無(wú)電池NFC鍵盤(pán)設計方案

此解決方案使用近場(chǎng)通信（NFC）技術(shù)實(shí)現了無(wú)電池鍵盤(pán)。此解決方案的核心部分是可以由主機微控制器讀寫(xiě)的TI動(dòng)態(tài)NFC標簽。支持NFC的手機可以快速發(fā)現并識別該鍵盤(pán)，然后在鍵盤(pán)和應用程序之間建立連接。此設計是無(wú)電池系統（即，無(wú)需電池即可工作），客戶(hù)可以利用該系統構建具有優(yōu)化尺寸的產(chǎn)品（例如薄鍵盤(pán)）以及重量更輕的產(chǎn)品（例如易于攜帶）。

特性

●無(wú)電池解決方案

●標準PC/AT鍵盤(pán)字符集

●大于400個(gè)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(xiàn)圈天線(xiàn)

●提供Android測試工具和InputMethod應用程序

原理框圖

無(wú)電池近場(chǎng)通信（NFC）鍵盤(pán)原理圖

硬件框圖

無(wú)電池近場(chǎng)通信（NFC）鍵盤(pán)硬件框圖

相關(guān)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(gè)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(wú)線(xiàn)感測應用中實(shí)現延長(cháng)電池壽命進(jìn)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定性和可靠性結合在一起，總體能耗更低。外設包括一個(gè)10位模數轉換器（ADC），一個(gè)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(gè)內部DMA，一個(gè)硬件乘法器，一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC），5個(gè)16位定時(shí)器和數字I/O.

MSP430FR573x MSP430FR572x混合信號微控制器功能框圖

2.RF430CL330H動(dòng)態(tài)NFC接口轉發(fā)器

德州儀器（TI）動(dòng)態(tài)NFC接口應答機RF430CL330H是一個(gè)NFC標簽類(lèi)型4器件，此器件將一個(gè)無(wú)線(xiàn)NFC接口和一個(gè)接線(xiàn)SPI或I2C接口組合在一起，將此器件與一個(gè)主機相連。SRAM內的NDEF消息可由集成型SPI或I2C串行通信接口寫(xiě)入和讀取，而此消息也可通過(guò)集成型ISO14443B兼容RF接口（支持高達848kbps數據速率）進(jìn)行無(wú)線(xiàn)存取和更新。

這可實(shí)現針對替代載波的NFC連接切換，如同，低功耗（BLE），和Wi-Fi等，只需一次敲擊的簡(jiǎn)便且直觀(guān)的配對過(guò)程或認證過(guò)程。作為一個(gè)常見(jiàn)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(cháng)的基礎設施進(jìn)行通信。

RF430CL330H動(dòng)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、低壓降穩壓器

TPS709xx系列線(xiàn)性穩壓器是設計用于功耗敏感類(lèi)應用的超低靜態(tài)電流器件。一個(gè)精密帶隙和誤差放大器在溫度范圍內的精度為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(lèi)常開(kāi)系統的理想解決方案。為了增加安全性，這些器件還具有熱關(guān)斷、電流限制和反向電流保護功能。通過(guò)將使能（EN）引腳下拉至低電平可將這些穩壓器置于關(guān)斷模式。這個(gè)模式的關(guān)斷電流低至150nA（典型值）。

TPS70933功能框圖