CN106022420A - 一种nfc读写电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种NFC读写电路，其特征在于：包括感应识别电路、主控制电路和电源电路；所述感应识别电路与所述主控制电路连接，所述电源电路分别与所述感应识别电路、转接电路和主控制电路连接并为其提供电源。本发明的一种NFC读写电路，克服了现有技术中扫描二维码识别用户这种方式用户资金存在的安全隐患，在不影响用户体验的情况下，保证用户资金交易的安全性，安全性能极高，并且电路的读写相应速度很快，成本低廉，性能较好，非常适合大面积推广。

Description

一种NFC读写电路
技术领域
本发明涉及NFC通信技术领域，尤其涉及一种NFC读写电路。
背景技术
目前，市场上的移动支付越来越普遍，而在移动支付中，主要分成二维码、声波支付和NFC支付三种，其中，以二维码支付的方式占据了很大的比例，用户只需要将二维码展示出来或者是利用手机的APP扫一扫即可完成交易。然而，在便捷支付的同时，用户的资金却受到了巨大的挑战，因为二维码本身并不包含用户的密码信息，交易的成功实现只是需要一个能够解析二维码信息的机器即可，不需要用户的密码验证，从而大大加大了资金的非法转移的可能性。
为此，需要对目前的移动支付的方式做了进一步的改进，在不影响用户体验的情况下，保证用户资金交易的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种NFC读写电路。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种NFC读写电路，其特征在于：包括感应识别电路、主控制电路和电源电路；所述感应识别电路与所述主控制电路连接，所述电源电路分别与所述感应识别电路和主控制电路连接并为其提供电源。
本发明的有益效果是：本发明的一种NFC读写电路，克服了现有技术中扫描二维码识别用户这种方式用户资金存在的安全隐患，在不影响用户体验的情况下，保证用户资金交易的安全性，安全性能极高，并且电路的读写相应速度很快，成本低廉，性能较好，非常适合大面积推广。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述感应识别电路包括阻抗匹配电路和射频识别电路，所述阻抗匹配电路与所述射频识别电路连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述感应识别电路可以对NFC卡的ID序列号进行有效识别，并将识别后的结果发送至所述主控制电路，由所述主控制电路进行验证，并在验证通过后进行读写，识别效率较高，时间较短，响应快。
进一步：所述阻抗匹配电路包括电阻R1、R2、电容C1、C2、C4、C5、C6、C10、C11、C13、C16、C17和连接座P2。
其中，所述电阻R1、电容C2和电容C6顺次串联在所述连接器P2的1号引脚与地之间，所述电阻R2、电容C17和电容C13顺次串联在所述连接器P2的3号引脚与地之间，所述电容C4和电容C10串联后连接在所述电阻R1与电容C2的公共端和电阻R2与电容C17的公共端之间，所述电容C5和电容C11串联后连接在所述电阻R1与电容C2的公共端和电阻R2与电容C17的公共端之间，且所述连接器P2的2号引脚、所述电容C4与电容C10的公共端和所述电容C5与电容C11的公共端均接地，所述电容C1并联在所述电容C2的两端，所述电容C16并联在所述电容C17的两端，所述电容C2与电容C6的公共端和所述电容C17与电容C13的公共端分别与射频电路连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述阻抗匹配电路可以对NFC卡与所述射频电路进行阻抗匹配，筛选出有用的感应信号，滤除干扰信号，方便所述射频电路对所述NFC卡的有效识别、验证及读写，识别效率较高，时间较短，响应快。
进一步：所述感应识别电路包括还包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路和第二滤波电路分别与所述射频电路连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述第一滤波电路和第二滤波电路可以滤除所述电源电路提供的电信号中的杂波成分，使得提供给所述射频电路的信号中不存在干扰成分，方便所述射频电路对NFC卡的有效识别，提高识别的准确率和相应的快速性。
