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智慧生活設計事務所


2014年12月19日 星期五

來源世強

如果我們擁有透視眼,您將平均在每輛汽車上發現6顆印有“Melexis”LogoICs!當今,幾乎全球範圍內所有的汽車品牌都在依靠Melexis(邁來芯)的晶片來保證安全,高效和舒適地運送乘客和貨物。不過,我們今天的主角——MLX90130/32——13.56MHz RFID/NFC收發器——除了能用在汽車上,他還會出現在我們生活的方方面面,如安防領域的門禁系統,醫療電子中用於監測葡萄糖,在手機上用於NFC近場通訊……

邁來芯不僅僅在汽車行業,更在許多其他領域贏得商機。射頻和射頻識別元件的技術開發,説明邁來芯的客戶準時實現既經濟又有持續利潤的產品開發目標。早在 2000 年,邁來芯就已推出各類感測器標籤。2007年,邁來芯推出了MLX12115,它是邁來芯知名的 RFID 高頻收發器 IC 系列的成功開拓者。而在2009年,邁來芯的13.56MHz RFID收發器家族又增添了用途廣泛的 MLX90129 感測器標籤。MLX90129MLX90130/ MLX90132是目前邁來芯13.56MHz RFID收發器系列中最主要的三款產品。

MLX90129取得廣泛應
在深入瞭解MLX90130/MLX90132之前,我們有必要回顧一下他的前輩——MLX90129MLX90129具有獨特而強大的被動傳感功能,內置一個溫度感測器、兩個精確的差分輸入埠連接感測器,適應各類型感測器,更細節的配置,以提高校準精度,並配備一個ISO15693標準的高頻RFID介面。

在有來源資料記錄模式,MLX90129的特性在於體積小、熱品質低、可與感測器密封包裝、配置無線和資料傳輸、可透過SPI介面延伸記憶體,並能夠外接兩個不同類型的感測器,其中包括快速反應的溫度探頭。

早在2010年,MLX90129就在冷鏈監控中得到成功應用。這一成功的案例來自Proxima RF TechnologyPhase IV Engineering兩家公司的攜手合作,他們採用具備高頻RFID功能的邁來芯MLX90129晶片為嚴苛並高濕度的工作環境硏制無線傳感方案。

含有高水份的物質如食品,最適宜使用高頻RFID;高頻RFID應用于冷鏈行業中的高水份物質較適宜,其他RFID頻率應用于醫療保健也不太理想。這種RFID閱讀器和傳感元件必須以Melexis晶片透過精確的命令集通訊並把感測器的資料解碼。

MLX90129最開始進入到冷鏈監控市場時,便得到很好的成績。而在冷鏈監控市場之外, 將MLX90129應用於感應密封空間內的移動部件以及嵌入物料內的感測器,表現也都很理想。

MLX90130/MLX90132進一步提升了性能
得益於MLX90129在市場上取得的巨大成功,邁來芯公司繼而推出了功能更加完善的MLX90130/32,他們是13.56MHz全集成的多協議RFID/NFC收發器,可處理子載波頻率從106kHz848kHz,傳輸速率高達848kbit / s。下圖1所示為MLX90130/2的功能框圖。

1. MLX90130/2功能框圖

MLX90130/MLX90132是一個高性能的13.56MHz HF RFID讀卡器IC,包括一個集成的模擬前端(AFE),內建符合ISO15693 ISO14443A / B ISO18000-3模式1標準的資料幀引擎。 MLX90130OEM和系統集成商提供製造高可靠,一流的,高性能的RFID設備的能力。

利用高級位和幀解碼功能,MLX90130/32的數位信號處理模組可以處理從API至實體層的低協議層。它包括一個基於子載波檢測和可程式設計位元/符號編碼器/解碼器的數字解調器。它還編碼和解碼啟動和停止位,同位檢查位元,額外保證時間(EGT),幀的啟動和停止(SOF/EOF)以及CRC。其256位元組的緩衝器允許對於整個RFID幀進行緩衝。SPI/UART通訊連接埠保證了與主要微控制器的簡易對接,特別是對於那些低成本產品。

另外,MLX90130/32的雙驅動架構僅需要最小數量的外部支援元件,並允許發射器為適當的天線負載提供高達70mWRF功率。所傳輸的功率可適用於大多數短距離至中距離的應用。
MLX90130
採用5x5mm QFN封裝,工作溫度範圍在-40+105 °C。可以立即提供樣品。

