Cortex-M0的RFID读卡器电路设计方案

　　主控芯片NXP LPC812：LPCS00 系列是基于ARM Cortex-M0+的低成本32 位MCU 系列产品，工作时CPU 频率最高可达30 MHz。它支持最高16 KB 的闪存和4 KB 的SRAM。

　　射频芯片SLRC610

　　SLRC610 是NXP 公司新一代多协议无线近场芯片中的一员，它是用于13.56MHz 的非接触式通信的高度集成的收发器芯片，支持并遵守IS0/IEC15693、EPCUID 和ISO/IEC18000-3 mode 3/EPC Class-1 HF 协议的卡片。它与主机的通信接口有SPI、UART、I2C 总线（包括I2C 和I2CL 模式）三种。另外，它的安全性比上一代更高，支持安全访问模块（SAM）的连接。

　　模块硬件设计

　　模块主要由通信升级接口、调试接口、提示信号、LPC812、SLRC610、模块内置天线等组成。模块框图如图1 所示。

　　主控芯片电路设计

　　LPC812 是LPC800 系列配置最高的型号，它有TSSOP16、SO2O、TSSOP20 三种封装，因为设计的是小模块，所以选用了sO2O 塑料小型封装。由于LPC812支持通过开关矩阵将特殊功能分配到某个I/O 引脚，所以在设计原理图的时候可以充分考虑将某个功能分配到哪个引脚上既方便布线、性能又好。另外，本次设计中LPC812 内置的1%精度的12 MHz 内部RC 振荡器作系统时钟。主控芯片电路如图2 所示。

　　射频芯片电路设计

　　SLRC610 只有一种小型的HVQFN32 封装，特别要注意它的第33 引脚，也就是芯片朝PCB 面正中间一个正方形的面，这个面必须良好接地，否则会出现些奇怪的现象。SLRC610 支持SPI、I2C 总线、I2CI 和UART 四种接口，它会在掉电复位后通过IFSEL0 和IFSEL1 电平组合来判断当前主机接口类型。本次设计是采用了硬编码的SPI 接口，在硬件电路上需IFSEL0 接地、IFSEL1 接VCC。射频芯片电路如图3 所示。其巾，引在SLRC610 芯片中33 引脚VSS 的作用是接地和散热，所以此引脚必须良好接地。

　　天线的匹配电路包含一个EMC 低通滤波器（L1、L2、C5、C6），一个匹配电路（C3、C4、C7～ C1O），一个接收电路（R2、R3、C15）和天线本身。接收电路的元件值需被特别设计并根据板子实际情况调整。本次设计模块的尺寸有限，接收电路采用了元器件较少的单端模式，且天线线圈是内置在PCB 中间层，以方便应用，减小体积。

　　本模块设计中采用的是较新的主控和射频芯片，价格较低，性能又强，而且在很长一段时间内不会有供货、价格等方面的问题。LPC800 系列既增加了开关矩阵等实用的功能，方便用户电路设计，也集成了老一代单片机的ISP 升级功能。本文详细描述了这两颗芯片的使用方法以及对模块的调试方法与步骤等。该模块采用贴面封装的元件，具有低成本、低功耗、小尺寸、读写卡距离远等特点，使用起来很方便，具有较高的应用价值。