CN218524826U - 一种nfc检卡电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种NFC检卡电路，包括：NFC天线、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容与电压检测装置；所述二极管的正极与所述NFC天线连接，负极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述电容的一端、所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端连接，所述电容的另一端与所述第二电阻的另一端均接地，所述第三电阻的另一端与所述电压检测装置连接。本实用新型的优点在于：仅采用最基本的电子元器件，如电阻、电阻容与二极管，以最简单的设计实现了NFC的检卡功能，电路精简且检测可靠。

Description

一种NFC检卡电路

技术领域

本实用新型涉及NFC电子产品技术领域，具体涉及一种NFC检卡电路。

背景技术

NFC(Near Field Communication，近场通信)是一种主推的近距离无线通信方式。它是由RFID及互联互通技术整合演变而来，在近距离内与兼容设备进行识别和交换数据。NFC采用电磁耦合感应技术，电磁场频率是13.56MHz，发起设备是用13.56MHz信号激励天线，产生磁场。通过近场耦合，将能量传递给目标。目标对磁场进行调制，将数据返回给发起设备完成通信。NFC射频电路是由EMC滤波电路、匹配电路、接收电路、天线等四部分组成。这四部分电路对于NFC的读卡非常重要，影响着读卡的性能。

现有的技术NFC检测卡片主要处理的方法如下：NFC芯片本身电路读卡。MCU定时唤醒，然后通过SPI接口或者UART接口或者IIC接口去驱动NFC芯片产生射频载波信号，NFC芯片通过前端的滤波电路、匹配电路、接收电路、NFC天线等完成与卡片的交互，如果有数据则认为有卡，无数据认为无卡。该方法比较常用，但其缺点是NFC芯片的前端电路比较复杂，需要阻容器件比较多，电路匹配的调试难度比较高，且需要MCU频繁参与交互，耗费CPU资源，另外在低功耗场合，需要启用NFC芯片的LPCD功能，其LPCD的稳定性比较差，容易误触发(没卡检测成有卡)，让人诟病；在一些简单的检测卡应用上，性价比不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种NFC检卡电路，电路精简且检测可靠。

本实用新型是这样实现的：一种NFC检卡电路，包括：

NFC天线、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容与电压检测装置；

所述二极管的正极与所述NFC天线连接，负极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述电容的一端、所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端连接，所述电容的另一端与所述第二电阻的另一端均接地，所述第三电阻的另一端与所述电压检测装置连接。

进一步地，所述电压检测装置包括MCU与模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述第三电阻的另一端连接，所述模数转换器的输出端与所述MCU连接。

进一步地，还包括：

NFC芯片，与所述NFC天线连接。

进一步地，所述MCU通过SPI接口或UART接口或IIC接口与所述NFC芯片连接。

本实用新型的优点在于：1、仅采用最基本的电子元器件，如电阻、电阻容与二极管，以最简单的设计实现了NFC的检卡功能，电路精简且检测可靠。2、利用二极管的单向导电和电容的充放电特点，完成了交流信号到直流信号的转换，使得MCU可通过模数转换器去采集直流电压，通过对不同的电压值进行比较，从而完成有卡和无卡的判断。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的NFC检卡电路的原理框图。

图2是本实用新型的NFC检卡电路的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例通过提供一种NFC检卡电路，解决了背景技术中NFC芯片的前端电路比较复杂且需要启用NFC芯片的LPCD功能进行检卡的缺点，实现了电路精简且检测可靠的技术效果。

本实用新型实施例中的技术方案为解决上述缺点，总体思路如下：由二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻与电容构成检卡电路，从NFC天线获取射频载波信号，射频载波信号通过二极管、第一电阻与电容完成充电，通过第二电阻来完成电容的放电，从而完成交流信号转换成直流信号。当没有卡片的时候，电压检测装置是采集到一个参考电压值V0；当卡片靠近NFC天线附近时，NFC的射频载波信号会受到卡片的调整，电压检测装置会采集到另外一个电压值V1；由于电压值V0与电压值V1是不同的，所以当采集到的是电压值V1，则认为是有卡；当采集到的是电压值V0，则认为无卡，完成检卡功能。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参阅图1与图2，本实用新型的优选实施例。