进一步：所述第一滤波电路包括电感L1和电容C7、C8、C9，所述电容C7连接在电源VCC和地之间，电源VCC与地之间顺次串联有所述电感L1和电容C8，且所述电感L1和电容C8的公共端与所述射频电路连接，所述电容C9并联在所述电容C8两端；所述第二滤波电路包括电感L6和电容C33、C34、C35，所述电容C33连接在电源VCC和地之间，电源VCC与地之间顺次串联有所述电感L6和电容C34，且所述电感L6和电容C34的公共端与所述射频电路连接，所述电容C35并联在所述电容C34两端。
进一步：所述主控制电路包括主控制芯片U3、电阻R4、电容C21、C22、C23、C24、C25、开关S1和晶振Y1、Y2。所述主控制芯片U3的时钟信号输入端OSC_IN和输出端OSC_OUT之间连接有所述晶振Y1，所述电容C21和电容C23串联后并联在所述晶振Y1两端，且所述电容C21和电容C23的公共端接地；所述主控制芯片U3的时钟信号输入端OSC32_IN和输出端OSC32_OUT之间连接有所述晶振Y2，所述电容C22和电容C24串联后并联在所述晶振Y2两端，且所述电容C22和电容C24的公共端接地；所述主控制芯片U3的复位输入端NRST与地之间连接有所述电容C25，且所述主控制芯片U3的复位输入端NRST还通过所述电阻R4与电源电路连接，所述开关S1并联在所述电容C25两端，所述主控制芯片U3与电源电路连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述主控制电路可以对所述感应识别电路识别的NFC卡的序列号进行读取，并进行验证，在验证通过后读取NFC卡中的内容，并进行二次验证，在二次验证通过后对NFC卡对应存储在后台的数据内容进行读写，安全性能极高，不容易被破解和山寨。
进一步：所述电源电路包括DC连接器J2、开关S2、二极管D4、电容C29、C30、C31、C32、电压转换芯片U6和稳压芯片U5，所述DC连接器J2的1号引脚与所述二极管D4的正极连接，2号引脚和3号引脚均接地，所述二极管D4的负极通过所述开关S2与所述电压转换芯片U6的输入端连接，所述电压转换芯片U6的接地端接地，且电压转换芯片U6的输入端与接地端之间连接有所述电容C30，所述电压转换芯片U6的输出端通过所述电容C32接地，所述电容C31并联在所述电容C32两端，所述电压转换芯片U6的输出端还与所述稳压芯片U5的输入端连接，所述稳压芯片U5的输出端通过所述电容C29接地，且稳压芯片U5的输出端还与所述感应识别电路和主控制电路连接，所述稳压芯片U5的接地端接地。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述电源电路可以对外部提供的电源进行电压转换和稳压，便于为所述感应识别电路和主控制电路提供稳定的电源。
进一步：还包括备用电源电路，所述备用电源电路包括二极管D2、二极管D3、电容C18和电池Battery，所述二极管D2的正极与所述电源电路的输出端连接，负极通过所述电容C18接地，且所述二极管D2的负极和所述电容C18的公共端与所述射频识别电路连接，所述二极管D3的负极与所述二极管D2的负极连接，正极与所述电池Battery的正极连接，所述电池Battery的负极接地。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述备用电源电路可以在外部电源出现断电或其他异常情况时为整个电路提供备用电源，增加了整个电路在异常情况下工作的稳定性，在外部断电的情况下依然可以正常工作，尤其是在户外等没有电源的场所，大大增加了应用范围。
进一步：还包括第三滤波电路，所述第三滤波电路包括电感L2、电感L3和电容C12，所述电感L2的一端与所述电源电路的输出端连接，另一端与地之间顺次串联有所述电容C12和电感L3，且所述电感L2与所述电容C12的公共端与所述主控制电路连接，所述C12和电感L3的公共端接地。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述第三滤波电路可以有效对所述电源电路通过给所述主控制电路的信号进行过滤，去除信号中的杂质成分，仅保留有效信号成分，可以大大提高主控制电路的稳定性，以及主控制电路数据读写的准确性。
附图说明
图1为本发明的一种NFC读写电路结构示意图；
图2为本发明的一种NFC读写电路中阻抗匹配电路图；
图3为本发明的一种NFC读写电路中射频识别电路图；
图4为本发明的一种NFC读写电路中第一滤波电路；
图5为本发明的一种NFC读写电路中第二滤波电路图；
