基于 NXP S32K118 的無鑰匙進入之 NFC 汽車門把手方案

汽車是最廣泛使用的交通工具，絕大多數都是機械、手動控制汽車門把手的開關。從汽車誕生至今，車鑰匙經歷了多個個發展階段：從實體鑰匙到遙控開關車門的遙控鑰匙，再到無鑰匙啟動的智能鑰匙、手機云鑰匙、手機藍牙鑰匙，隨之而衍生出的解鎖方式也各有千秋——卡片、密碼、指紋、手機。總而言之，“車鑰匙”已經從一個實物，演變成了一個概念。本文方案的重點則是 NFC，如果將 NFC 技術應用到電汽車門把手上，那么可以通過近場通訊設備(比如手機)操作控制電汽車門把手， 這相比機械、手動控制汽車門把手要更加智能，也更加實用和便捷。 NFC 結合汽車市場是一個很好的應用前景， NFC 通過加密協議通信以及近距離接觸，可以非常安全地確保車門被正確開啟以及關閉。

對于 NFC 車鑰匙的應用嘗試，最早的車型是特斯拉 Model 3，在此之后國內造車新勢力蔚來也實現了 NFC 解鎖功能，不過都是類似公交卡的卡片為載體，后來比亞迪率先在國內市場上線手機 NFC 車鑰匙功能，首先適配車型：比亞迪秦 Pro 超越版、宋 Pro，以手機為載體，使用時只需要將手機靠近信號接收器所在的部位即可解鎖車輛，就好像用手機刷閘機進地鐵站一樣。

針對 NFC 汽車鑰匙應用，大聯大世平集團推出了基于 NXP 車規 MCU 芯片 S32K118/116 和車規 NFC 控制器芯片 NCF3320 的汽車門把手方案。 該方案主要形態為長條形，主要應用于汽車門把手或后視鏡上，主要功能是通過數字鑰匙解鎖汽車車門，從而替代傳統鑰匙，更加安全、便捷。本方案中涉及的芯片資料、軟件代碼、 NFC 庫、硬件資料均需要簽訂 NDA 協議后方可獲得。

?場景應用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優勢

關鍵器件 NXP S32K118的優勢： 

1. 車規級高性能：Cortex?-M0+ 內核，48MHz 主頻

2. 豐富的外設資源： 

· 256KB Flash，2KB EEPROM 

· 12 位 1 Msps ADC，16 位 FlexTimers 

· 最高 58 個 I/O 可供使用 · 支持 CAN FD，FlexIO（UART，I2C，SPI，I2S，LIN，PWM） 

· 可擴展的低功耗運行和停止模式。快速喚醒、時鐘和電源門控

3. 強大的兼容性：48 Pin LQFP 封裝，全系 48 Pin P2P 兼容

4. 易于使用：基于 MCU 的開發人員易于使用，在利用工具鏈的同時提高了性能。 關鍵器件 NXP NCF3320的優勢：

1. NFC 全協議支持：

· 支持 ISO/IEC 14443 A/MIFARE、ISO/IEC 14443 B 和 FeliCa

· 符合 ISO/IEC 18092 的 P2P 被動啟動器模式

· 支持 ISO/IEC15693、ICODE EPC UID 和 ISO/IEC 18000-3 模式 3/EPC Class-1 HF

2. 靈活高效的省電模式：硬斷電、待機和低功耗卡檢卡，平均功耗最低 15uA

3. 豐富的主機接口： 

· SPI ：高達 10 Mbit/s 

· I2C ：總線接口在快速模式下高達 400 kBd，在快速模式+下高達 1000 kBd 

· RS-232 ：串行 UART 高達 1228.8 kBd，電壓電平取決于電源引腳

?方案規格

1. 處理器： ARM?Cortex-M0+

2. 儲存器：片上 256K Flash，2K EEPROM

3. 頻率：主頻 48MHz

4. 無線傳輸技術規格：13.56MHz

5. 天線大小：72 x 18 mm

6. 檢卡距離：Mifare Card - 6 cm，T5T Card - 5 cm，LPCD 模式下 2 cm

7. 工作溫度：-40℃ 至 + 125℃

8. 支持操作系統：FreeRTOS

9. 開發平臺：NXP S32 Design Studio

10. 功耗：S32K118 在 VLPS 模式下，功耗為 27uA；                  

                NCF3320 在 LPCD 模式下，平均功耗為 15~17uA；