CN210836116U - 一种nfc读卡器和具有nfc功能的智能终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种NFC读卡器和具有NFC功能的智能终端设备，涉及近场通信技术领域。NFC读卡器用于为智能终端设备提供NFC功能，包括NFC射频接口电路、微处理器、NFC射频电路和NFC射频天线。NFC射频接口电路和微处理器用于与智能终端设备之间进行NFC数据的交互，NFC射频电路和NFC射频天线用于NFC数据和NFC射频信号的转换、发送和接收。其中，由于NFC射频电路支持PCD模式、PICC模式和P2P模式三种工作模式，使得NFC读卡器同时支持NFC三种工作模式，进一步提高和完善智能终端设备的NFC功能。

Description

一种NFC读卡器和具有NFC功能的智能终端设备

技术领域

本申请涉及近场通信技术领域，具体涉及一种NFC读卡器和具有NFC功能的智能终端设备。

背景技术

近场通信技术(Near Field Communication，NFC)，是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备(例如移动电话)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来的，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用，例如现在一些安卓系统的智能终端设备(例如手机)都带有NFC读卡的功能，这些带NFC读卡功能的智能终端能够实现对城市一卡通进行充值圈存，省去了到地铁站排队充值的麻烦。NFC技术具有三种工作模式，分别是PCD模式(读卡器模式)、PICC模式(卡模拟模式)和P2P模式(点对点模式)。NFC读卡器通过各种数据接口与主机配套使用的需求也越来越多,而目前市面上的NFC读卡器，只实现了PCD模式，其他两个模式是不支持的。

发明内容

本申请要解决的技术问题是设置一种对NFC三种工作模式都支持的NFC读卡器。

根据第一方面，本申请提供一种NFC读卡器，所述NFC读卡器用于与智能终端设备连接，以为所述智能终端设备提供NFC功能；

所述NFC读卡器包括NFC射频接口电路、微处理器、NFC射频电路和NFC射频天线；

所述NFC射频接口电路用于所述NFC读卡器与所述智能终端设备之间的NFC数据通信；所述NFC数据包括NFC接收数据和NFC发送数据，所述NFC接收数据为所述NFC读卡器发送给所述智能终端设备的数据，所述NFC发送数据为所述智能终端设备发送给所述NFC读卡器的数据；

所述微处理器连接在所述NFC射频接口电路与所述NFC射频电路之间；所述微处理器用于接收所述NFC射频接口电路发送的所述NFC发送数据，并发送给所述NFC射频电路；所述微处理器还用于接收所述NFC射频电路发出的所述NFC接收数据，并发送给所述NFC射频接口电路；

所述NFC射频电路与所述NFC射频天线连接，所述NFC射频电路用于接收所述微处理器发出的所述NFC发送数据，并将所述NFC发送数据编码为NFC发送信号后发送给所述NFC射频天线，以通过所述NFC射频天线发出；所述NFC射频电路还用于接收所述NFC射频天线获取的NFC接收信号，并将所述NFC接收信号解码为所述NFC接收数据发送给所述微处理器；所述NFC射频电路的工作模式包括PCD模式、PICC模式和P2P模式，所述NFC射频电路包括NFC射频芯片，所述NFC射频芯片的型号包括PN553、PN7150、PN80T、PN544、PN547、PN548、SN100T、PN5120、PN5180、PN5321、PN5331、PN7120、PN7360、PN7362、PN7462、PN65O、PN65T或PN66T。

进一步，所述NFC射频电路还包括NFC射频匹配电路；

所述NFC射频芯片连接在所述微处理器和所述NFC射频匹配电路之间；所述NFC射频芯片用于接收所述微处理器发出的所述NFC发送数据，并将所述NFC发送数据编码为NFC发送信号后发送给所述NFC射频匹配电路；所述NFC射频芯片还用于接收所述NFC射频匹配电路发送的所述NFC接收信号，并将所述NFC接收信号解码为所述NFC接收数据发送给所述微处理器；

