【产品】13.56MHz RFID/NFC收发器,传输速率高达848kbit/s

2016-03-05 世强
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如果我们拥有透视眼,您将平均在每辆汽车上发现8颗印有“MELEXIS”Logo的ICs!当今,几乎全球范围内所有的汽车品牌都在依靠Melexis(迈来芯)的芯片来保证安全,高效和舒适地运送乘客和货物。不过,我们今天的主角——MLX90130/32——13.56MHz RFID/NFC收发器——除了能用在汽车上,他还会出现在我们生活的方方面面,如安防领域的门禁系统,医疗电子中用于监测葡萄糖,在手机上用于NFC近场通讯……


迈来芯不仅仅在汽车行业,更在许多其他领域赢得商机。射频和射频识别元件的技术开发,帮助迈来芯的客户准时实现既经济又有持续利润的产品开发目标。早在 2000 年,迈来芯就已推出各类传感器标签。2007年,迈来芯推出了MLX12115,它是迈来芯知名的 RFID 高频收发器 IC 系列的成功开拓者。而在2009年,迈来芯的13.56MHz RFID收发器家族又增添了用途广泛的 MLX90129 传感器标签。MLX90129及MLX90130/ MLX90132是目前迈来芯13.56MHz RFID收发器系列中最主要的三款产品。


MLX90129取得广泛应用

在深入了解MLX90130/MLX90132之前,我们有必要回顾一下他的前辈——MLX90129。MLX90129具有独特而强大的被动传感功能,内置一个温度传感器、两个精确的差分输入端口连接传感器,适应各类型传感器,更细节的配置,以提高校准精度,并配备一个ISO15693标准的高频RFID接口。


在有源数据记录模式,MLX90129的特性在于体积小、热质量低、可与传感器密封包装、配置无线和数据传输、可透过SPI接口扩充内存,并能够外接两个不同类型的传感器,其中包括快速反应的温度探头。


早在2010年,MLX90129就在冷链监控中得到成功应用。这一成功的案例来自Proxima RF Technology和Phase IV Engineering两家公司的携手合作,他们采用具备高频RFID功能的迈来芯MLX90129芯片为严苛并高湿度的工作环境硏制无线传感方案。


含有高水份的物质如食品,最适宜使用高频RFID;高频RFID应用于冷链行业中的高水份物质较适宜,其他RFID频率应用于医疗保健也不太理想。这种RFID阅读器和传感组件必须以Melexis芯片透过精确的命令集通讯并把传感器的数据解码。


当MLX90129最开始进入到冷链监控市场时,便得到很好的成绩。而在冷链监控市场之外, 将MLX90129应用于感应密封空间内的移动部件以及嵌入物料内的传感器,表现也都很理想。

MLX90130/MLX90132进一步提升了性能   

得益于MLX90129在市场上取得的巨大成功,迈来芯公司继而推出了功能更加完善的MLX90130/32,他们是13.56MHz全集成的多协议RFID/NFC收发器,可处理子载波频率从106kHz到848kHz,传输速率高达848kbit / s。下图1所示为MLX90130/2的功能框图。


图1. MLX90130/2功能框图


MLX90130/MLX90132是一个高性能的13.56MHz HF RFID读卡器IC,包括一个集成的模拟前端(AFE),内建符合ISO15693 , ISO14443A / B , ISO18000-3模式1标准的数据帧引擎。 MLX90130为OEM和系统集成商提供制造高可靠,一流的,高性能的RFID设备的能力。


利用高级位和帧解码功能,MLX90130/32的数字信号处理模块可以处理从API至物理层的低协议层。它包括一个基于子载波检测和可编程位/符号编码器/解码器的数字解调器。它还编码和解码启动和停止位,奇偶校验位,额外保证时间(EGT),帧的启动和停止(SOF/EOF)以及CRC。其256字节的缓冲器允许对于整个RFID帧进行缓冲。SPI/UART通信端口保证了与主要微控制器的简易对接,特别是对于那些低成本产品。


另外,MLX90130/32的双驱动架构仅需要最小数量的外部支持元件,并允许发射器为适当的天线负载提供高达70mW的RF功率。所传输的功率可适用于大多数短距离至中距离的应用。
MLX90130采用5x5mm QFN封装,工作温度范围在-40至+105 °C。可以立即提供样品。


独有标签和场检测功能显著降耗

对于移动设备,功耗一直是一个永恒的话题,迈来芯在中国的代理商深圳市世强先进科技有限公司(简称:世强)市场经理余彪先生特别指出。“标签和场检测功能是MLX90130/32所独有的功能,MLX90130/32为支持NFC嵌入了增强的标签和电磁场检测功能,实现了在RFID读卡器配置和NFC模式下的显着降耗。MLX90130/32的功耗在同类产品中是最低的。”


MLX90130/32是基于高频电磁场的振幅变化来侦测正在接近的标签。一个金属物体移近或远离天线足以影响高频电磁场的振幅。如果对象在该高频频率成为一谐振电路,对高频电磁场的振幅影响更大。


为了降低功耗,MLX90130/32利用极短的高频电磁场脉冲,检测物件在天线前方对电磁场振幅做成的变化,其余时间均处于睡眠模式。如下图2所示为标签检测的工作模式。


图2. MLX90130/32标签检测的工作模式


一旦高频电磁场的振幅变化被检测到,MLX90130/MLX90132就会被唤醒,并通过IRQ_OUT引脚发送一个短脉冲通知单片机。然后,单片机就会根据应用程序的要求,通过发送连续的命令对MLX90130/32进行控制,启动标签识别程序。