獨有標籤和場檢測功能顯著降耗
對於行動設備,功耗一直是一個永恆的話題,邁來芯在中國的代理商深圳市世強先進科技有限公司(簡稱:世強)市場經理余彪先生特別指出。標籤和場檢測功能是MLX90130/32所獨有的功能,MLX90130/32為支援NFC嵌入了增強的標籤和電磁場檢測功能,實現了在RFID讀卡器配置和NFC模式下的顯著降耗。MLX90130/32的功耗在同類產品中是最低的。” 

MLX90130/32是基於高頻電磁場的振幅變化來偵測正在接近的標籤。一個金屬物體移近或遠離天線足以影響高頻電磁場的振幅。如果物件在該高頻頻率成為一諧振電路,對高頻電磁場的振幅影響更大。 

為了降低功耗,MLX90130/32利用極短的高頻電磁場脈衝,檢測物件在天線前方對電磁場振幅做成的變化,其餘時間均處於睡眠模式。如下圖2所示為標籤檢測的工作模式。

2. MLX90130/32標籤檢測的工作模式

一旦高頻電磁場的振幅變化被檢測到,MLX90130/MLX90132就會被喚醒,並通過IRQ_OUT引腳發送一個短脈衝通知單片機。然後,單片機就會根據應用程式的要求,通過發送連續的命令對MLX90130/32進行控制,啟動標籤識別程式。

為了檢測到高頻場的任何變化(減少或增加),兩個閾值被存儲到MLX90130/32中:DacDataL DacDataH。如果測量到的高頻振幅比DacDataL低,比DacDataH高,則產生一個中斷脈衝,MLX90130/32被喚醒,而如果測得的高頻場的振幅保持在由DacDataLDacDataH定義的範圍內,則MLX90130/32工作在標籤的檢測模式(沒有喚醒)。

如果環境的變化導致恒定的高頻場幅值產生變化,我們可以再次通過新的校準程式測量新的參考幅度。

下圖顯示了MLX90130/32在不同工作模式下的功耗情況。在休眠模式下,他的典型值是1uA;睡眠模式下的典型值是20 uA左右;工作模式下的典型值是100mA;而在標籤探測的模式下其典型值是22 uA

3. MLX90130/32在各種工作模式下的功耗

單顆晶片支援協定最全
與業界的其他同類產品相比,MLX90130/32除了功耗最低之外,而且其還是單顆晶片支援協定最全的晶片。世強的市場經理余彪先生表示。

MLX90130/32
支援的協定包括:

•NFC
:符合 ISO/IEC 18092主動及被動(最高達424kbps)的要求
•PCD
:符合ISO14443  AB(高達848kbps) 的要求
•VCD
:符合ISO/IEC 15693的要求
•TAG emulation
:符合ISO/IEC 18092NFC)和ISO/IEC14443A&B的要求

世強專家暢想應用實例
MLX90130/MLX90132憑藉其所具備的3大優點——低功耗、單顆晶片支援協定最全、價格優勢,在市場上取得了競爭優勢。非常適合用在汽車,NFC手機,無線充電,醫療電子,安防監控……等方面。世強的市場經理余彪先生暢想了MLX90130/32的各種應用場景,他還特別指出:在安防門禁方面,用MLX90130/32來替代MFRC523,是極具成本優勢的。

下面,我們就來看看MLX90130/32將會出現在我們生活中的各種應用場景。

4. MLX90132在汽車中的應用

在汽車中,MLX90132可以用於汽車接入和啟動、汽車的個性化設置、汽車診斷、汽車租賃等。

5. MLX90130/32NFC應用實例

在日常生活中,NFC手機可以用作RFID,還可以和藍牙配對,在洗衣機中用於讀取布料標籤,可以提供預訂服務,微波閱讀食品標籤,最後,還可以根據咖啡膠囊,調整咖啡機的設定。


6. MLX90130/32在無線充電上的應用

無線充電是通過電感耦合,第二感應線圈把充電器的磁場,轉換成充電電流。這已經有了成功案例,如Toyota Avalon 2013

邁來芯科技是世強在2013年新簽下的一條產品線,邁來芯是汽車電子行業的領先供應商,同時在工業領域提供極具創新性、價值一流的產品。這為進一步豐富世強的產品線添磚加瓦,也使我們的業務拓展到更深更廣的應用領域。世強市場經理余彪先生最後指出。

                                                                                                                                                                                                                            

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