CN105262511B - 一种实现nfc标签转换的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现NFC标签转换的装置及方法，涉及NFC标签技术领域。该装置包括NFC模块、主控制板、敞口容器和扣于敞口容器顶部的顶盖，主控制板竖直固定于敞口容器内，主控制板的顶部水平设有弹片连接器；NFC模块水平设于顶盖的底部，且NFC模块底部设有一排与弹片连接器位置对应的金手指；当顶盖扣于敞口容器顶部时，金手指与弹片连接器的顶部充分接触，实现NFC模块与主控制板之间的通信。本发明不但能够方便、快捷地实现NFC标签转换，而且易携带、易分离使用。

Description

一种实现NFC标签转换的装置及方法

技术领域

本发明涉及NFC标签技术领域，具体来讲是一种实现NFC(Near FieldCommunication，近场通信)标签转换的装置及方法。

背景技术

NFC是一种短距高频的无线电近场通信技术，在13.56MHz频率运行于20厘米距离内，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输。由于NFC技术使用便利、成本低廉、更富直观性，因此，已被越来越多地应用到各种NFC技术产品中，例如手机、交通一卡通、信用卡、支付卡等。

NFC技术产品中使用的NFC标签普遍为静态NFC标签。静态NFC标签作为一种独立式的应用，由于其无法与外界通信，使得一旦数据写入错误，用户无法进行修改，必须使用专用读写器进行修改，因此，操作十分不便，灵活性差。为了克服静态NFC标签存在的缺陷，新兴技术是采用动态NFC标签。动态NFC标签可以实时读取主控制板上的信息，主控制板又可以与外界网络通信，所以动态NFC标签应用起来更加的灵活。但要实现动态NFC标签的功能，就必须使得NFC模块通过接口与主控制板通信，通信建立时就是动态NFC标签，通信断开时就是静态NFC标签，这一过程也被称为NFC标签转换。

目前，实现NFC标签转换普遍采用以下三种方式：(1)通过将NFC模块与主控制板合成在一个电路板上，实现NFC模块与主控制板之间的通信；(2)采用排插将NFC模块固定在主控制板上，使NFC模块与主控制板通信之间实现通信；(3)采用连接线将NFC模块与主控制板连接，从而实现两者的通信。但在使用过程中发现，上述三种方式分别存在以下缺陷：

方式(1)中，由于NFC模块与主控制板合成在一个电路板上，使得电路板的面积增大，不利于产品设计，而且NFC模块合成在电路板上也不利于分离使用；方式(2)中，虽然不会增大电路板面积，但是依然存在不利于分离使用的缺陷；方式(3)中，虽然不存在上述问题，但该方式需随时携带连接线，一旦连接线丢失则无法实现NFC模块与主控板的通信。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种实现NFC标签转换的装置及方法，不但能够方便、快捷地实现NFC标签转换，而且易携带、易分离使用。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：提供一种实现NFC标签转换的装置，包括近场通信NFC模块、主控制板、敞口容器和扣于敞口容器顶部的顶盖，所述主控制板竖直固定于敞口容器内，主控制板的顶部水平设有弹片连接器；所述NFC模块水平设于顶盖的底部，且NFC模块底部设有一排与弹片连接器位置对应的金手指；当顶盖扣于敞口容器顶部时，金手指与弹片连接器的顶部充分接触，实现NFC模块与主控制板之间的通信。

在上述技术方案的基础上，所述弹片连接器包括水平固定于主控制板顶部的弹片基座，所述弹片基座的顶部设有一排与所述金手指一一对应的拱形弹片；当顶盖扣于敞口容器顶部时，所述拱形弹片的顶部与金手指的底部接触；所述弹片基座的底部设有一排用于传输信号的插针，每个插针的一端与弹片基座连接，另一端与主控制板连接。

在上述技术方案的基础上，所述金手指、拱形弹片的个数均设为5个，5个拱形弹片对应的连接信号分别为3.3V电源信号、地信号、SCL时钟信号、SDA数据信号和GPO中断信号。

在上述技术方案的基础上，每个拱形弹片的接触电阻为30毫欧姆，额定电流为0.5A，且每个拱形弹片顶部的受压力度最大为500克力。

在上述技术方案的基础上，所述顶盖的底部沿边缘设有多个卡钩，所述敞口容器的内侧壁与每个卡钩对应之处均开有一个卡槽，顶盖通过卡钩与敞口容器的卡槽连接。

在上述技术方案的基础上，所述卡钩、卡槽均等间距设置为三个。

在上述技术方案的基础上，所述敞口容器、顶盖的形状均为圆形、矩形或椭圆形。

在上述技术方案的基础上，所述拱形弹片的材质为表面镀金的磷铜，所述弹片基座的材质为液晶聚合物LCP塑料。

在上述技术方案的基础上，所述NFC模块与顶盖的底部之间为可拆卸连接。

本发明还提供一种基于上述装置的实现NFC标签转换的方法，包括以下步骤：

S1：根据实际需要在NFC模块的底部制作一排金手指；同时，在主控制板的顶部水平设置用于连接NFC模块与主控制板的弹片连接器；

S2：将制作好的NFC模块安装于顶盖的底部；将制作好的主控制板竖直安装于敞口容器内，安装过程中保证弹片连接器位置与金手指的位置相互对应；

S3：当需要将NFC模块转换为NFC动态标签时，将顶盖扣于敞口容器的顶部，此时，NFC模块的金手指与弹片连接器的顶部充分接触，使信号导通，实现NFC模块与主控制板之间的通信；

