用低功耗RF芯片与超低功耗MCU组合构建有源、无源RFID(08-100)

　　图4 无源RFID框图

　　用TRF7960构建 SD卡接口HF(1 3.56MHz)读头

　　TRF7960/1射频识别(RFID)读取器是高度集成、多标准模拟前端及数据成帧系统，用于13.56MHzRFID读取器。其内置的编程选项使其成为各种应用的理想选择，包括近距离或近程的RFID系统。

　　在RFID系统的应用中读头是非常重要的环节，在性能上，需要考虑读头识别Tag(标签)的距离和需要考虑读写Tag的可靠性和安全性以及同时识别多个Tag时的防碰撞问题。在应用中，需要考虑读头对外数据传输及数据存储的便捷性。当然在许多应用中，读头设计还需要考虑低功耗性能。HF(13.56MHz)在RFID系统中应用非常广泛，HF有两种标准，S015693，IS014443-A/B，这两种标准都有非常高的可靠性和安全性，尤其是1S014443-B的协议可应用在银行、金融等安全性等级很高的场合。HF读头通常可以同时识别几十个Tag，所以能实现较好的防碰撞设计。

　　图5中TRF796x系列是TI的HF读头芯片，同时涵盖了IS015693+ IS014443-A/B这两种协议，TRF796x内置LDO时钟输出功能，不但可以省去外部LDO和MCU工作晶体的成本，同时由于内置LDO的优秀的PSRR性能，可极大的抑止其他电路对RF电路的影响，提升RF性能，增强读写TAG的距离。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，则可以实现微功耗HF读头的设计，静态电流小于2μA，对于手持读头系统，这是一个非常好的特性。利用MSP430的高性能，我们可以轻松实现SD卡的接口，使得SD存储这种小体积，大容量的，便携的数据存储及传输方式可以用到RFID的系统。

　　图5 微功耗HF(1 3.56MHz)读头组成框图

　　同样由TRF796x系列利用SP3232，可以轻松实现从UART到RS-232的转换，通过RS-232实现与计算机或其他主机设备通讯, 实现RS-232接口的HF(13.56MHz)读头方案;用TUSB3410，我们可以轻松实现从UART到USB的转换，通过USB实现与计算机或其他USB主机设备通讯,实现USB接口的HF(13.56MHz)读头方案。

　　用TRF7960构建智能锁

　　该方案采用超低功耗单片机MSP430F2232为核心结合TRF7960智能卡读头和13.56MHZ高频卡片实现门锁的感应式智能控制。图6为用TRF7960构建智能锁方案示意图。

　　图6 为用TRF7960构建智能锁方案示意图

　　该方案采用干电池供电，片内12位A/D定时采集内部电压状况，一端口控制LED进行电压状态指示和认证指示，静态功耗小于3μA，最大限度的延长了电池的使用寿命，无需经常更换电池;片内定时器Timer_A定时启动TRF7960无源卡片读头感应外部卡片和读取信息，TRF7960读取的卡片信息通过SPI接口传输绐MCU进行数据处理和身份验证：卡片识别验证通过后，MCU控制电机驱动器BA6289;驱动电机打开门锁，同时蜂鸣器和LED灯闪烁指示;在门处于敞开状态时，MCU实时检测门锁状态，报警提醒关闭门锁，避免不必要的财物损失：卡片的验证信息等存贮于外部EEPROM (CAT24C128型),随时调用该方案13.56MHZ的无源卡片基于IS01 5693协议，识别距离可达10GM左右，具有读卡功耗低、感应距离远、性能稳定、体积小、性价比高等特点，是新一代家用和商用智能锁的最佳选择方案。