Requisitos de alimentación para el chip NFC (RFID)

Si lees la hoja de datos , proporciona información sobre el consumo de corriente típico y máximo para el IC . También da el consumo de energía y otros detalles. También revisaría la otra documentación (notas de la aplicación, etc.) para ver si hay más información / consejos sobre las características de potencia.

En la página 3, nota 7, dice que el consumo de corriente típico está por debajo de 100 mA. 60mA se da como el consumo típico para el suministro del transmisor, digital y analógico ~ 7mA cada uno, y el suministro de patillas de hasta 40 mA. Con esta información, puede obtener una idea bastante clara de la capacidad de la batería que necesita para 10 horas de funcionamiento.

Suponiendo que el consumo máximo y la eficiencia de menos del 100% (por ejemplo, el regulador utilizado) podemos hacer algunos cálculos. Asumiremos una eficiencia del 80% y un consumo continuo de 100 mA:

100mA * 10h * (1 / 0.8) = 1250mAh

Probablemente sea muy, muy conservador, pero te da una cifra que seguramente será suficiente. Sin embargo, la única forma de obtener cifras muy precisas es realizar algunas pruebas usted mismo, ya que el consumo dependerá de la cantidad de pines de E / S que esté usando, la actividad de otros circuitos, la eficiencia del regulador, la temperatura, etc., etc.

Probablemente me gustaría usar una celda de iones de litio de 3.7 voltios, ya que es un buen voltaje, tienen un tamaño conveniente y hay muchas opciones para 1000mAh (eBay, Sparkfun, Digikey, etc.) También hay circuitos integrados de carga baratos. disponible (Microchip haga algunos buenos) Por supuesto, depende de usted, cualquier cosa que proporcione la capacidad requerida funcionaría, pero debe considerar qué es lo más adecuado para su proyecto (tamaño, peso, costo, etc.)

Debe distinguir el peor de los casos y el promedio del consumo de energía. Se me ocurre que estás más interesado en este último.

Consumo medio de energía

Aquí tienes que entender cómo funcionan RFID y específicamente 14443 A . En pocas palabras, el lector mantiene su antena resonando a 13.56 MHz, y cuando un token está en el campo, este último recibe energía. Token tiene una antena sintonizada a la misma frecuencia ± error de fabricación. Así, ambas antenas resuenan juntas.

Además, el lector envía recomendaciones al token modulando el campo, mientras que el token responde modulando las pérdidas en el circuito resonante establecido.

En el caso simple, el protocolo requiere solo unos pocos mensajes de ida y vuelta.

Esto debería proporcionarte la línea de base , que es el trabajo mínimo requerido para identificar un token.

El uso real de energía será mucho más alto que la línea de base:

• la mayoría de las veces no hay token y la energía se pierde en la antena del lector y el aire circundante. aunque solo poco a poco, será mucho más que horas de operación.
• algunas etiquetas son peores que otras, perdiendo mucha más energía por lectura
• si hay varias etiquetas en el campo, el lector pasa por la secuencia de anticolisión, simplificando totalmente el tema, piense en el lector que intenta hablar con cada tarjeta que puede ver en secuencia una y otra vez
• Si su entorno contiene partes conductoras, la energía se pierde como corriente de Foucault
• su lector y su microcontrolador también necesitan energía para funcionar

En la práctica, necesitas construir un prototipo, salir al mundo real y probar tu sistema. Se sorprenderá de cuánto dependerá su tiempo de ejecución de factores simples, especialmente la temperatura (baterías de beso frío) y los objetos cercanos (su cuerpo o metal de su automóvil se comen el campo del lector). Los factores más pequeños son la humedad, la forma en que se introducen y eliminan los tokens lentos y muchos otros.

Sin embargo, no todo está perdido, hay lectores de eficiencia energética , aquí hay algunos trucos que he visto en el campo:

• el lector no está encendido constantemente, la antena está encendida el tiempo suficiente para detectar y cargar la tarjeta, luego se apaga durante un "corto" período de tiempo
  • lee cada segundo: requiere que la tarjeta se coloque junto al lector y se mantenga allí por un tiempo
  • lea 4 ~ 10 veces por segundo: casi imperceptible para el usuario promedio, pero con un ahorro de energía masivo
• entrada adicional para detectar que es probable que haya un token cerca
  • sensor de luz, cuando se produce un cambio repentino en la luz ambiental, generalmente se oscurece, comienza a escanear en busca de tokens y se rinde después de varios segundos
  • antena integrada en o alrededor de un botón, el usuario debe presionar el botón con su token para que se lea. El microprocesador y el lector ic pueden ponerse en suspensión profunda hasta que se presione el botón. El fabricante de IIRC solicitó un año o varios años de funcionamiento con una batería de litio de 9V, varias lecturas por día y un poco de accionamiento electromecánico.

Consumo de energía en el peor de los casos

Si bien ya está cubierto por la respuesta de Oli, quizás desee distinguir el peor consumo de energía (antena interna cortocircuitada) del peor caso externo, como el funcionamiento con lluvia, junto al metal o fuentes de interferencia.