一种Arduino的NFC供电多用扩展板的制作方法

本实用新型涉及Arduino扩展板技术领域，更具体地，是支持从NFC震荡场源获取能量的一种Arduino的NFC供电多用扩展板。

背景技术：

Arduino开发板以其颠覆性的简单、易用而广泛被教育、快速制作等领域所采用，一直以来，Arduino相关的扩展板层出不穷。

市面上常见各类Arduino电源管理扩展板，一般提供电源接口转换、稳压、备用电池等功能，能极大地丰富Arduino核心板的电源处理能力，深受人们喜爱。

NFC是一种新兴的近场通讯技术，其研发之初是为了两部手机之间通过彼此靠近而传输数据，或从集成感应卡片中读写信息，工作范围在零至几十厘米。NFC以其低功耗、低成本、易用等诸多优势而迅速普及，被众多智能手机厂商选择在手机上集成部署，热门手机型号中NFC功能几乎已成标配。

NFC技术的电学原理是发射或读取射频场，在手机读卡这一典型应用中，具备NFC功能的手机充当震荡场源发射器，在其工作距离内的NFC卡片的线圈被微弱的电场激活，继而触发特制集成存储芯片反馈所需信息。

由此可见，NFC技术的原理决定了数据传输需依靠射频场，而射频场中包含的富余能量却未被有效利用，这些能量虽然极其微弱（典型值约300mW），但经高效的整形滤波和放大后也较为可观，引人注目的是，Arduino核心板的工作耗能极低（典型值约40mw），这从理论上印证了用NFC技术向Arduino开发板供电并使其正常工作的可行性。

基于此，我们提出一种Arduino的NFC供电多用扩展板。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种Arduino的NFC供电多用扩展板，该扩展板可以使得具备NFC功能的手机靠近该扩展板天线后获得稳衡的电能输出，驱动Arduino开发板及配套器件正常工作，进一步地，该扩展板还可以适配多种型号的Arduino开发板。

本实用新型的新颖性在于，颠覆了人们对Arduino基础应用的传统认知，选用本扩展板的Arduino产品可以不引入任何电源，可以完全封装不预留任何接口，只需智能手机靠近产品即可正常工作。

本实用新型提供一种Arduino的NFC供电多用扩展板，包括印刷电路板和NFC天线、能量收集电路、稳压电路、功能切换电路、指示电路、调试电路、适配插座排，所述印刷电路板包括上表面和下表面，所述上表面朝向用户，所述下表面朝向Arduino电路板。

在上述的一种Arduino的NFC供电多用扩展板中，所述NFC天线由印刷电路制成，参数适配NFC的约定工作频率13.56MHZ。

在上述的NFC天线中，进一步地，NFC天线还与NFC标签卡集成芯片相连，用于向智能手机发送空白信息以使其持续地供给信号。

在上述的一种Arduino的NFC供电多用扩展板中，所述能量收集电路由二极管、电容构成，对所述NFC天线获取的微弱电源进行整流、升压，输出电压接入所述稳压电路的输入端。

在上述的一种Arduino的NFC供电多用扩展板中，所述稳压电路由可变输入、固定输出的集成半导体元件构成，输出电压与所支持的Arduino单片机输入电压相适配。

在上述的一种Arduino的NFC供电多用扩展板中，所述功能切换电路由切换开关构成，用于选择Arduino电源输入引脚。

在上述的一种Arduino的NFC供电多用扩展板中，所述指示电路由一个或多个贴片LED构成，该贴片LED位于扩展板表面，用于显示扩展板工作状态。

在上述的一种Arduino的NFC供电多用扩展板中，所述调试电路包括若干组金属触点，用于引出该扩展板的重要电学量，方便调试或扩展开发使用。

在上述的一种Arduino的NFC供电多用扩展板中，所述适配插座排具有两组或更多，分别对应Arduino不同型号的引脚分布，以适配两种或更多的Arduino型号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：颠覆了人们对Arduino基础应用的传统认知，选用本扩展板的Arduino产品可以不引入任何电源，可以完全封装不预留任何接口，只需智能手机靠近产品即可正常工作。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的上表面示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的下表面示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的电子线路图。

图1-3中：1-印刷电路板；11-NFC天线；12-调试触点；13-指示电路；14-LOGO；21-切换开关；22-能量收集电路；23-稳压电路；24-适配插座排；241-插针；242-排座。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是是理性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1是本实用新型一个实施例的上表面示意图。

如图1所示，该Arduino的NFC供电多用扩展板的上表面包括印刷电路板1、NFC天线11、调试触点12、指示电路13、LOGO14，也可见位于下表面的切换开关21。

在本实用新型的一个实施例中，NFC天线11由印刷电路制成，参数适配NFC的约定工作频率13.56MHZ。

进一步地，NFC天线11还与NFC标签卡集成芯片相连，用于向智能手机发送空白信息以使其持续地供给信号，这种NFC标签卡集成芯片为现有技术，体积已小到可以忽略不计，故未在图上标出。

在本实用新型的一个实施例中，指示电路13由一个或多个贴片LED构成，该贴片LED位于印刷电路板1表面，用于显示扩展板工作状态。

在本实用新型的一个实施例中，调试触点12为金属触点，用于引出该扩展板的重要电学量，方便日后工程人员调试或扩展开发使用。

图2是本实用新型一个实施例的下表面示意图。

如图2所示，该Arduino的NFC供电多用扩展板的下表面包括印刷电路板1、切换开关21、能量收集电路22、稳压电路23、适配插座排24。

在本实用新型的一个实施例中，能量收集电路22由二极管、电容构成，对天线获取的微弱电源进行整流、升压，输出电压接入稳压电路23的输入端，具体能实现功能的电子线路图在图3中展示。

在本实用新型的一个实施例中，稳压电路23由可变输入、固定输出的集成半导体元件构成，输出电压与所支持的Arduino单片机输入电压相适配。

在本实用新型的一个实施例中，功能切换电路由切换开关21构成，用于选择Arduino电源输入引脚。

在本实用新型的一个实施例中，适配插座排24具有两组或更多，分别对应Arduino不同型号的引脚分布，以适配两种或更多的Arduino型号，根据适配Arduino型号的不同，可能是插针形式或排座形式；在本实施例中，适配插座排24包括插针241，适配ArduinoUNO型号，适配插座排24包括排座242，适配ArduinoNANO型号。

图3 是本实用新型一个实施例的电子线路图。

如图3所示，NFC天线11由印刷电路绕制而成；稳压电路23由一片稳压二极管构成，该稳压二极管工作在反向击穿状态，稳压值为3.3V；功能切换电路用于切换电源输入至VIN引脚或5V引脚，以适配多种类型的Arduino核心板；能量收集电路22由两片电容和两片二极管构成，交变电流经图示电路可转化为低波纹的二倍压直流电；指示电路13由一片低功耗发光二极管（LED）构成；调试电路引出三个电路中的重要电量以供测量调试；适配插座排1和适配插座排2分别对应适配的ArduinoUNO和ArduinoNANO型号。

本实用新型的一种Arduino的NFC供电多用扩展板可以使得具备NFC功能的手机靠近该扩展板天线后获得稳衡的电能输出，驱动Arduino开发板及配套器件正常工作，该扩展板还可以适配多种型号的Arduino开发板。本实用新型颠覆了人们对Arduino基础应用的传统认知，选用本扩展板的Arduino产品可以不引入任何电源，可以完全封装不预留任何接口，只需智能手机靠近产品即可正常工作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。