图6为本发明的一种NFC读写电路中主控制电路图；
图7为本发明的一种NFC读写电路中电源电路图；
图8为本发明的一种NFC读写电路中备用电源电路图；
图9为本发明的一种NFC读写电路中第三滤波电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种NFC读写电路，包括感应识别电路、主控制电路和电源电路；所述感应识别电路与所述主控制电路连接，所述电源电路分别与所述感应识别电路和主控制电路连接并为其提供电源。
其中，所述感应识别电路包括阻抗匹配电路和射频识别电路，所述阻抗匹配电路与所述射频识别电路连接。
如图2所示，本实施例中，所述阻抗匹配电路包括电阻R1、R2、电容C1、C2、C4、C5、C6、C10、C11、C13、C16、C17和连接座P2。
其中，所述电阻R1、电容C2和电容C6顺次串联在所述连接器P2的1号引脚与地之间，所述电阻R2、电容C17和电容C13顺次串联在所述连接器P2的3号引脚与地之间，所述电容C4和电容C10串联后连接在所述电阻R1与电容C2的公共端和电阻R2与电容C17的公共端之间，所述电容C5和电容C11串联后连接在所述电阻R1与电容C2的公共端和电阻R2与电容C17的公共端之间，且所述连接器P2的2号引脚、所述电容C4与电容C10的公共端和所述电容C5与电容C11的公共端均接地，所述电容C1并联在所述电容C2的两端，所述电容C16并联在所述电容C17的两端，所述电容C2与电容C6的公共端和所述电容C17与电容C13的公共端分别与射频电路连接。
通过所述阻抗匹配电路可以对NFC卡与所述射频电路进行阻抗匹配，筛选出有用的感应信号，滤除干扰信号，方便所述射频电路对所述NFC卡的有效识别、验证及读写，识别效率较高，时间较短，响应快。
如图3所示，本实施例中，所述射频识别电路包括射频芯片U1、电容C14、C15、C19、C20、C26、C27、C28、C36、C37、电感L4、电感L5、电感L6、电感L7、电阻R5、电阻R6和晶振Y3。
所述射频芯片U1的射频信号发送端TX1通过所述电感L6与所述电容C2与电容C6的公共端连接，所述射频芯片U1的射频信号发送端TX2通过所述电感L7与所述电容C17与电容C13的公共端连接，所述射频芯片U1的参考地端VMID通过所述电容C28接地，所述射频芯片U1的参考地端VMID与射频信号接收端之间还顺次连接有所述电阻R5和电容C27，且所述电阻R5和电容C27的公共端通过所述电阻R6与所述电容C17与电容C13的公共端连接。
所述射频芯片U1的电源输入端DVDD通过电感L4与电源VCC连接，所述电容C14、C15、C26均连接在电源VCC与地之间，所述电容C19、C20均连接在所述射频芯片U1的电源输入端DVDD与地之间，所述射频芯片U1的电源输入端SVDD通过所述电感L5与电源VCC连接，所述射频芯片U1的电源输入端PVDD与电源VCC连接。
所述射频芯片U1的时钟信号输入端XTAL1与XTAL2分别通过所述电容C36和电容C37接地，且所述晶振Y3连接在所述射频芯片U1的时钟信号输入端XTAL1与时钟信号输出端XTAL2之间。
所述射频芯片U1的信号发送端TX与接收端RX分别与所述主控制电路连接，所述射频芯片U1的中断请求输出端IRQ与所述主控制电路连接。
通过所述射频识别电路可以在NFC卡靠近的瞬间对所述阻抗匹配电路识别的NFC卡ID序列号进行有效识别，同时通过中断信号唤醒所述主控制电路，并将识别后的结果发送至所述主控制电路，待所述主控制电路读写结束后自动进入睡眠状态，节能环保了，绿色低碳。
本实施例中，所述射频芯片U1选用型号为PN532的芯片。
如图4、5所示，优选地，所述感应识别电路包括还包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路和第二滤波电路分别与所述射频电路连接。
通过所述第一滤波电路和第二滤波电路可以滤除所述电源电路提供的电信号中的杂波成分，使得提供给所述射频电路的信号中不存在干扰成分，方便所述射频电路对NFC卡的有效识别，提高识别的准确率和相应的快速性。
如图4、5所示，所述第一滤波电路包括电感L1和电容C7、C8、C9，所述电容C7连接在电源VCC和地之间，电源VCC与地之间顺次串联有所述电感L1和电容C8，且所述电感L1和电容C8的公共端与所述射频电路连接，所述电容C9并联在所述电容C8两端；所述第二滤波电路包括电感L6和电容C33、C34、C35，所述电容C33连接在电源VCC和地之间，电源VCC与地之间顺次串联有所述电感L6和电容C34，且所述电感L6和电容C34的公共端与所述射频电路连接，所述电容C35并联在所述电容C34两端。
