CN204596099U - 用于近场通信的提醒电路及穿戴类电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于近场通信的提醒电路及穿戴类电子产品，设置有NFC天线、NFC管理芯片、开关电路和告警元件；所述NFC天线感应近场通讯信号并转换成电信号传输至NFC管理芯片，所述NFC管理芯片在接收到表示操作完成的电信号后，生成开关信号输出至开关电路，所述开关电路连接在告警元件的供电回路中，在接收到所述开关信号后连通所述告警元件的供电回路，控制告警元件告警提醒。此电路设计可以在系统的主控制器处于关闭状态下，完成NFC支付功能并能驱动告警元件提醒用户支付完成，从而降低了系统功耗，节约了电能。将所述提醒电路应用在穿戴类电子产品中，可以有效节约电池的电量，延长该类电子产品的工作时间。

Description

用于近场通信的提醒电路及穿戴类电子产品

技术领域

 本实用新型属于近场通信技术领域，具体地说，是涉及一种电子产品在执行近场通信动作时进行告警提醒的电路设计以及采用这种近场通信提醒电路设计的穿戴类电子产品。

背景技术

随着科技的进步，穿戴类电子产品越来越受到广大消费者的青睐，例如智能手表、智能手环等。穿戴类电子产品已慢慢融入到人们的生活，开始改变人们的生活方式。

随着穿戴类电子产品的快速发展，越来越多的穿戴类电子产品具备了NFC功能，即，一种近距离无线通讯功能。NFC是Near Field Communication的英文缩写，它是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信，能够让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。随着NFC支付方式的兴起，在穿戴类电子产品上配备NFC支付功能将成为未来移动支付的主要方式，例如，利用穿戴类电子产品的NFC支付功能在公共汽车上打卡、在超市刷卡购物等。

在利用电子产品进行NFC支付时，为了让消费者能够清楚地了解交易是否成功，需要在电子产品上设计提醒电路，通常以发出提示音的方式来告知消费者支付成功，以免重复支付给消费者带来经济损失。

目前的电子产品，为NFC支付功能设计的提醒电路都是采用电子产品内部的主控制器在接收到支付完成的信息后，再生成控制信号去驱动喇叭发声提醒。采用这种设计方式，主控制器需要始终处于开机状态，才能及时地接收到NFC支付完成的信号，继而执行驱动喇叭发声的动作。但是，对于穿戴类电子产品来说，由于受到体积的限制，对内置于产品中的电池的尺寸具有严格的要求，电池容量非常有限，因此对系统的能耗要求非常高。而现有的NFC支付提醒电路的设计，需要主控制器长时间处于开机运行状态，因此会增大系统的功耗，减少了产品的工作时间。

发明内容

本实用新型为了解决现有的NFC提醒电路需要主控制器长时间保持开机状态所带来的系统功耗大、产品工作时间短的问题，提出了一种适用于近场通信操作的提醒电路，可以在主控制器关闭的状态下，完成NFC操作的提醒功能，有效降低了系统功耗，延长了电子产品的工作时间。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于近场通信的提醒电路，设置有NFC天线、NFC管理芯片、开关电路和告警元件；所述NFC天线感应近场通讯信号并转换成电信号传输至NFC管理芯片，所述NFC管理芯片在接收到表示操作完成的电信号后，生成开关信号输出至开关电路，所述开关电路连接在告警元件的供电回路中，在接收到所述开关信号后连通所述告警元件的供电回路，控制告警元件告警提醒。

在本实用新型中，可以选用多种告警方式在近场通信操作完成后执行告警提醒动作，以满足不同的设计需求。

当采用发光提醒方式时，可以选用发光二极管作为所述的告警元件，将所述发光二极管的阳极连接直流电源，阴极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号，通过控制发光二极管发光，来提醒用户操作完成。

当采用振动提醒方式时，可以选用振动马达作为所述的告警元件，将所述振动马达的正极连接直流电源，负极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号，通过控制振动马达振动，来提醒用户操作完成。

当然，也可以采用发光+振动的提醒方式，即，选用振动马达和发光二极管作为所述的告警元件，将所述振动马达和发光二极管相并联，然后将并联后的振动马达和发光二极管的正极连接至直流电源，负极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号，通过控制振动马达振动并同时控制发光二极管发光来提醒用户操作完成。

