用低功耗RF芯片與超低功耗MCU組合構建有源、無源RFID(08-100)

　　圖4 無源RFID框圖

　　用TRF7960構建 SD卡接口HF(1 3.56MHz)讀頭

　　TRF7960/1射頻識別(RFID)讀取器是高度集成、多標準模擬前端及數據成幀系統，用于13.56MHzRFID讀取器。其內置的編程選項使其成為各種應用的理想選擇，包括近距離或近程的RFID系統。

　　在RFID系統的應用中讀頭是非常重要的環節，在性能上，需要考慮讀頭識別Tag(標簽)的距離和需要考慮讀寫Tag的可靠性和安全性以及同時識別多個Tag時的防碰撞問題。在應用中，需要考慮讀頭對外數據傳輸及數據存儲的便捷性。當然在許多應用中，讀頭設計還需要考慮低功耗性能。HF(13.56MHz)在RFID系統中應用非常廣泛，HF有兩種標準，S015693，IS014443-A/B，這兩種標準都有非常高的可靠性和安全性，尤其是1S014443-B的協議可應用在銀行、金融等安全性等級很高的場合。HF讀頭通常可以同時識別幾十個Tag，所以能實現較好的防碰撞設計。

　　圖5中TRF796x系列是TI的HF讀頭芯片，同時涵蓋了IS015693+ IS014443-A/B這兩種協議，TRF796x內置LDO時鐘輸出功能，不但可以省去外部LDO和MCU工作晶體的成本，同時由于內置LDO的優秀的PSRR性能，可極大的抑止其他電路對RF電路的影響，提升RF性能，增強讀寫TAG的距離。利用TRF796x的低功耗性能以及微指控制器MSP430系列的超低功耗特性，則可以實現微功耗HF讀頭的設計，靜態電流小于2μA，對于手持讀頭系統，這是一個非常好的特性。利用MSP430的高性能，我們可以輕松實現SD卡的接口，使得SD存儲這種小體積，大容量的，便攜的數據存儲及傳輸方式可以用到RFID的系統。

　　圖5 微功耗HF(1 3.56MHz)讀頭組成框圖

　　同樣由TRF796x系列利用SP3232，可以輕松實現從UART到RS-232的轉換，通過RS-232實現與計算機或其他主機設備通訊, 實現RS-232接口的HF(13.56MHz)讀頭方案;用TUSB3410，我們可以輕松實現從UART到USB的轉換，通過USB實現與計算機或其他USB主機設備通訊,實現USB接口的HF(13.56MHz)讀頭方案。

　　用TRF7960構建智能鎖

　　該方案采用超低功耗單片機MSP430F2232為核心結合TRF7960智能卡讀頭和13.56MHZ高頻卡片實現門鎖的感應式智能控制。圖6為用TRF7960構建智能鎖方案示意圖。

　　圖6 為用TRF7960構建智能鎖方案示意圖

　　該方案采用干電池供電，片內12位A/D定時采集內部電壓狀況，一端口控制LED進行電壓狀態指示和認證指示，靜態功耗小于3μA，最大限度的延長了電池的使用壽命，無需經常更換電池;片內定時器Timer_A定時啟動TRF7960無源卡片讀頭感應外部卡片和讀取信息，TRF7960讀取的卡片信息通過SPI接口傳輸紿MCU進行數據處理和身份驗證：卡片識別驗證通過后，MCU控制電機驅動器BA6289;驅動電機打開門鎖，同時蜂鳴器和LED燈閃爍指示;在門處于敞開狀態時，MCU實時檢測門鎖狀態，報警提醒關閉門鎖，避免不必要的財物損失：卡片的驗證信息等存貯于外部EEPROM (CAT24C128型),隨時調用該方案13.56MHZ的無源卡片基于IS01 5693協議，識別距離可達10GM左右，具有讀卡功耗低、感應距離遠、性能穩定、體積小、性價比高等特點，是新一代家用和商用智能鎖的最佳選擇方案。