1. 研究目的与意义
研究背景:NFC(Near Field communication)技术是一种近距离的双向高频无线通讯技术,能够在移动终端、智能标签(Tag)等设备之间进行非接触式数据交换。NFC技术具有通讯距离短、一次只和一台设备进行连接、硬件安全模块加密等特点,具有较好的保密性和安全性 [1]。
NFC是由飞利浦公司发起,由诺基亚、索尼等著名厂商主推的一项无线技术。NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合而来,能在短距离内与兼容设备进行识别与数据转换[2]。
随着NFC基础技术的不断发展,NFC的实际应用也不断的涌现。目前常用的主要集中于数据交换和移动支付。除此之外,NFC 在其他领域还有很多应用。比如,商家在商品或者海报中加入NFC标签,用户只要用具有NFC功能的手机接近,就可以获取标签中的产品介绍、优惠券等信息。在航空领域,人们可以直接将登机牌的相关信息存入NFC手机里,只需要刷手机就可以完成登机手续。在医疗领域,NFC可用于患者的实时信息传输和记录等[3]。
2. 研究内容与预期目标
研究内容:
本课题主要针对RC522近场通讯芯片、MCU主控芯片以及外围电路器件进行选型,掌握这些芯片不同接口所具有的功能及作用,研究出电源模块、RC522读卡器模块、继电器模块和MCU芯片以及外围控制等单元电路的详细设计,完成电路系统设计方案。
预期目标:
3. 研究方法与步骤
研究方法:
1.本课题拟选用的MFRC522是Philips公司针对三表最新推出的一款非接触式低功耗读写基站芯片,它是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员。该读卡IC系列利用了先进的调制和解调概念,完全集成了13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。MFRC522支持ISO14443A所有的层,传输速度最高达424kbps,具有三种主机接口方式: SPI模式、UART模式、I2C模式[4]。
2.本课题拟选用的STM32F103C8T6是意法半导体(STMicroelectronics)集团设计的一款针对16位MCU市场的32位单片机。STM32基于ARMCortex-M3内核,Cortex-M3处理器是ARM最新一代的嵌入式处理器,它为了满足MCU的需要,降低了系统的功耗、缩减了管脚数目、降低了成本,同时提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应[5]。
4. 参考文献
[1]张玉清,王志强,刘奇旭,娄嘉鹏,姚栋.近场通信技术的安全研究进展与发展趋势[J].计算机学报,2016,39(06):1190-1207.[2]赵宇枫.RFID与NFC技术与应用浅析[J].科学咨询(科技管理),2011(05):75-76.
[3]王三元,程代伟.NFC技术发展与应用[J].北京电子科技学院学报,2016,24(04):44-49.
[4]程东海,于海勋.新一代Mifare射频基站IC MF RC522在水表中的应用[J].电子技术应用,2005(10):11-13.
5. 工作计划
(1)第1~2 周 收集有关资料,选择参考方案;
(2)第3~4 周 确定设计方案并熟悉部分器件的用途,提交开题报告;
(3)第5~6 周 划分功能模块、设计单元电路;