当采用声音提醒方式时，可以选用蜂鸣器作为所述的告警元件，将所述蜂鸣器的正极连接至直流电源，负极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号，通过控制蜂鸣器发出提示音来提醒用户操作完成。

作为所述开关电路的一种优选电路设计方式，在所述开关电路中优选设置一颗NPN型三极管，将所述NPN型三极管的集电极连接所述的告警元件，发射极接地，基极接收所述的开关信号，通过控制所述NPN型三极管通断，来控制告警元件的供电回路接通或者切断。

为了对近场通讯信号实现进一步地解析和处理，所述NFC管理芯片将接收到的电信号转换成数据信号，通过总线传输至主控制器。

为了确保信号流向正确，将所述NFC管理芯片输出的开关信号通过一二极管传输至所述开关电路的控制端，将所述主控制器输出的控制信号通过另一二极管传输至所述开关电路的控制端，利用二极管的反向截止特性保证所述开关信号和控制信号仅向所述开关电路传送。

优选的，所述的两个二极管可以选用一颗阴极互连的双二极管器件代替，具体来讲，可以将所述双二极管器件的公共阴极连接所述开关电路的控制端，将所述双二极管器件的两个阳极分别与所述的NFC管理芯片和主控制器一一对应连接，以限制所述开关信号和控制信号的传输流向。

基于上述提醒电路的结构设计，本实用新型还提出了一种穿戴类电子产品，在所述穿戴类电子产品中设置有用于近场通信的提醒电路，所述提醒电路包括NFC天线、NFC管理芯片、开关电路和告警元件；所述NFC天线感应近场通讯信号并转换成电信号传输至NFC管理芯片，所述NFC管理芯片在接收到表示任务完成的电信号后，生成开关信号输出至开关电路，所述开关电路连接在告警元件的供电回路中，在接收到所述开关信号后连通所述告警元件的供电回路，控制告警元件进行告警，以提醒用户任务完成。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的近场通信提醒电路直接采用NFC管理芯片生成开关信号，控制告警元件在近场通信操作完成时进行告警提醒。此电路设计可以在系统的主控制器处于关闭状态下，完成NFC支付功能并能驱动振动马达、LED或者蜂鸣器启动，提醒用户支付完成。由于在NFC支付操作的过程中无需启动主控制器运行，因此主控制器无需为了执行NFC支付操作而始终保持开机运行状态，继而大大降低了系统功耗，节约了电能。将所述提醒电路应用在穿戴类电子产品中，可以有效节约电池的电量，延长该类电子产品的工作时间。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的用于近场通信的提醒电路的一种实施例的电路原理框图；

图2是本实用新型所提出的用于近场通信的提醒电路的第二种实施例的电路原理框图；

图3是本实用新型所提出的用于近场通信的提醒电路的第三种实施例的电路原理框图；

图4是本实用新型所提出的用于近场通信的提醒电路的第四种实施例的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例针对穿戴类电子产品所适宜使用的电池体积小、电池容量有限的特点，提出了一种可以有效降低系统功耗的近场通信提醒电路，以达到节约电池电量，延长穿戴类电子产品工作时间的设计目的。

如图1所示，在本实施例的近场通信提醒电路中设置有NFC天线U3、NFC管理芯片U2、开关电路和告警元件等主要部件。其中，NFC天线U3用于感应外部的NFC设备发出的近场通讯信号或者将本机的通讯数据以无线信号的形式发送给外部的NFC设备，实现本机与外部NFC设备的信息交互。将所述NFC天线U3连接至NFC管理芯片U2，利用NFC管理芯片U2对NFC天线U3接收到的通讯信号进行处理和解析，以识别出当前所执行的操作。

当NFC管理芯片U2识别出当前所要执行的操作是NFC支付操作时，为了在NFC支付成功时，能够给用户以清楚地指示，避免用户重复支付，造成经济上的损失，本实施例在穿戴类电子产品中设置告警元件，并在告警元件的供电回路中设计开关电路，通过控制开关电路通断来控制告警元件在NFC支付交易成功时进行告警提醒。

为了避免穿戴类电子产品中的主控制器U1始终保持开机状态，造成系统功耗的升高，本实施例提出直接利用NFC管理芯片U2控制所述开关电路通断，由此在进行系统设计时，无需为了实现NFC支付功能而设计主控制器U1始终处于开机状态，主控制器U1可以根据设计需要在适当的时刻转入关机状态，以降低穿戴类电子产品的电能消耗。

