专利名称：一种便携式移动设备近距离无线通讯系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式移动设备近距离无线通讯系统，属于移动通讯设备技术领域。
背景技术：
近距离无线通讯，是一种短距离的高频无线通讯技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)交换数据，它提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。随着近距离无线通讯(以下简称NFC)技术的日益成熟与普及，近距离无线通讯的 应用越来越广泛，特别是在文件的快速共享与移动支付领域。正因为如此，如何将不具备近距离无线通讯功能的移动装置快速普及此项技术越来越受到关注。在现有技术中，还无法实现将不具备近距离无线通讯功能的移动装置升级为具有此项技术设备。由此可知，如果想普及近距离无线通讯，现有的方法仅仅是更换为支持近距离无线通讯的移动设备，从而使消费者成本过高同时导致无法快速普及这一技术。
发明内容本实用新型的目的是提出一种便携式移动设备近距离无线通讯系统，克服已有技术中的缺点，使配备本实用新型的无线通讯系统后可以实现简单、触控式的近距离无线通讯，使消费者能够简单直观地交换信息。本实用新型提出的便携式移动设备近距离无线通讯系统，包括近距离无线通讯天线，用于接收交互通讯的一方移动设备的无线调制模拟信号，并将该无线调制模拟信号发送至近距离无线通讯芯片；近距离无线通讯芯片，用于接收上述近距离无线通讯天线的无线调制模拟信号，将该无线调制的模拟信号转化为数字信号，将该数字信号发送至微控制器，并根据收发无线调制模拟信号的不同速率对本芯片进行电源管理，近距离无线通讯芯片与近距离无线通讯天线相连；微控制器，用于接收上述近距离无线通讯芯片的数字信号，对数字信号中的加密数字信号进行安全算法，使加密数字信号转换为移动设备可读的数字信号，将数字信号发送至数模转换器中；向蓝牙模块发送启动控制指令；根据近距离无线通讯芯片发送的数字信号与缓存模块进行交互，完成数据读写；接收模数转换器发送的数字信号，微控制器与数模转换器和模数转化器相连；缓存模块，用于存储交互通讯的一方移动设备的用于近距离无线通讯快速存取的数据，并根据微控制器的指令将数据发送至微控制器中，缓存模块与微控制器相连；数模转换器，用于将上述微控制器发送的数字信号转换为音频模拟信号，并将该音频模拟信号发送至音频插头或蓝牙模块中，数模转换器与微控制器相连；音频插头，用于接收数模转换器发送的音频模拟信号，并将上述音频模拟信号通过音频插头发送至交互通讯的一方移动设备，音频插头分别与数模转换器和模数转换器相连；蓝牙模块，用于接收数模转换器发送的音频模拟信号，并将该音频模拟信号以蓝牙信号发送至交互通讯的一方移动设备中，蓝牙模块分别与数模转换器和模数转换器相连；模数转换器，用于将音频插头或蓝牙模块的音频模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号发送至微控制器，模数转换器与微控制器相连；稳压模块，用于将电源模块提供的电压转换为与本无线通讯系统相适应的工作电压，稳压模块与本无线通讯系统的各模块相连；电源模块，用于为本无线通讯系统提供电源，电压模块与稳压模块相连。本实用新型提出的便携式移动设备近距离无线通讯系统，其优点是本无线通讯系统的体积小重量轻，便于携带，而且制作成本低，通讯安全可靠，对移动设备的兼容性极强，使用时操作简单，因此有利于无线通讯技术的推广应用。
图I是本实用新型提出的便携式移动设备近距离无线通讯系统的结构框图。图2是本通讯系统在接收近距离无线通讯终端信号时数据传输过程示意图。图3是本通讯系统在发送近距离无线通讯终端信号时数据传输过程示意图。
具体实施方式
本实用新型提出的便携式移动设备近距离无线通讯系统，其结构框图如图I所示，包括近距离无线通讯天线，用于接收交互通讯的一方移动设备的无线调制模拟信号，并将该无线调制模拟信号发送至近距离无线通讯芯片；近距离无线通讯芯片，用于接收上述近距离无线通讯天线的无线调制模拟信号，将该无线调制的模拟信号转化为数字信号，将该数字信号发送至微控制器，并根据收发无线调制模拟信号的不同速率对本芯片进行电源管理，近距离无线通讯芯片与近距离无线通讯天线相连；微控制器，用于接收上述近距离无线通讯芯片的数字信号，对数字信号中的加密数字信号进行安全算法，使加密数字信号转换为移动设备可读的数字信号，将数字信号发送至数模转换器中；向蓝牙模块发送启动控制指令；根据近距离无线通讯芯片发送的数字信号与缓存模块进行交互，完成数据读写；接收模数转换器发送的数字信号，微控制器与数模转换器和模数转化器相连；缓存模块，用于存储交互通讯的一方移动设备的用于近距离无线通讯快速存取的数据，并根据微控制器的指令将数据发送至微控制器中，缓存模块与微控制器相连；数模转换器，用于将上述微控制器发送的数字信号转换为音频模拟信号，并将该音频模拟信号发送至音频插头或蓝牙模块中，数模转换器与微控制器相连；音频插头，用于接收数模转换器发送的音频模拟信号，并将上述音频模拟信号通过音频插头发送至交互通讯的一方移动设备，音频插头分别与数模转换器和模数转换器相连；蓝牙模块，用于接收数模转换器发送的音频模拟信号，并将该音频模拟信号以蓝牙信号发送至交互通讯的一方移动设备中，蓝牙模块分别与数模转换器和模数转换器相连；模数转换器，用于将音频插头或蓝牙模块的音频模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号发送至微控制器，模数转换·器与微控制器相连；稳压模块，用于将电源模块提供的电压转换为与本无线通讯系统相适应的工作电压，稳压模块与本无线通讯系统的各模块相连；电源模块，用于为本无线通讯系统提供电源，电压模块与稳压模块相连。