所述NFC射频匹配电路与所述NFC射频天线连接；所述NFC射频匹配电路用于将所述NFC射频天线获取的所述NFC接收信号发送给所述NFC射频芯片；所述NFC射频匹配电路还用于将所述NFC射频芯片发出的所述NFC发送信号发送给所述NFC射频天线，以通过所述NFC射频天线发出；

所述NFC射频匹配电路包括射频放大电路，所述射频放大电路用于增强所述NFC射频天线的电磁场强度。

进一步，所述微处理器通过IIC或SIP总线与所述NFC射频芯片通信。

进一步，所述微处理器的型号为STM31L031。

进一步，所述NFC射频接口电路包括串行接口、USB接口、蓝牙接口、WIFI接口、RJ45接口、NB接口、RS232接口、韦根接口和/或2G、3G、4G、5G接口。

进一步，所述NFC读卡器包括壳体、第一电路板和第二电路板，所述NFC射频接口电路、微处理器和NFC射频电路设置在所述第一电路板上，所述NFC射频天线设置在所述第二电路板上，所述第一电路板和第二电路板平行设置在所述壳体内。

进一步，所述NFC射频天线通过引脚线与所述NFC射频电路连接。

根据第二方面，本申请提供了一种具有NFC功能的智能终端设备，包括智能终端设备和如第一方面所述的NFC读卡器。

进一步，所述NFC射频接口电路通过POGO Pin连接器与所述智能终端设备连接。

进一步，所述智能终端设备的操作系统为安卓系统。

依据上述实施例的NFC读卡器用于为智能终端设备提供NFC功能，包括NFC射频接口电路、微处理器、NFC射频电路和NFC射频天线。NFC射频接口电路和微处理器用于与智能终端设备之间进行NFC数据的交互，NFC射频电路和NFC射频天线用于NFC数据和NFC射频信号的转换、发送和接收。其中，由于NFC射频电路支持PCD模式、PICC模式和P2P模式三种工作模式，使得NFC读卡器同时支持NFC三种工作模式，进一步提高和完善智能终端设备的NFC功能。

