管腳TX1通過電阻R13串聯匹配電容C2與天線管腳ANTENNA_1相連，同時該管腳通過電阻R11接地；NFC芯片的接收數據管腳TX2通過電阻R14串聯匹配電容C3與天線管腳ANTENNA_2相連，同時該管腳通過電阻R12接地；NFC芯片的接收數據管腳RX2通過電阻R18串聯靜電管D2接地，該管腳同時通過電阻R18與天線管腳ANTENNA_2相連；電容C4并聯接于電阻R19的兩側。

經過一系列的實驗，當匹配電容C2和匹配電容C3選用270pf時，本實用新型能達到最佳靈敏度。