为实现上述设计目的，本实施例设计NFC管理芯片U2在通过NFC天线U3接收到支付成功的NFC信号后，输出开关信号ON传输至开关电路的控制端，控制开关电路连通告警元件的供电回路，使告警元件启动，提醒用户支付成功。

在本实施例中，所述告警元件可以选用多种形式，例如发光二极管LED、振动马达M、蜂鸣器Buzzer等，分别以发光、振动或者发出提示音的方式对用户进行提醒，以满足不同产品的实际设计需求。

当选用发光提醒方式时，可以采用发光二极管LED作为告警元件，如图1所示，将发光二极管LED的阳极连接至系统电源VSYS，例如穿戴类电子产品的内置电池所提供的直流电源，将发光二极管LED的阴极连接开关电路的开关通路，并通过所述开关电路的开关通路接地。在本实施例中，所述开关电路优选采用一颗NPN型三极管Q1配合简单的外围电路设计实现，如图1所示。将NPN型三极管Q1的集电极连接至发光二极管LED的阴极，发射极接地，基极通过串联的限流电阻R1接收NFC管理芯片U2输出的开关信号ON，同时，将NPN型三极管Q1的基极通过配置电阻R2接地，为NPN型三极管Q1的受控导通提供所需导通压降。

考虑到告警元件在电子产品执行其他功能时也有可能会使用到，而且可能需要主控制器U1来控制告警元件执行告警动作，因此，会出现两路控制信号分别对开关电路进行通断控制的情况。为了保证通过NFC管理芯片U2输出的开关信号ON以及通过主控制器U1输出的控制信号CTRL的流向准确，本实施例在所述主控制器U1、NFC管理芯片U2和开关电路之间增设了一个双二极管器件D2，如图1所示，将所述双二极管器件D2中的两个二极管的阴极串联，并连接所述开关电路的控制端，例如通过限流电阻R1连接所述NPN型三极管Q1的基极，将双二极管器件D2的两个阳极分别与所述的主控制器U1和NFC管理芯片U2一一对应连接。当NFC管理芯片U2接收到NFC支付成功的信息后，输出高电平有效的开关信号ON，控制双二极管器件D2中的其中一个二极管正向导通，另外一个二极管反向截止，使开关信号ON只能传输至NPN型三极管Q1的基极，而不会错误地传输至主控制器U1，影响主控制器U1的正常运行。由于作用到NPN型三极管Q1的基极电平为高电平，因此三极管Q1饱和导通，接通发光二极管LED的供电回路，使发光二极管LED点亮，对用户进行发光指示。同理，当主控制器U1输出高电平有效的控制信号CTRL时，利用所述双二极管器件D2可以保证所述控制信号CTRL被正确地传输至NPN型三极管Q1的基极，而不会错误地传输至NFC管理芯片U2，由此确保了系统电路运行的可靠性。

当然，所述双二极管器件D2也可以采用两个独立的二极管代替，进行系统电路的具体设计。即，将其中一个独立的二极管连接在NFC管理芯片U2与开关电路的控制端之间，将另一个独立的二极管连接在主控制器U1与所述开关电路的控制端之间，利用不同的二极管器件对NFC管理芯片U2和主控制器U1输出的开关信号ON和控制信号CTRL的传输流向进行准确控制。

当选用振动提醒方式时，可以采用振动马达M作为所述的告警元件，在NFC支付成功时，对用户进行振动指示。如图2所示，可以将振动马达M的正极连接至系统电源VSYS，负极连接开关电路的开关通路，例如连接NPN型三极管Q1的集电极，将NPN型三极管Q1的发射极接地，基极接收NFC管理芯片U2输出的开关信号ON。当NFC管理芯片U2接收到NFC支付成功的信息后，输出高电平有效的开关信号ON，通过双二极管器件D2传输至NPN型三极管Q1的基极，控制NPN型三极管Q1饱和导通，接通振动马达M的供电回路，使振动马达M通电振动，以振动的方式提醒用户NFC支付成功。

当主控制器U1需要控制振动马达M振动时，可以输出高电平有效的控制信号CTRL，通过双二极管器件D2传输至NPN型三极管Q1的基极，控制NPN型三极管Q1饱和导通，控制振动马达M振动。