附图说明

图1为一种实施例中NFC读卡器的结构框图；

图2为一种实施例中NFC读卡器的外观示意图；

图3为一种实施例中NFC读卡器的截面示意图；

图4为一种实施例中第一电路板的结构示意图；

图5为一种实施例中具有NFC功能的智能终端设备的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

在本申请实施例中，由于NFC读卡器的NFC射频电路包括支持NFC三种工作模式的NFC射频芯片，因此可以提高和完善智能终端设备的NFC功能。

实施例一

请参考图1，为一种实施例中NFC读卡器的结构框图，NFC读卡器用于与智能终端设备1连接，以为智能终端设备1提供NFC功能。NFC读卡器包括NFC射频接口电路22、微处理器24、NFC射频电路25和NFC射频天线23。NFC射频接口电路22、微处理器24和NFC射频电路25都设置在第一电路板21上。NFC射频接口电路22用于NFC读卡器与智能终端设备1之间的NFC数据通信，NFC数据包括NFC接收数据和NFC发送数据，NFC接收数据为NFC读卡器发送给智能终端设备1的数据，NFC发送数据为智能终端设备1发送给NFC读卡器的数据。微处理器24连接在NFC射频接口电路22与NFC射频电路25之间，微处理器24用于接收NFC射频接口电路22发送的NFC发送数据，并发送给NFC射频电路25。微处理器24还用于接收NFC射频电路25发出的NFC接收数据，并发送给NFC射频接口22电路。NFC射频电路25与NFC射频天线23连接，NFC射频电路25用于接收微处理器24发出的NFC发送数据，并将NFC发送数据编码为NFC发送信号后发送给NFC射频天线23，以通过NFC射频天线23发出。NFC射频电路25还用于接收NFC射频天线23获取的NFC接收信号，并将NFC接收信号解码为NFC接收数据发送给微处理器24。NFC射频电路25的工作模式包括PCD模式、PICC模式和P2P模式。NFC射频电路25包括NFC射频芯片26，NFC射频芯片26的型号包括PN553、PN7150、PN80T、PN544、PN547、PN548、SN100T、PN5120、PN5180、PN5321、PN5331、PN7120、PN7360、PN7362、PN7462、PN65O、PN65T或PN66T。一实施例中，NFC射频电路25还包括NFC射频匹配电路27，NFC射频芯片26连接在微处理器24和NFC射频匹配电路27之间，NFC射频芯片26用于接收微处理器24发出的NFC发送数据，并将NFC发送数据编码为NFC发送信号后发送给NFC射频匹配电路27。NFC射频芯片26还用于接收NFC射频匹配电路27发送的NFC接收信号，并将NFC接收信号解码为NFC接收数据发送给微处理器24。NFC射频匹配电路27与NFC射频天线23连接，NFC射频匹配电路27用于将NFC射频天线23获取的NFC接收信号发送给NFC射频芯片26，NFC射频匹配电路27还用于将NFC射频芯片26发出的NFC发送信号发送给NFC射频天线23，以通过NFC射频天线23发出。NFC射频匹配电路27包括射频放大电路，射频放大电路用于增强NFC射频天线23的电磁场强度。一实施例中，微处理器24通过IIC或SPI总线与NFC射频芯片26通信，其微处理器24的型号为STM31L031。一实施例中，NFC读卡器用于与智能终端设备进行通信的NFC射频接口电路22包括串行接口、USB接口、蓝牙接口、WIFI接口、RJ45接口、NB接口、RS232接口、韦根接口和/或2G、3G、4G、5G接口等。

请参考图2和图3，为一种实施例中NFC读卡器的外观示意图和截面示意图，NFC读卡器包括壳体2、第一电路板21和第二电路板23。请参考图4，为一种实施例中第一电路板的结构示意图，NFC射频接口电路22、微处理器24和NFC射频电路25设置在第一电路板21上，NFC射频天线23设置在第二电路板28上，第一电路板21和第二电路板28平行设置在壳体2内，NFC射频天线23通过引脚线与NFC射频电路25的NFC射频匹配电路27连接。

在本申请实施中，NFC读卡器用于为智能终端设备提供NFC功能，包括NFC射频接口电路、微处理器、NFC射频电路和NFC射频天线。NFC射频接口电路和微处理器用于与智能终端设备之间进行NFC数据的交互，NFC射频电路和NFC射频天线用于NFC数据和NFC射频信号的转换、发送和接收。其中，由于NFC射频电路支持PCD模式、PICC模式和P2P模式三种工作模式，使得NFC读卡器同时支持NFC三种工作模式，进一步提高和完善智能终端设备的NFC功能。

实施例二

请参考图5，为一种实施例中具有NFC功能的智能终端设备的结构示意图，本申请实施例还公开了一种具有NFC功能的智能终端设备，包括智能终端设备1和实施例一中所述的NFC读卡器2。一实施例中，NFC读卡器的NFC射频接口电路通过POGO Pin连接器与智能终端设备1连接。一实施例中，智能终端设备的操作系统为安卓系统。在本申请实施例中，智能终端设备1和NFC读卡器可组装为一体结构，也可为分体结构。一实施例中，NFC读卡器可依据应用场景需要NFC功能时与智能终端设备连接，也可不需要NFC能时断开。智能终端设备1可为移动通讯设备或掌上电脑等。

以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种NFC读卡器，其特征在于，所述NFC读卡器用于与智能终端设备连接，以为所述智能终端设备提供NFC功能；所述NFC读卡器包括NFC射频接口电路、微处理器、NFC射频电路和NFC射频天线；