一种NFC检卡电路，包括：NFC天线10、二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C1与电压检测装置；所述二极管D1的正极与所述NFC天线10连接，负极与所述第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与所述电容C1的一端、所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端连接，所述电容C1的另一端与所述第二电阻R2的另一端均接地，所述第三电阻R3的另一端与所述电压检测装置连接。由二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3与电容C1构成检卡电路20。

从NFC天线10获取射频载波信号，射频载波信号为交流信号，在交流信号处于正半周期的时候，二极管D1导通，交流信号通过二极管D1与第一电阻R1对电容C1进行充电，完成交流到直流的转换，其电容C1充电时间由第一电阻R1和电容C1的大小来决定，即t＝R1*C1，选取合适参数的第一电阻R1和电容C1，从而适配13.56M的天线交流信号。放电电路由电容C1与第二电阻R2构成，当无射频载波信号或者射频载波信号进入负半周期的时候，二极管D1载止，电容C1通过第二电阻R2放电，其放电时间由第二电阻R2和电容C1决定。因此在NFC天线10具有射频载波信号时，电容C1就处于充电与放电的状态切换。

当没有卡片的时候，电压检测装置是采集到一个参数电压值V0，此参数电压值V0是电容C1充电后的峰值电压；当卡片靠近NFC天线10附近时，NFC天线10的射频载波信号会受到卡片的调整，电压检测装置会采集到另外一个电压值V1，电压值V1是电容C1充电后的峰值电压；电压值V0与电压值V1是不同的。所以当采集到的是电压值V1，则认为是有卡；当采集到的是电压值V0，则认为无卡，完成检卡功能。

所述电压检测装置包括MCU40与模数转换器ADC，所述模数转换器ADC的输入端与所述第三电阻R3的另一端连接，所述模数转换器ADC的输出端与所述MCU40连接。MCU40对于采集的电压值进行比较，再判断出NFC天线10附近是否有卡。

NFC芯片30，与所述NFC天线10连接。NFC芯片30产生射频载波信号发给NFC天线10。

所述MCU40通过SPI接口或UART接口或IIC接口与所述NFC芯片30连接。MCU40定时唤醒，然后通过SPI接口或者UART接口或者IIC接口去驱动NFC芯片30产生射频载波信号。

本实用新型的NFC检卡电路的工作方式：MCU40定时地使NFC芯片30产生射频载波信号并发给NFC天线10，当NFC天线10附近无卡时，射频载波信号保持不变，在射频载波信号的正半周期，经过二极管D1与第一电阻R1对电容C1进行充电。设置的放电电路是为了避免电容C1来不及放电而使MCU40产生错误的响应，即MCU40检测卡片出错；在射频载波信号的负半周期，二极管D1截止时，电容C1经过两条通路来放电，一条通过经过第二电阻R2放电，另一条通路是通过MCU40的模数转换器ADC的管脚放电，但是模数转换器ADC的管脚的阻值一般比较大，其放电电流很小，其主要经过第二电阻R2来放电，其放电时间也是主要由电容C1与第二电阻R2来决定的。MCU40由模数转换器ADC经过第三电阻R3采集到参考电压值V0，MCU40判断出无卡。当NFC天线10附近有卡时，射频载波信号会受到卡片的调整，MCU40由模数转换器ADC经过第三电阻R3采集到电压值V1，由于电压值V1与电压值V0不同，MCU40就判断出有卡。

本实用新型的关键和独到的是在射频载波的交流信号转化为直流信号时，采用二极管D1的单向导电特性和最简单的RC充放电电路，使得在有卡和无卡的时候，MCU40可通过模数转换器ADC去采集不同的直流电压值，而且本实用新型的优点是器件构成简单、成本低、占用电路空间小，电路稳定可靠。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种NFC检卡电路，其特征在于，包括：

NFC天线、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容与电压检测装置；

所述二极管的正极与所述NFC天线连接，负极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述电容的一端、所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端连接，所述电容的另一端与所述第二电阻的另一端均接地，所述第三电阻的另一端与所述电压检测装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种NFC检卡电路，其特征在于，所述电压检测装置包括MCU与模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述第三电阻的另一端连接，所述模数转换器的输出端与所述MCU连接。

3.根据权利要求2所述的一种NFC检卡电路，其特征在于，还包括：

NFC芯片，与所述NFC天线连接。

4.根据权利要求3所述的一种NFC检卡电路，其特征在于，所述MCU通过SPI接口或UART接口或IIC接口与所述NFC芯片连接。

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