[实用新型]NFC通信电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通信电路，特别涉及一种用于电能表的NFC通信电路。

背景技术

目前的NFC通信方案主要包括有NFC全终端电路。该电路是集成于手机的终端电路，手机终端的硬件架构至少包含CLF、安全模块、天线和主处理器等模块。NFC芯片上的被动式天线印刷在塑料薄膜上，再贴至SIM卡表面，或者作为一个独立的部件附加在手机中；其安全芯片无法与手机终端物理分离，业务初始化、个人化、业务更新和管理不方便，而且用户更换手机时，所有业务需重新转移到新手机，成本高，流程长。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全可靠的NFC通信电路。

本实用新型提供的这种NFC通信电路，包括供电电路、电平转换电路、NFC射频芯片和天线匹配电路，NFC射频芯片包括安全单元和控制单元，供电电路与NFC射频芯片的电源管脚相连，NFC射频芯片通过I2C接口与电平转换电路相连，该芯片还通过串口与天线匹配电路相连。

所述天线匹配电路包括匹配电容C2、匹配电容C3、静电管D1、静电管D2，所述NFC芯片的接收数据管脚RX1通过电阻R17串联静电管D1接地，该管脚同时通过电阻R17与天线管脚ANTENNA_1相连，同时通过电阻R17串联电阻R19与静电管D2相连；所述NFC芯片的接收数据管脚TX1通过电阻R13串联匹配电容C2与天线管脚ANTENNA_1相连，同时该管脚通过电阻R11接地；所述NFC芯片的接收数据管脚TX2通过电阻R14串联匹配电容C3与天线管脚ANTENNA_2相连，同时该管脚通过电阻R12接地；所述NFC芯片的接收数据管脚RX2通过电阻R18串联静电管D2接地，该管脚同时通过电阻R18与天线管脚ANTENNA_2相连；电容C4并联接于电阻R19的两侧。

本实用新型选用一枚将控制单元和安全单元集为一体NFC射频芯片，将安全单元和手机终端完全分离，且安全单元里面内置了安全操作系统，安全系数极高。由于该芯片具有高度集成性，因此简化了外围电路的设计，节省了大量的空间。本实用新型感应灵敏，通信效率高，可靠性强。

附图说明

图1是本实用新型的功能模块图。

图2是本实用新型的电路图。

图3是本实用新型的天线匹配电路的电路图。

图4是本实用新型的一种具体实施方式。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括供电电路、电平转换电路、NFC射频芯片和天线匹配电路，NFC射频芯片包括安全单元和控制单元，供电电路与NFC射频芯片的电源管脚相连，NFC射频芯片通过I2C接口与电平转换电路相连，该芯片还通过串口与天线匹配电路相连。

如图2所示，本实用新型配备有RS485、红外和NFC通信三种通信方式。本实用新型的NFC射频芯片选用ST公司的通信芯片，其型号为STGNFCA5CI7VB768BGA64。这是一款集成数据控制和安全处理的通信芯片，其体积小，便于植入，且匹配电路简单，感应灵敏。

该芯片的控制单元是一个射频控制单元，通过片上天线接收NFC手机的数据并存入安全单元，也可将安全单元数据取出，通过射频方式传送给手机。安全单元负责执行与安全相关的算法，存储关键数据，并输出计算结果给NFC控制单元，当接收到数据时能通过中断的方式通知表计主MCU读取数据。电平转换电路可采用TI公司的芯片，其型号为TXS0108EPWR。该芯片主要功能是通过I2C接口将NFC射频芯片和主MCU连接，完成数据的双向传输。

使用时，本实用新型置于电能表中，与手机完全隔离，安全系数高。

如图3所示，天线匹配电路包括匹配电容C2、匹配电容C3、静电管D1、静电管D2，NFC芯片的接收数据管脚RX1通过电阻R17串联静电管D1接地，该管脚同时通过电阻R17与天线管脚ANTENNA_1相连，同时通过电阻R17串联电阻R19与静电管D2相连； NFC芯片的接收数据管脚TX1通过电阻R13串联匹配电容C2与天线管脚ANTENNA_1相连，同时该管脚通过电阻R11接地；NFC芯片的接收数据管脚TX2通过电阻R14串联匹配电容C3与天线管脚ANTENNA_2相连，同时该管脚通过电阻R12接地；NFC芯片的接收数据管脚RX2通过电阻R18串联静电管D2接地，该管脚同时通过电阻R18与天线管脚ANTENNA_2相连；电容C4并联接于电阻R19的两侧。

经过一系列的实验，当匹配电容C2和匹配电容C3选用270pf时，本实用新型能达到最佳灵敏度。