所述NFC射频接口电路用于所述NFC读卡器与所述智能终端设备之间的NFC数据通信；所述NFC数据包括NFC接收数据和NFC发送数据，所述NFC接收数据为所述NFC读卡器发送给所述智能终端设备的数据，所述NFC发送数据为所述智能终端设备发送给所述NFC读卡器的数据；

所述微处理器连接在所述NFC射频接口电路与所述NFC射频电路之间；所述微处理器用于接收所述NFC射频接口电路发送的所述NFC发送数据，并发送给所述NFC射频电路；所述微处理器还用于接收所述NFC射频电路发出的所述NFC接收数据，并发送给所述NFC射频接口电路；

所述NFC射频电路与所述NFC射频天线连接，所述NFC射频电路用于接收所述微处理器发出的所述NFC发送数据，并将所述NFC发送数据编码为NFC发送信号后发送给所述NFC射频天线，以通过所述NFC射频天线发出；所述NFC射频电路还用于接收所述NFC射频天线获取的NFC接收信号，并将所述NFC接收信号解码为所述NFC接收数据发送给所述微处理器；所述NFC射频电路的工作模式包括PCD模式、PICC模式和P2P模式，所述NFC射频电路包括NFC射频芯片，所述NFC射频芯片的型号包括PN553、PN7150、PN80T、PN544、PN547、PN548、SN100T、PN5120、PN5180、PN5321、PN5331、PN7120、PN7360、PN7362、PN7462、PN65O、PN65T或PN66T。

2.如权利要求1所述的NFC读卡器，其特征在于，所述NFC射频电路还包括NFC射频匹配电路；

所述NFC射频芯片连接在所述微处理器和所述NFC射频匹配电路之间；所述NFC射频芯片用于接收所述微处理器发出的所述NFC发送数据，并将所述NFC发送数据编码为NFC发送信号后发送给所述NFC射频匹配电路；所述NFC射频芯片还用于接收所述NFC射频匹配电路发送的所述NFC接收信号，并将所述NFC接收信号解码为所述NFC接收数据发送给所述微处理器；

所述NFC射频匹配电路与所述NFC射频天线连接；所述NFC射频匹配电路用于将所述NFC射频天线获取的所述NFC接收信号发送给所述NFC射频芯片；所述NFC射频匹配电路还用于将所述NFC射频芯片发出的所述NFC发送信号发送给所述NFC射频天线，以通过所述NFC射频天线发出；

所述NFC射频匹配电路包括射频放大电路，所述射频放大电路用于增强所述NFC射频天线的电磁场强度。

3.如权利要求2所述的NFC读卡器，其特征在于，所述微处理器通过IIC或SPI总线与所述NFC射频芯片通信。

4.如权利要求3所述的NFC读卡器，其特征在于，所述微处理器的型号为STM31L031。

5.如权利要求1所述的NFC读卡器，其特征在于，所述NFC射频接口电路包括串行接口、USB接口、蓝牙接口、WIFI接口、RJ45接口、NB接口、RS232接口、韦根接口和/或2G、3G、4G、5G接口。

6.如权利要求1所述的NFC读卡器，其特征在于，所述NFC读卡器包括壳体、第一电路板和第二电路板，所述NFC射频接口电路、微处理器和NFC射频电路设置在所述第一电路板上，所述NFC射频天线设置在所述第二电路板上，所述第一电路板和第二电路板平行设置在所述壳体内。

7.如权利要求6所述的NFC读卡器，其特征在于，所述NFC射频天线通过引脚线与所述NFC射频电路连接。

8.一种具有NFC功能的智能终端设备，其特征在于，包括智能终端设备和如权利要求1至7中任一项所述的NFC读卡器。

9.如权利要求8所述的智能终端设备，其特征在于，所述NFC射频接口电路通过POGOPin连接器与所述智能终端设备连接。

10.如权利要求8所述的智能终端设备，其特征在于，所述智能终端设备的操作系统为安卓系统。

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