S4：当需要将NFC模块转换为NFC静态标签时，将顶盖从敞口容器的顶部取下，此时，NFC模块的金手指与弹片连接器分离，使信号断开，实现NFC模块由动态标签到静态标签的转换。

本发明的有益效果在于：

1、本发明中，主控制板设置于一敞口容器内，NFC模块设置于一顶盖的底部，且主控制板的顶部水平设有用于连接NFC模块与主控制板的弹片连接器，NFC模块的底部设有一排与弹片连接器位置对应的金手指；通过将顶盖扣于敞口容器顶部，使得金手指与弹片连接器充分接触，从而能够方便、快捷地实现NFC模块与主控制板之间的通信(即实现NFC标签转换)。

2、本发明中，弹片连接器采用拱形弹片作为NFC模块与主控制板之间的主要连接部件，通过顶盖扣压时的压力，利用拱形弹片的弹性形变实现与金手指的充分接触，保证了良好的信号接触，使得通信质量佳，同时成本也较低廉，适合大批量生产。

3、本发明通过卡钩、卡槽的设计将顶盖扣于敞口容器的顶部，该设计不但结构简单，而且可快速、方便地实现NFC模块与主控制板之间地连接；与此同时，NFC模块与顶盖的底部为可拆卸连接，更能方便地将NFC模块作为静态标签分离使用。

4、本发明中，敞口容器和顶盖的设计，不但能对NFC模块和主控制板起到很好的保护作用，而且使得NFC模块和主控制板整体携带更方便、且不易丢失。

5、本发明中，拱形弹片的材质为表面镀金的磷铜，弹片基座的材质为LCP(LiquidCrystal Polymer，液晶聚合物)塑料，不但产品性能好，使用寿命长，而且，原材料易采购、价格低廉。

6、本发明中的敞口容器和顶盖可根据需要设计成圆形、矩形、椭圆形或其他任意形状，可满足各种使用环境的需求，适用范围广。

附图说明

图1为本发明实施例中实现NFC标签转换的装置的结构示意图；

图2为图1去除敞口容器和顶盖后的结构示意图；

图3为图2中NFC模块的仰视图；

图4为图2中主控制板与弹片连接器连接的右视图。

附图标记：

1-NFC模块；2-顶盖；3-主控制板；4-敞口容器；5-金手指；6-弹片连接器，6a-拱形弹片，6b-弹片基座，6c-插针；7-卡钩；8-卡槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种实现NFC标签转换的装置，包括NFC模块1、主控制板3、敞口容器4和扣于敞口容器4顶部的顶盖2，主控制板3竖直固定于敞口容器4内，主控制板3的顶部水平设有弹片连接器6；所述NFC模块1水平设于顶盖2的底部，且NFC模块1底部设有一排与弹片连接器6位置对应的金手指5；当顶盖2扣于敞口容器4顶部时，金手指5与弹片连接器6的顶部充分接触，实现NFC模块1与主控制板3之间的通信(即实现NFC标签转换)。实际使用中，敞口容器4和顶盖2可根据需要设计成圆形、矩形、椭圆形或其他任意形状。

参见图1所示，顶盖2的底部沿边缘设有多个卡钩7，敞口容器4的内侧壁与每个卡钩7对应之处均开有一个卡槽8，顶盖2通过卡钩7与敞口容器4的卡槽8连接，可快速、方便地实现NFC模块1与主控制板3之间地连接，且本实施例中，NFC模块1与顶盖2的底部为可拆卸连接，方便NFC模块1的分离使用(作为静态标签使用)。另外，考虑到卡钩7的承受力和平均受力情况，本实施例中，将卡钩7、卡槽8均等间距设置为三个。

参见图2所示，所述弹片连接器6包括水平固定于主控制板3顶部的弹片基座6b，弹片基座6b的顶部设有一排与所述金手指5一一对应的拱形弹片6a，当顶盖2扣于敞口容器4顶部时，所述拱形弹片6a的顶部与金手指5的底部接触；弹片基座6b的底部设有一排用于传输信号的插针6c，每个插针6c的一端与弹片基座6b连接，另一端与主控制板3连接。

参见图3和图4所示，本实施例中，金手指5、拱形弹片6a的个数均设为5个，5个拱形弹片6a对应的连接信号分别是3.3V电源信号、地信号、SCL时钟信号、SDA数据信号和GPO中断信号；每个拱形弹片6a的接触电阻为30毫欧姆，额定电流为0.5A，且每个拱形弹片6a顶部的受压力度最大为500克力；另外，拱形弹片6a的材质优选为表面镀金的磷铜，弹片基座6b的材质优选为LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物)塑料。采用此种结构的弹片连接器6作为NFC模块1与主控制板3之间的连接，可保证信号接触良好，通信质量佳，同时成本也很低廉，适合大批量生产。