当然，也可以采用振动+发光的方式进行NFC支付提醒，即采用振动马达M和发光二极管LED一起作为告警元件，对用户进行交易成功的指示，如图3所示，可以首先将振动马达M和发光二极管LED并联，然后将振动马达M的正极以及发光二极管LED的阳极连接至系统电源VSYS，将振动马达M的负极以及发光二极管LED的阴极连接至开关电路，并通过开关电路的开关通路接地。所述开关电路同样可以采用NPN型三极管Q1进行电路设计，利用NPN型三极管Q1的基极接收NFC管理芯片U2输出的开关信号ON，在开关信号ON置为高电平有效的状态下时，控制NPN型三极管Q1饱和导通，连通振动马达M和发光二极管LED的供电回路，使发光二极管LED点亮，并驱动振动马达M振动，指示用户NFC支付交易成功。

此外，也可以采用发出提示音的告警方式，即利用蜂鸣器发出提示音，以告知用户NFC支付成功。如图4所示，采用蜂鸣器Buzzer作为告警元件，正极连接系统电源VSYS，负极通过开关电路的开关通路接地。仍以NPN型三极管Q1设计所述的开关电路为例进行说明，将NPN型三极管Q1的集电极连接蜂鸣器Buzzer的负极，将NPN型三极管Q1的发射极接地，基极通过限流电阻R1和双二极管器件D2连接NFC管理芯片U2。当NFC管理芯片U2接收到NFC支付成功的信息后，输出高电平有效的开关信号ON，通过双二极管器件D2和限流电阻R1，传输至NPN型三极管Q1的基极，并在配置电阻R2的两端产生幅值高于NPN型三极管Q1的导通电压的压降，继而控制所述NPN型三极管Q1饱和导通，使蜂鸣器Buzzer通电发声，输出提示音，提醒用户NFC支付交易成功。

当然，也可以选用除上述以外的其他类型的告警元件进行提醒电路的具体设计，以满足不同电子产品的设计需要，本实施例并不仅限于以上举例。

需要指出的是，本实施例中的开关电路也可以采用除NPN型三极管Q1以外的其他具有开关作用的元器件进行电路设计，例如MOS管、可控硅等开关元件，本实施例对此不进行具体限制。

除此之外，在本实施例中，将NFC管理芯片U2通过总线与主控制器U1连接，结合图1-图4所示，实现NFC管理芯片U2与主控制器U1之间的数据交互，以完成除NFC支付交易以外的其它NFC功能。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于近场通信的提醒电路，其特征在于：设置有NFC天线、NFC管理芯片、开关电路和告警元件；所述NFC天线感应近场通讯信号并转换成电信号传输至NFC管理芯片，所述NFC管理芯片在接收到表示操作完成的电信号后，生成开关信号输出至开关电路，所述开关电路连接在告警元件的供电回路中，在接收到所述开关信号后连通所述告警元件的供电回路，控制告警元件告警提醒。

2.根据权利要求1所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：所述告警元件为发光二极管，所述发光二极管的阳极连接直流电源，阴极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号。

3.根据权利要求1所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：所述告警元件为振动马达，所述振动马达的正极连接直流电源，负极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号。

4.根据权利要求1所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：所述告警元件为振动马达和发光二极管，所述振动马达和发光二极管相并联，并且正极连接直流电源，负极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号。

5.根据权利要求1所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：所述告警元件为蜂鸣器，所述蜂鸣器的正极连接直流电源，负极通过开关电路的开关通路接地，所述开关电路的控制端接收所述的开关信号。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：在所述开关电路中设置有一NPN型三极管，所述NPN型三极管的集电极连接所述的告警元件，发射极接地，基极接收所述的开关信号。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：所述NFC管理芯片将接收到的电信号转换成数据信号，通过总线传输至主控制器。

8.根据权利要求7所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：所述NFC管理芯片输出的开关信号通过一二极管传输至所述开关电路的控制端，所述主控制器输出控制信号通过另一二极管传输至所述开关电路的控制端。

9.根据权利要求8所述的用于近场通信的提醒电路，其特征在于：两个所述的二极管为一颗阴极互连的双二极管器件中的两个二极管，所述双二极管器件的公共阴极连接所述开关电路的控制端，所述双二极管器件的两个阳极分别与所述的NFC管理芯片和主控制器一一对应连接。

10.一种穿戴类电子产品，其特征在于：设置有如权利要求1至9中任一项所述的用于近场通信的提醒电路。