如图6所示，本实施例中，所述主控制电路包括主控制芯片U3、电阻R4、电容C21、C22、C23、C24、C25、开关S1和晶振Y1、Y2。所述主控制芯片U3的时钟信号输入端OSC_IN和输出端OSC_OUT之间连接有所述晶振Y1，所述电容C21和电容C23串联后并联在所述晶振Y1两端，且所述电容C21和电容C23的公共端接地；所述主控制芯片U3的时钟信号输入端OSC32_IN和输出端OSC32_OUT之间连接有所述晶振Y2，所述电容C22和电容C24串联后并联在所述晶振Y2两端，且所述电容C22和电容C24的公共端接地；所述主控制芯片U3的复位输入端NRST与地之间连接有所述电容C25，且所述主控制芯片U3的复位输入端NRST还通过所述电阻R4与电源电路连接，所述开关S1并联在所述电容C25两端，所述主控制芯片U3与电源电路连接。
通过所述主控制电路可以对所述感应识别电路识别的NFC卡的序列号进行读取，并进行验证，在验证通过后读取NFC卡中的内容，并进行二次验证，在二次验证通过后对NFC卡对应存储在后台的数据内容进行读写，安全性能极高，不容易被破解和山寨。
本实施例中，所述主控制芯片选用型号为STM32F103C8T6的ARM微控制器。
如图7所示，本实施例中，所述电源电路包括DC连接器J2、开关S2、二极管D4、电容C29、C30、C31、C32、电压转换芯片U6和稳压芯片U5。
其中，所述DC连接器J2的1号引脚与所述二极管D4的正极连接，2号引脚和3号引脚均接地，所述二极管D4的负极通过所述开关S2与所述电压转换芯片U6的输入端连接，所述电压转换芯片U6的接地端接地，且电压转换芯片U6的输入端与接地端之间连接有所述电容C30，所述电压转换芯片U6的输出端通过所述电容C32接地，所述电容C31并联在所述电容C32两端，所述电压转换芯片U6的输出端还与所述稳压芯片U5的输入端连接，所述稳压芯片U5的输出端通过所述电容C29接地，且稳压芯片U5的输出端还与所述感应识别电路和主控制电路连接，所述稳压芯片U5的接地端接地。
通过所述电源电路可以对外部提供的电源进行电压转换和稳压，便于为所述感应识别电路和主控制电路提供稳定的电源。
本实施例中，所述电压转换芯片U6选用型号为ASM1117电压转换芯片，所述稳压芯片U5选用型号为662K稳压芯片。
如图8所示，优选地，本实施例的一种NFC读写电路还包括备用电源电路，所述备用电源电路包括二极管D2、二极管D3、电容C18和电池Battery，所述二极管D2的正极与所述电源电路的输出端连接，负极通过所述电容C18接地，且所述二极管D2的负极和所述电容C18的公共端与所述射频识别电路连接，所述二极管D3的负极与所述二极管D2的负极连接，正极与所述电池Battery的正极连接，所述电池Battery的负极接地。
通过设置所述备用电源电路可以在外部电源出现断电或其他异常情况时为整个电路提供备用电源，增加了整个电路在异常情况下工作的稳定性，在外部断电的情况下依然可以正常工作，尤其是在户外等没有电源的场所，大大增加了应用范围。
如图9所示，优选地，本实施例的一种NFC读写电路还包括第三滤波电路，所述第三滤波电路包括电感L2、电感L3和电容C12，所述电感L2的一端与所述电源电路的输出端连接，另一端与地之间顺次串联有所述电容C12和电感L3，且所述电感L2与所述电容C12的公共端与所述主控制电路连接，所述C12和电感L3的公共端接地。
通过所述第三滤波电路可以有效对所述电源电路通过给所述主控制电路的信号进行过滤，去除信号中的杂质成分，仅保留有效信号成分，可以大大提高主控制电路的稳定性，以及主控制电路数据读写的准确性。
本发明的一种NFC读写电路，克服了现有技术中扫描二维码识别用户这种方式用户资金存在的安全隐患，在不影响用户体验的情况下，保证用户资金交易的安全性，安全性能极高，并且电路的读写相应速度很快，成本低廉，性能较好，非常适合大面积推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种NFC读写电路，其特征在于：包括感应识别电路、主控制电路和电源电路；
所述感应识别电路与所述主控制电路连接，所述电源电路分别与所述感应识别电路和主控制电路连接并为其提供电源。
2.根据权利要求1所述一种NFC读写电路，其特征在于：所述感应识别电路包括阻抗匹配电路和射频识别电路，所述阻抗匹配电路与所述射频识别电路连接。
