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1 NFC智能电视的系统结构和总体设计方案
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本文采用了设计TI的TRF7970A transceiver IC作为电视端,RF430CL330H NFCTag应用于遥控器端;本系统的基本功能应用如下:
。TRF7970A可以通过和RF43TI官方代理0CL330H实现电视与遥控器的配对,即目前2.4GHz数据传输前的配对;
。TRF7970A可以和NFC实现智能手机WiFi快速配对;
。RF430CL330H可与智能手机通信,实现手机数据信息转换到遥控器或电视;
。可以通过NFC空气接口对Firmware软件升级;
。TRF7970A标签的读写操作可以实现电视功能项的选择;
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图1系统结构框图
TRF7970A满足NFC的三种功能通信方式:Reader/Write,Pear to Pear和Card Emulaiton,完全满足ISO/IEC18092,ISO/IEC21481的NFC标准可以完全满足NFC信息交互的标准设备端,RF430CL330H是动态的NFC Tag芯片,符合NFC Type 4的标准,支持的数据速率可达848Kbps,SPI接口可以MCU有效沟通。
硬件电路设计
2.1 TRF7970A模块硬件电路设计
TRF7970A是一款13.56MHz RFID完全支持高集成度射频前端芯片NFC通过对芯片的协议标准ISO Control配置寄存器,可设置为不同模式的工作状态;TRF7970A支持SPI宽电压(2.7V~5.5V)电源,内部集成LDO,支持5种电源管理模式V输出功率可达200mW.接收回路有两条(RX1和RX2)相位差为90度,以确保接收的稳定性和可靠性,其基本硬件电路如下图所示:
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图2 TRF7970A射频前端电路
射频前端网络如下:
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图3 TRF7970A射频前端匹配网
2.2 TRF7970A构建天线匹配电路
TRF7970A天线是50欧姆的阻抗匹配天线,其基本匹配电路如下:
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图4 TRF7970A天线匹配电路
由于天线的材质和尺寸不同,每个型号都生产出来了TRF7970A天线匹配电路天线都要做完整的天线匹配,根据设计的系统Q值,天线的电感值来对射频前端的参数进行完整的匹配。
2.3 RF430CL330H模块硬件电路设计
RF430CL330H是一款满足NFC Type 4动态标签,支持ISO/IEC14443 Type B,支持SPI和I2C接口,有RF动态标签唤醒功能;其基本硬件电路如下:
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图5 RF430CL330H基本参考电路
从这个原理图可以看出,外部很少的外围设备可以集成到其他芯片的外围电路中,以实现快速发展NFC功能。在遥控项目中,RF430CL330H并将外围电路集成到遥控器电路中,只将线圈作为独立模块取出,便于读写操作。
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