Cortex-M0的RFID讀卡器電路設(shè)計(jì)方案
主控芯片NXP LPC812:LPCS00 系列是基于ARM Cortex-M0+的低成本32 位MCU 系列產(chǎn)品,工作時(shí)CPU 頻率最高可達(dá)30 MHz。它支持最高16 KB 的閃存和4 KB 的SRAM。
本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201710/369292.htm射頻芯片SLRC610
SLRC610 是NXP 公司新一代多協(xié)議無(wú)線近場(chǎng)芯片中的一員,它是用于13.56MHz 的非接觸式通信的高度集成的收發(fā)器芯片,支持并遵守IS0/IEC15693、EPCUID 和ISO/IEC18000-3 mode 3/EPC Class-1 HF 協(xié)議的卡片。它與主機(jī)的通信接口有SPI、UART、I2C 總線(包括I2C 和I2CL 模式)三種。另外,它的安全性比上一代更高,支持安全訪問模塊(SAM)的連接。
模塊硬件設(shè)計(jì)
模塊主要由通信升級(jí)接口、調(diào)試接口、提示信號(hào)、LPC812、SLRC610、模塊內(nèi)置天線等組成。模塊框圖如圖1 所示。
主控芯片電路設(shè)計(jì)
LPC812 是LPC800 系列配置最高的型號(hào),它有TSSOP16、SO2O、TSSOP20 三種封裝,因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是小模塊,所以選用了sO2O 塑料小型封裝。由于LPC812支持通過開關(guān)矩陣將特殊功能分配到某個(gè)I/O 引腳,所以在設(shè)計(jì)原理圖的時(shí)候可以充分考慮將某個(gè)功能分配到哪個(gè)引腳上既方便布線、性能又好。另外,本次設(shè)計(jì)中LPC812 內(nèi)置的1%精度的12 MHz 內(nèi)部RC 振蕩器作系統(tǒng)時(shí)鐘。主控芯片電路如圖2 所示。
射頻芯片電路設(shè)計(jì)
SLRC610 只有一種小型的HVQFN32 封裝,特別要注意它的第33 引腳,也就是芯片朝PCB 面正中間一個(gè)正方形的面,這個(gè)面必須良好接地,否則會(huì)出現(xiàn)些奇怪的現(xiàn)象。SLRC610 支持SPI、I2C 總線、I2CI 和UART 四種接口,它會(huì)在掉電復(fù)位后通過IFSEL0 和IFSEL1 電平組合來(lái)判斷當(dāng)前主機(jī)接口類型。本次設(shè)計(jì)是采用了硬編碼的SPI 接口,在硬件電路上需IFSEL0 接地、IFSEL1 接VCC。射頻芯片電路如圖3 所示。其巾,引在SLRC610 芯片中33 引腳VSS 的作用是接地和散熱,所以此引腳必須良好接地。
天線的匹配電路包含一個(gè)EMC 低通濾波器(L1、L2、C5、C6),一個(gè)匹配電路(C3、C4、C7~ C1O),一個(gè)接收電路(R2、R3、C15)和天線本身。接收電路的元件值需被特別設(shè)計(jì)并根據(jù)板子實(shí)際情況調(diào)整。本次設(shè)計(jì)模塊的尺寸有限,接收電路采用了元器件較少的單端模式,且天線線圈是內(nèi)置在PCB 中間層,以方便應(yīng)用,減小體積。
本模塊設(shè)計(jì)中采用的是較新的主控和射頻芯片,價(jià)格較低,性能又強(qiáng),而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)有供貨、價(jià)格等方面的問題。LPC800 系列既增加了開關(guān)矩陣等實(shí)用的功能,方便用戶電路設(shè)計(jì),也集成了老一代單片機(jī)的ISP 升級(jí)功能。本文詳細(xì)描述了這兩顆芯片的使用方法以及對(duì)模塊的調(diào)試方法與步驟等。該模塊采用貼面封裝的元件,具有低成本、低功耗、小尺寸、讀寫卡距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),使用起來(lái)很方便,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
評(píng)論