本发明还提供一种基于上述装置的实现NFC标签转换的方法，包括以下步骤：

S1：根据实际需要在NFC模块1的底部制作一排金手指5；同时，在主控制板3的顶部水平设置用于连接NFC模块1与主控制板3的弹片连接器6；

S2：将制作好的NFC模块1安装于顶盖2的底部；将制作好的主控制板3竖直安装于敞口容器4内，安装过程中保证弹片连接器6位置与金手指5的位置相互对应；

S3：当需要将NFC模块1转换为NFC动态标签时，将顶盖2扣于敞口容器4的顶部，此时，NFC模块1的金手指5与弹片连接器6的顶部充分接触，使信号导通，实现NFC模块1与主控制板3之间的通信；

S4：当需要将NFC模块1转换为NFC静态标签时，将顶盖2从敞口容器4的顶部取下，此时，NFC模块1的金手指5与弹片连接器6分离，使信号断开，实现NFC模块1由动态标签到静态标签的转换。(此时，可根据需要将NFC模块1作为静态标签分离使用)

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型属在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种实现NFC标签转换的装置，包括近场通信NFC模块(1)和主控制板(3)，其特征在于：该装置还包括敞口容器(4)和扣于敞口容器(4)顶部的顶盖(2)，所述主控制板(3)竖直固定于敞口容器(4)内，主控制板(3)的顶部水平设有弹片连接器(6)；所述NFC模块(1)水平设于顶盖(2)的底部，且NFC模块(1)底部设有一排与弹片连接器(6)位置对应的金手指(5)；当顶盖(2)扣于敞口容器(4)顶部时，金手指(5)与弹片连接器(6)的顶部充分接触，实现NFC模块(1)与主控制板(3)之间的通信。

2.如权利要求1所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：所述弹片连接器(6)包括水平固定于主控制板(3)顶部的弹片基座(6b)，所述弹片基座(6b)的顶部设有一排与所述金手指(5)一一对应的拱形弹片(6a)；当顶盖(2)扣于敞口容器(4)顶部时，所述拱形弹片(6a)的顶部与金手指(5)的底部接触；所述弹片基座(6b)的底部设有一排用于传输信号的插针(6c)，每个插针(6c)的一端与弹片基座(6b)连接，另一端与主控制板(3)连接。

3.如权利要求2所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：所述金手指(5)、拱形弹片(6a)的个数均设为5个，5个拱形弹片(6a)对应的连接信号分别为3.3V电源信号、地信号、SCL时钟信号、SDA数据信号和GPO中断信号。

4.如权利要求2所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：每个拱形弹片(6a)的接触电阻为30毫欧姆，额定电流为0.5A，且每个拱形弹片(6a)顶部的受压力度最大为500克力。

5.如权利要求1所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：所述顶盖(2)的底部沿边缘设有多个卡钩(7)，所述敞口容器(4)的内侧壁与每个卡钩(7)对应之处均开有一个卡槽(8)，顶盖(2)通过卡钩(7)与敞口容器(4)的卡槽(8)连接。

6.如权利要求5所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：所述卡钩(7)、卡槽(8)均等间距设置为三个。

7.如权利要求1至6中任一项所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：所述敞口容器(4)、顶盖(2)的形状均为圆形、矩形或椭圆形。

8.如权利要求2至4中任一项所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：所述拱形弹片(6a)的材质为表面镀金的磷铜，所述弹片基座(6b)的材质为液晶聚合物LCP塑料。

9.如权利要求1至6中任一项所述的实现NFC标签转换的装置，其特征在于：所述NFC模块(1)与顶盖(2)的底部之间为可拆卸连接。

10.一种基于权利要求1所述装置的实现NFC标签转换的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据实际需要在NFC模块(1)的底部制作一排金手指(5)；同时，在主控制板(3)的顶部水平设置用于连接NFC模块(1)与主控制板(3)的弹片连接器(6)；

S2：将制作好的NFC模块(1)安装于顶盖(2)的底部；将制作好的主控制板(3)竖直安装于敞口容器(4)内，安装过程中保证弹片连接器(6)位置与金手指(5)的位置相互对应；

S3：当需要将NFC模块(1)转换为NFC动态标签时，将顶盖(2)扣于敞口容器(4)的顶部，此时，NFC模块(1)的金手指(5)与弹片连接器(6)的顶部充分接触，使信号导通，实现NFC模块(1)与主控制板(3)之间的通信；

S4：当需要将NFC模块(1)转换为NFC静态标签时，将顶盖(2)从敞口容器(4)的顶部取下，此时，NFC模块(1)的金手指(5)与弹片连接器(6)分离，使信号断开，实现NFC模块(1)由动态标签到静态标签的转换。