基于NFC的電子錢(qián)包電路設計

NFC即近距離無(wú)線(xiàn)通信。是由恩智浦公司發(fā)起，由諾基亞、索尼等著(zhù)名廠(chǎng)商聯(lián)合主推的一項無(wú)線(xiàn)技術(shù)---在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點(diǎn)對點(diǎn)的功能，能在短距離內與兼容設備進(jìn)行識別和數據交換。NFC具有雙向連接和識別的特點(diǎn)，工作于13.56MHz頻率范圍，作用距離接近10厘米。

PN544符合歐洲電信標準協(xié)會(huì )(ETSI)制定的最新NFC規范，能夠為手機制造商和電信營(yíng)運商提供完全兼容的平臺，用以推出下一代NFC設備和服務(wù)：PN544完全兼容現已發(fā)布的所有通過(guò)單線(xiàn)協(xié)議(SWP) 連接SIM卡和主機控制器接口(HCI)的NFC規范。

PN65O即為PN544加上NXP的SmartMX安全模塊，PN544和PN65O硬件PIN 對 PIN 完全兼容。同時(shí)，PN65O / PN544還提供多種主機接口選擇 ，確保手機制造商實(shí)現輕松集成High Speed UART、SPI、I2C，并支持多種RF接口協(xié)議：ISO14443A/B 、ISO15693、MIFARE、Felica.

電路原理

NFC PN544 / PN65O的結構框圖

圖1 NFC PN544 / PN65O 硬件電路框圖

接收電路

由R127，C118，R128，C119組成，芯片內部產(chǎn)生的Vmid電位作為RX管腳的輸入電位，為減少擾動(dòng)，需用電容將Vmid接地。Vmid的偏置電壓可以增加Rx 腳的電壓驅動(dòng)。圖2 所示的為NFC 射頻接收電路。

圖2 NFC射頻部分電路

NFC與SIM卡安全模塊接口電路

NFC IC帶有SWP一線(xiàn)接口可以實(shí)現與SIM卡的數據通訊，其參考電路如下圖3所示。

圖3 NFC與SIM卡安全模塊接口電路

EMC電路

由于該系統是以13.56MHz的操作頻率為基礎。該頻率由石英晶振產(chǎn)生。與此同時(shí)還會(huì )產(chǎn)生高階諧波。為了符合內部電磁兼容性規則，13.56MHz的三次、五次及五次以上的高階諧波必須適當的抑止。所以該EMC電路配置為一LC低通濾波器，用來(lái)濾除高次諧波。

天線(xiàn)匹配電路

由于天線(xiàn)線(xiàn)圈本身是一個(gè)低阻抗的設備，為了能夠把NFC IC 送出的能量以最大化的傳遞給天線(xiàn) ，所以在天線(xiàn)與NFC IC間須加一匹配電路 。消除因不匹配而造成的信號反射形成的能量損失。

編者結語(yǔ)

本文的NXP實(shí)用的NFC電子錢(qián)包解決方案，以13.56MHz的操作頻率為基礎，以手機為交易平臺，由NXP PN544 NFC控制器 (PN65O內置了安全模塊)和安全模塊兩大部分實(shí)現移動(dòng)支付及數據交換功能，為電子支付提供便捷、安全、超凡體驗。