Part 2 NFC标签开发流程与设计

NFC 标标签签/ /收发器应用与设计收发器应用与设计 20162016年年 吴刚吴刚 议程议程 NFC 应用应用 基础基础: Near Field Communication NFC/RFID标签标签开发流程与设计开发流程与设计 NFC/RFID标签开发技术资源标签开发技术资源 NFC收发器收发器(CR95HF/ST95HF/RX95HF)开发流开发流程与设计程与设计 NFC收收发器开发技术资源发器开发技术资源 2 NFC/RFID 标签开发流程与设计标签开发流程与设计 3 NFC/RFID标签开发流程标签开发流程 4 1.定义NFC设备参数 合理的通信距离需求 (10cm) 有效的标签天线尺寸与形状 标签的类型 (ISO15693 or ISO14443A?) NFC设备机械结构 (标签天线附近是否有金属屏蔽，如PCB覆铜，锂电池，金属 外壳等) 读卡器性能 (手机 or 读卡器？读卡器天线形状、尺寸、发射功率等) 其他需求(如能量传输功能，多卡操作等) 2.标签天线设计，原理图设计请参考ST相关demo板 单面PCB 天线在线设计工具 edesignsuit ( 双面PCB天线或特殊形状/需要天线请联系ST支持 (请同时提供antenna design check list 和 TSR form) 3.设计 标签天线，确定最优设计。 4.标签天线测量与测试 5.微调天线阻抗匹配或优化天线设计(可选) 6.系统集成 / 系统MCU固件开发 (I2C通信，如M24LR/M24SR) 3款 NFC/RFID标签的天线设计标签的天线设计1/8: 天线电感量天线电感量 Lant Voc LAnt CS 标签天线 M24LR/M24SR/ST25TA Vchip = 1 Cs (=2*f ) - 4.5 H 4.6uH M24LRXXE/LRi2K (Cs = 29pF). - 4.7uH 4.8uH M24SRXX (Cs = 27pF). - 2.6uH 2.7uH ST25TA (Cs = 50pF). - 1.3uH 1.4uH LRi2K (Cs = 97pF) RAnt RS 5 NFC/RFID标签的天线设标签的天线设计计2/8：天线设计工具：天线设计工具 6 商业软件: Hyperlynx 3D EM SSD, HFSS, etc. 天线仿真 单/双面PCB天线或异形天线的设计 成本高，精度高 ST单面天线设计在线工具 edesignsuit ( 仅适用于 天线设计 免费工具 单面单面 NFC/RFID标签的天线设标签的天线设计计3/8：天线天线阻抗匹配阻抗匹配 7 天线两端预留一个并联电容的位置， 以便补偿标签天线的阻抗。 如M24LRXXE NFC/RFID标签的天线设标签的天线设计计4/8：天线厚度要求天线厚度要求 8 双面天线一般建议厚度 0.6mm 天线厚度0.6mm，如FPC材质， 建议设计成单面天线。 9 NFC/RFID标签的天线设计标签的天线设计5/8 : PCB Layout注意事项注意事项 标签芯片尽可能靠近天线，多余的走线会改变天线的特性（天线电感 量增加） 天线上方和下方不可以布地线层 天线不可以被地线层包围 Good signal and energy transfer between the reader and the M24LRXX board, as long as the antenna is not overlapping with the ground layer Front PCB side Back PCB side Ground layer M24LRXX 9 NFC/RFID标签的天线设标签的天线设计计6/8: 错错误的误的PCB layout 10 NFC/RFID标签的天线设标签的天线设计计7/8: 错误的错误的PCB layout 11 NFC/RFID标签的天线设标签的天线设计计8/8: 天线测试仪器天线测试仪器 12 Vector Network Analyzer (VNA) or Impedance analyzer MiniVNA $500 Hands on 13 设计一款M24LR04E的标签天线，要求天线面积40mm*20mm,FR-4材质。 议程议程 NFC 应用应用 基础基础: Near Field Communication NFC/RFID标签标签开发流程与设计开发流程与设计 NFC/RFID标签开发技术资源标签开发技术资源 NFC收发器收发器(CR95HF/ST95HF/RX95HF)开发流开发流程与设计程与设计 NFC收收发器开发技术资源发器开发技术资源 14 NFC/RFID标签标签开开发技术资源发技术资源 15 产品线产品线 技术文档技术文档/开发资源开发资源 在线支持在线支持 / E2E forum 咨询发布咨询发布 应用方案应用方案 16 M24LR Discovery套件套件 M24LR04E STM8L RF 天线 20 mm x 40 mm Temperature sensor HELLO YOU! I C connector M24LR board RF transceiver demo board SWIM connector 0 1 1 For example I can display the text message stored in the Dynamic NFC/RFID 标签 I allow to power and exchange data with the M24LR04E but I am not the only one. Android App: NFC typeV- STSW-M24LR012 STM32 CR95HF RF 天线 47 mm x 34 mm JTAG Matching circuit 17 M24LR天线天线评估评估板板 Order on ST web site 18 M24SR评估板系列评估板系列 19 M24SR Discovery X = 130 mm Y = 70 mm 20 MCU参考代码参考代码 Part Number Description X-CUBE-NFC2 Dynamic NFC tag expansion board based on M24LR for STM32 Nucleo X-CUBE-NFC1 Dynamic NFC tag expansion board based on M24SR for STM32 Nucleo 更多资源，请访问 21 更多资源，请访问 PC端开发工具端开发工具 Part Number Description STSW-95HF001 CR95HF development software for DEMO-CR95HF-A board STSW-M24LR011 M24LR/CR95 application software STSW-M24LR013 Antenna calculation tools (Described in AN2972) 22 更多资源，请访问 Android 应用程序代码应用程序代码 Part Number Description STSW-ST25001 Executable file for ST25 and M24SR Android Application STSW-ST25002 Source code for ST25 and M24SR Android App STSW-M24LR012 M24LR and LRi2K Android App sample code 23 Hands on 1/2 24 01/04/2016 Presentation Title Part Number Description STSW-95HF001 CR95HF development software for DEMO-CR95HF-A board STSW-M24LR011 M24LR/CR95 application software 1. 下载并安装下列软件 2. 查询M24LR04E标签UID 3. 往M24LR04E的地址0 x00000000中写入0 x12345678，并再次读该地址数 据确认写入成功。 4. 设置M24LR04E的第1个1Kbit存储器读保护 / RF密码1，密码0 x00000001 5. 使能energy harvesting 1.