为了检测到高频场的任何变化(减少或增加),两个阈值被存储到MLX90130/32中:DacDataL 和DacDataH。如果测量到的高频振幅比DacDataL低,比DacDataH高,则产生一个中断脉冲,MLX90130/32被唤醒,而如果测得的高频场的振幅保持在由DacDataL和DacDataH定义的范围内,则MLX90130/32工作在标签的检测模式(没有唤醒)。


如果环境的变化导致恒定的高频场幅值产生变化,我们可以再次通过新的校准程序测量新的参考幅度。


下图显示了MLX90130/32在不同工作模式下的功耗情况。在休眠模式下,他的典型值是1μA;睡眠模式下的典型值是20μA左右;工作模式下的典型值是100mA;而在标签探测的模式下其典型值是22μA。


图3. MLX90130/32在各种工作模式下的功耗


单颗芯片支持协议最全

“与业界的其他同类产品相比,MLX90130/32除了功耗最低之外,而且其还是单颗芯片支持协议最全的芯片。”世强的市场经理余彪先生表示。

MLX90130/32支持的协议包括:
• NFC:符合 ISO/IEC 18092主动及被动(最高达424kbps)的要求
• PCD:符合ISO14443  A和B(高达848kbps) 的要求
• VCD:符合ISO/IEC 15693的要求
• TAG emulation:符合ISO/IEC 18092(NFC)和ISO/IEC14443A&B的要求


世强专家畅想应用实例

“MLX90130/MLX90132凭借其所具备的3大优点——低功耗、单颗芯片支持协议最全、价格优势,在市场上取得了竞争优势。非常适合用在汽车,NFC手机,无线充电,医疗电子,安防监控……等方面。”世强的市场经理余彪先生畅想了MLX90130/32的各种应用场景,他还特别指出:“在安防门禁方面,用MLX90130/32来替代MFRC523,是极具成本优势的。”


下面,我们就来看看MLX90130/32将会出现在我们生活中的各种应用场景。

图4. MLX90132在汽车中的应用


在汽车中,MLX90132可以用于汽车接入和启动、汽车的个性化设置、汽车诊断、汽车租赁等。


图5. MLX90130/32的NFC应用实例


在日常生活中,NFC手机可以用作RFID,还可以和蓝牙配对,在洗衣机中用于读取布料标签,可以提供预订服务,微波阅读食品标签,最后,还可以根据咖啡胶囊,调整咖啡机的设定。


图6. MLX90130/32在无线充电上的应用


无线充电是通过电感耦合,第二感应线圈把充电器的磁场,转换成充电电流。这已经有了成功案例,如Toyota Avalon 2013。


“迈来芯科技是世强在2013年新签下的一条产品线,迈来芯是汽车电子行业的领先供应商,同时在工业领域提供极具创新性、价值一流的产品。这为进一步丰富世强的产品线添砖加瓦,也使我们的业务拓展到更深更广的应用领域。”世强市场经理余彪先生最后指出。

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
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  • 本人姓杨 Lv7. 资深专家 2018-11-15
    谢谢
  • yichun417 Lv7. 资深专家 2018-09-21
    学习
  • 文定 Lv5. 技术专家 2018-09-03
    学习
  • 文定 Lv5. 技术专家 2018-09-03
    学习
  • 奉木水长 Lv7. 资深专家 2017-12-19
    无线智联
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数据手册  -  MELEXIS  - Rev. 007  - Aug-2012 PDF 英文 下载 查看更多版本

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描述- 本方案中采用 Silicon Labs 的 EFM8UB20F64 的 MCU 作为主控,64K Flash 满足以太网通讯协议要求,丰富的外设资源和高性价比满足低成本的需求。采用 Silicon Labs Si3404 以太网供电(PoE)受电设备(PD),在单个 PD 芯片上包含了所有必要的高压分立元件,效率高达 90%,抗电磁干扰能力强。集成度高,成本低。

型号- SI3404-A-GM,Q24FA20H0063000,MLX90132RLQ-AEA-000-SP,EFM8UB20F64G-B-QFP48,MLX90132,SI3404,X1G004591A02011

优选器件方案  -  EPSON,SILICON LABS,MELEXIS  - V1.0 PDF 中文 下载

Melexis(迈来芯) MLX90129 数据手册(中文)

型号- MLX90129,MLX90129RGO-CAA-000-TU,MLX90129RGO-CAA-000-RE,MLX90129RGO,MLX90129RGO-CAA-000-SP

数据手册  -  MELEXIS  - 第五版  - 2009年06月01日 PDF 中文 下载

【应用】Melexis提供系列微型产品用于可穿戴设备,满足小尺寸、快速分析等关键需求

Melexis拥有广泛的产品系列应用在多个可穿戴技术领域,提供更为先进的应用体验。如业界尺寸最小的医用红外温度传感器MLX90632;超小的电流消耗和超小封装的霍尔开关传感器MLX90248,用于TWS充电盒盖子开合的检测等。

应用方案    发布时间 : 2022-06-01

【经验】基于RFID/NFC收发器的天线匹配网络如何实现最大功率传输?

Melexis新推出13.56MHz RFID/NFC收发器系列MLX90130/MLX90132,与感性天线连接时需要设计匹配网络,本文以实现最大功率传输为目的,给出计算匹配电路的详细指导原则。

设计经验    发布时间 : 2018-03-23

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