無電池NFC鍵盤設計方案

此解決方案使用近場通信（NFC）技術實現了無電池鍵盤。此解決方案的核心部分是可以由主機微控制器讀寫的TI動態NFC標簽。支持NFC的手機可以快速發現并識別該鍵盤，然后在鍵盤和應用程序之間建立連接。此設計是無電池系統（即，無需電池即可工作），客戶可以利用該系統構建具有優化尺寸的產品（例如薄鍵盤）以及重量更輕的產品（例如易于攜帶）。

特性

●無電池解決方案

●標準PC/AT鍵盤字符集

●大于400個字符/分鐘的輸入能力

●MSP430 MCU和RF430CL330標簽的功耗都約為20 mW

●用于能量收集的低成本PCB線圈天線

●提供Android測試工具和InputMethod應用程序

原理框圖

無電池近場通信（NFC）鍵盤原理圖

硬件框圖

無電池近場通信（NFC）鍵盤硬件框圖

相關器件

1.（TI）MSP430FR573x MSP430FR572x混合信號微控制器

德州儀器（TI）MSP430FR573x系列超低功率微控制器由多個器件組成，這些器件特有嵌入式FRAM非易失性存儲器，超低功率16位MSP430 CPU，以及針對多種應用的不同外設。此架構，FRAM，和外設，與7種低功率模式組合在一起，針對在便攜式和無線感測應用中實現延長電池壽命進行了優化。FRAM是一款全新的非易失性存儲器，此存儲器將SRAM的速度，靈活性，和耐久性與閃存的穩定性和可靠性結合在一起，總體能耗更低。外設包括一個10位模數轉換器（ADC），一個具有電壓基準生成和滯后功能的16通道比較器，3條支持I2C，SPI，或UART協議的增強型串行通道，一個內部DMA，一個硬件乘法器，一個實時時鐘（RTC），5個16位定時器和數字I/O.

MSP430FR573x MSP430FR572x混合信號微控制器功能框圖

2.RF430CL330H動態NFC接口轉發器

德州儀器（TI）動態NFC接口應答機RF430CL330H是一個NFC標簽類型4器件，此器件將一個無線NFC接口和一個接線SPI或I2C接口組合在一起，將此器件與一個主機相連。SRAM內的NDEF消息可由集成型SPI或I2C串行通信接口寫入和讀取，而此消息也可通過集成型ISO14443B兼容RF接口（支持高達848kbps數據速率）進行無線存取和更新。

這可實現針對替代載波的NFC連接切換，如同，低功耗（BLE），和Wi-Fi等，只需一次敲擊的簡便且直觀的配對過程或認證過程。作為一個常見NFC接口，RF430CL330H使得終端設備能夠與啟用NFC的智能手機、平板電腦和筆記本電腦的快速增長的基礎設施進行通信。

RF430CL330H動態NFC接口轉發器功能框圖

3.TPS70933具有反向電流保護的150mA、30V超低IQ、寬輸入、低壓降穩壓器

TPS709xx系列線性穩壓器是設計用于功耗敏感類應用的超低靜態電流器件。一個精密帶隙和誤差放大器在溫度范圍內的精度為2%.只有1μA的靜態電流使得這些器件成為要求極小閑置狀態功率耗散的電池供電類常開系統的理想解決方案。為了增加安全性，這些器件還具有熱關斷、電流限制和反向電流保護功能。通過將使能（EN）引腳下拉至低電平可將這些穩壓器置于關斷模式。這個模式的關斷電流低至150nA（典型值）。

TPS70933功能框圖