3.根据权利要求2所述一种NFC读写电路，其特征在于：所述阻抗匹配电路包括电阻R1、R2、电容C1、C2、C4、C5、C6、C10、C11、C13、C16、C17和连接座P2；
所述电阻R1、电容C2和电容C6顺次串联在所述连接器P2的1号引脚与地之间，所述电阻R2、电容C17和电容C13顺次串联在所述连接器P2的3号引脚与地之间，所述电容C4和电容C10串联后连接在所述电阻R1与电容C2的公共端和电阻R2与电容C17的公共端之间，所述电容C5和电容C11串联后连接在所述电阻R1与电容C2的公共端和电阻R2与电容C17的公共端之间，且所述连接器P2的2号引脚、所述电容C4与电容C10的公共端和所述电容C5与电容C11的公共端均接地；
所述电容C1并联在所述电容C2的两端，所述电容C16并联在所述电容C17的两端，所述电容C2与电容C6的公共端和所述电容C17与电容C13的公共端分别与射频电路连接。
4.根据权利要求2所述一种NFC读写电路，其特征在于：所述感应识别电路包括还包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路和第二滤波电路分别与所述射频电路连接。
5.根据权利要求4所述一种NFC读写电路，其特征在于：所述第一滤波电路包括电感L1和电容C7、C8、C9，所述电容C7连接在电源VCC和地之间，电源VCC与地之间顺次串联有所述电感L1和电容C8，且所述电感L1和电容C8的公共端与所述射频电路连接，所述电容C9并联在所述电容C8两端；
所述第二滤波电路包括电感L6和电容C33、C34、C35，所述电容C33连接在电源VCC和地之间，电源VCC与地之间顺次串联有所述电感L6和电容C34，且所述电感L6和电容C34的公共端与所述射频电路连接，所述电容C35并联在所述电容C34两端。
6.根据权利要求1所述一种NFC读写电路，其特征在于：所述主控制电路包括主控制芯片U3、电阻R4、电容C21、C22、C23、C24、C25、开关S1和晶振Y1、Y2；
所述主控制芯片U3的时钟信号输入端OSC_IN和输出端OSC_OUT之间连接有所述晶振Y1，所述电容C21和电容C23串联后并联在所述晶振Y1两端，且所述电容C21和电容C23的公共端接地；
所述主控制芯片U3的时钟信号输入端OSC32_IN和输出端OSC32_OUT之间连接有所述晶振Y2，所述电容C22和电容C24串联后并联在所述晶振Y2两端，且所述电容C22和电容C24的公共端接地；
所述主控制芯片U3的复位输入端NRST与地之间连接有所述电容C25，且所述主控制芯片U3的复位输入端NRST还通过所述电阻R4与电源电路连接，所述开关S1并联在所述电容C25两端，所述主控制芯片U3与电源电路连接。
7.根据权利要求1所述一种NFC读写电路，其特征在于：所述电源电路包括DC连接器J2、开关S2、二极管D4、电容C29、C30、C31、C32、电压转换芯片U6和稳压芯片U5；
所述DC连接器J2的1号引脚与所述二极管D4的正极连接，2号引脚和3号引脚均接地，所述二极管D4的负极通过所述开关S2与所述电压转换芯片U6的输入端连接，所述电压转换芯片U6的接地端接地，且电压转换芯片U6的输入端与接地端之间连接有所述电容C30，所述电压转换芯片U6的输出端通过所述电容C32接地，所述电容C31并联在所述电容C32两端，所述电压转换芯片U6的输出端还与所述稳压芯片U5的输入端连接，所述稳压芯片U5的输出端通过所述电容C29接地，且稳压芯片U5的输出端还与所述感应识别电路和主控制电路连接，所述稳压芯片U5的接地端接地。
8.根据权利要求1至7任一项所述一种NFC读写电路，其特征在于：还包括备用电源电路，所述备用电源电路包括二极管D2、二极管D3、电容C18和电池Battery，所述二极管D2的正极与所述电源电路的输出端连接，负极通过所述电容C18接地，且所述二极管D2的负极和所述电容C18的公共端与所述射频识别电路连接，所述二极管D3的负极与所述二极管D2的负极连接，正极与所述电池Battery的正极连接，所述电池Battery的负极接地。
9.根据权利要求1至7任一项所述一种NFC读写电路，其特征在于：还包括第三滤波电路，所述第三滤波电路包括电感L2、电感L3和电容C12，所述电感L2的一端与所述电源电路的输出端连接，另一端与地之间顺次串联有所述电容C12和电感L3，且所述电感L2与所述电容C12的公共端与所述主控制电路连接，所述C12和电感L3的公共端接地。
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