以下结合附图详细介绍本实用新型提出的无线通讯系统的工作原理图I给出的是本实用新型提出的便携式移动设备近距离无线通讯系统的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型实施例的相关部分，下述给出其在接收近距离无线通讯终端时的数据传输机制及各功能模块的详细描述，如图2所示在本实用新型的一个实施例中，天线采用微带天线其位于本实用新型外壳柔性电路板上，用于接收交互通讯的一方移动设备的通讯信号，并将信号发送至近距离无线通讯
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心片；在本实施例中近距离无线通讯芯片采用Philips公司生产的PN532近距离无线通讯芯片，用于接收上述微带天线天线的通讯信号，把频率为13. 56MHz符合近距离通讯标准 NFCIP-I (IS0/IEC 18092)或MlFARE */IS0 14443A 与 FeliCa 的无线调制的模拟信号转化为数字信号，完成数据传输的收发，同时进行为本实例中的PN532芯片提供电源管理功能，以达到快速唤醒与针对不同速率(106kbps、212kbps、424kbps、848kbps、I. 69mbps、
3.39mbps)电源寿命最大化管理，并将该信号发送至微控制器，PN532近距离无线通讯芯片与微带天线相连；上述PN532提供了 4种不同的工作模式(I) NFCIP-1模式在进行基于NFCIP-I (IS0/IEC 18092)的主动被动通讯时速率由近距离通讯的另一个主动端最大速率决定本 PN532 最大可达 424kbps 可选择 106kbps/212kbps ；(2) MIFARE */IS0 14443A与 FeliCa 读写模式在基于 MIFARE x /ISO 14443A 时 PN532 可使用 MIFARE HigherBaudrates技术可达到最大424kBaud,在基于FeliCa 时可发送FeliCa 编码信号最大可达424kBaud;(3)MlFARE VlSO 14443A与FeliCa 卡模式在此模式下仅支持被动读写速率由主动端决定；(4)IS014443B读写模式最大可达424kbps可选择106kbps/212kbps ；除此以外，本PN532也可在848kbps/l. 69mbps/3. 39mbps这三种在近距离通讯标准NFCIP-I (IS0/IEC 18092)以外的速率工作。在本实施例中微控制器采用Texas Instruments公司生产的MSP430F5438AIPZ16位超低功耗微控制器，用于接收上述PN532近距离无线通讯芯片的数字信号，完成针对符合AES/3DES加密标准的加密数字信号进行AES/3DES安全算法使其转换为移动设备可读的非加密数字信号，并将该信号发送至数模转换器中；同时也可根据PN532近距离无线通讯芯片所发送的数字信号，命令PN532近距离无线通讯芯片所发送的数据请求与缓存模块进行交互完成读写(即不需要移动设备的指令即可完成频率为13. 56MHz符合近距离通讯标准 NFCIP-I (IS0/IEC 18092)或MIFARE */ISO 14443A 与 FeliCa 无线通讯信号对缓存模块中数据的读写)，具体地，当微控制器接收到PN532近距离无线通讯芯片发送的数据后会首先根据自身写入的程序判断该数据请求是否存在于与MSP430F5438AIPZ微控制器相连的缓存中，如果有，则会将需要传输的数据从缓存中提取，如果没有则会将数据发送至数模转换器中，MSP430F5438AIPZ微控制器通过SPI接口与PN532近距离无线通讯芯片相连。在本实施例中缓存模块采用Winbond公司生产的W25X64VSFIG 64兆缓存模块，用于存储移动设备中需要近距离无线通讯快速存取的数据，并对上述MSP430F5438AIPZ微控制器的请求将所需的数据发送至MSP430F5438AIPZ微控制器中，W25X64VSFIG缓存模块通过SPI接口与MSP430F5438AIPZ微控制器相连。在本实施例中数模转换器采用Texas Instruments公司生产的DAC7563SDGST 12位DAC精密数模转换器，用于将上述MSP430F5438AIPZ微控制器所发送的数字信号转换为音频模拟信号，并将该模拟信号发送至3. 5mm标准音频插头或蓝牙模块中，DAC7563数模转换器通过SPI接口与MSP430F5438AIPZ微控制器相连。音频插头，用于接收上述DAC7563SDGST数模转换器发送的音频模拟信号，并将上述音频模拟信号以音频插头为传输介质发送至移动设备中，3. 5mm标准音频插头与DAC7563SDGST数模转换器相连。在本实施例中蓝牙模块采用Texas Instruments公司生产的CC2541F256RHAT蓝牙模块，用于接收上述DAC7563SDGST数模转换器发送的音频模拟信号，并将上述音频模拟信号通过蓝牙信号的方式发送至移动设备中，CC2541F256RHAT蓝牙模块通过3. 5mm标准音频插头与DAC7563SDGST数模转换器相连并通过SPI接口与MSP430F5438AIPZ微控制器相连。上述3. 5mm标准音频插头和CC2541F256RHAT蓝牙模块通过并行连接在数模转换器上，当移动设备与CC2541F256RHAT蓝牙模块相连时，CC2541F256RHAT蓝牙模块会将已和移动设备连接的信号发送到MSP430F5438AIPZ微控制器，MSP430F5438AIPZ微控制器会在近距离无线通讯终端发送数据时发送启动CC2541F256RHAT蓝牙模块指令，蓝牙模块便会接收上述DAC7563SDGST数模转换器发送的音频模拟信号并将该音频模拟信号通过蓝牙信号发送至移动设备；而当移动设备与3. 5mm标准音频插头相连时,移动设备会给此3. 5mm标准音频插头加电从而使MSP430F5438AIPZ微控制器得到移动设备与3. 5mm标准音频插头相连的信号从而在近距离移动终端有数据传输请求时，微控制器不启动蓝牙模块，使数模转换器将音频模拟信号发送至3. 5mm标准音频插头。在本实施例中稳压模块采用Texas Instruments公司生产的LM337L 3端子可调节稳压器，用于把电源电压稳定输出为5V ；在本实施例中电源模块采用Maxell公司生产的ML2032扣式二氧化锰锂充电电池，在实际操作中把3枚ML2032扣式二氧化锰锂充电电池相互串联使其总电压达到9V，电源模块与稳压模块相连。上述是本实施例中接收数据时的数据处理过程，发送数据时的数据传输过程如图3所示，在发送数据时，使用了模数转换器，在本实用新型一个实施例中，模数转换器采用Texas Instruments公司生产的ADS7866IDBVT12位精密模数转换器，用于将上述MSP430F5438A微控制器所发送的数字信号转换为音频模拟信号。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种便携式移动设备近距离无线通讯系统，其特征在于该系统包括 近距离无线通讯天线，用于接收交互通讯的一方移动设备的无线调制模拟信号，并将该无线调制模拟信号发送至近距离无线通讯芯片； 近距离无线通讯芯片，用于接收上述近距离无线通讯天线的无线调制模拟信号，将该无线调制的模拟信号转化为数字信号，将该数字信号发送至微控制器，并根据收发无线调制模拟信号的不同速率对本芯片进行电源管理，近距离无线通讯芯片与近距离无线通讯天线相连； 微控制器，用于接收上述近距离无线通讯芯片的数字信号，对数字信号中的加密数字信号进行安全算法，使加密数字信号转换为移动设备可读的数字信号，将数字信号发送至数模转换器中；向蓝牙模块发送启动控制指令；根据近距离无线通讯芯片发送的数字信号与缓存模块进行交互，完成数据读写；接收模数转换器发送的数字信号，微控制器与数模转换器和模数转化器相连； 缓存模块，用于存储交互通讯的一方移动设备的用于近距离无线通讯快速存取的数据，并根据微控制器的指令将数据发送至微控制器中，缓存模块与微控制器相连； 数模转换器，用于将上述微控制器发送的数字信号转换为音频模拟信号，并将该音频模拟信号发送至音频插头或蓝牙模块中，数模转换器与微控制器相连；音频插头，用于接收数模转换器发送的音频模拟信号，并将上述音频模拟信号通过音频插头发送至交互通讯的一方移动设备，音频插头分别与数模转换器和模数转换器相连；蓝牙模块，用于接收数模转换器发送的音频模拟信号，并将该音频模拟信号以蓝牙信号发送至交互通讯的一方移动设备中，蓝牙模块分别与数模转换器和模数转换器相连；模数转换器，用于将音频插头或蓝牙模块的音频模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号发送至微控制器，模数转换器与微控制器相连； 稳压模块，用于将电源模块提供的电压转换为与本无线通讯系统相适应的工作电压，稳压模块与本无线通讯系统的各模块相连； 电源模块，用于为本无线通讯系统提供电源，电压模块与稳压模块相连。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式移动设备近距离无线通讯系统，属于移动通讯设备技术领域。本通信系统包括近距离无线通讯天线、近距离无线通讯芯片、微控制器、缓存模块、数模转换器、音频插头、蓝牙模块、模数转换器、稳压模块和电源模块。本实用新型提出的便携式移动设备近距离无线通讯系统，其优点是本无线通讯系统的体积小重量轻，便于携带，而且制作成本低，通讯安全可靠，对移动设备的兼容性极强，使用时操作简单，因此有利于无线通讯技术的推广应用。
文档编号H04B5/00GK202737862SQ20122041232
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者杨辰 申请人:杨辰