PN5180低功耗NFC卡检测

小恩GG

PN5180提供低功耗卡检测（LPCD）功能，允许在空闲时间关闭读卡器确保省电。在这段时间之后，读卡器必须再次激活以轮询NFC卡。如果没有检测到卡， 读卡器可以返回到节电状态。

PN5180 LPCD 周期包括待机时间和VBAT时间， 一般待机电流为15uA。VBATON 电流为 is 7500uA，FieldON 电流是 200mA。 待机时间为200毫秒， 用户可以配置。平均电流为200Ua, 这取决于应用程序和配置.

本文主要讲述了如何配置PN5180的LPCD功能， 包括用NFC COCKPIT工具配置， 和使用NFC NFC Reader library来配置。

1  PN5180 LPCD 概述

PN5180 LPCD 可以工作在两种模式， 即自动校验模式和手动校验模式.

自动校验模式: 所有的一起都由芯片自动进行

手动校验模式:  该模式必须在使用LPCD前由客户手动校验。

1.1自动校验模式 ( 00b)

LPCD自动校验在LPCD启动时自动运行。自动校验需要的Gear和阈值（threashold）等参数从EEPROM中获得， 是启动LPCD的最快速， 最简单的方法。LPCD运行时使用同一个GEAR, 推荐使用数值比较大的gear, 这样能够满足ITVDD和场强要求。

自动校验模式是最常见的LPCD模式。

以下参数需要在EEPROM中配置

i)             LPCD_REFERENCE_VALUE

ii)             LPCD_REFVAL_GPO_CONTROL

iii)             PCD_THRESHHOLD  ( 0x37)

如果 侦测到AGC 值 > AGC参考值（Reference） + 阈值（LPCD_THRESHOLD） or< AGC 参考值（Reference） -阈值LPCD_THRESHOLD，LPCD会被唤醒。

Minimum LPCD_THRESHOLD = 03…08 (very sensitive)

Maximum LPCD_THRESHOLD = 40 …50 (very robust)

iv)             LPCD_FIELD_ON_TIME  (0x36)

RF on time in 8µs, excluding the fix time .   Fix time = 62µs

01 => RF on = 70µs

02 => RF on = 78µs

03 => RF on = 86µs

10 => RF on = 190µs

1.2 Self Calibration Mode (01b)

LPCD的校验必须使用读写AGC_REF_CONFIG寄存器来实现.

读寄存器 – 无需事先写入 – 开启LPCD 校验. 在天线失谐条件下，使用由实际DPC设置的GEAR来运行。AGC_GEAR 用于LPCD 自校验.

写寄存器:

在自校准模式下启动LPCD之前，需要将数据写入该寄存器。可以选择先前读取的AGC_GEAR或用户定义的GEAR。

自校准模式总是需要读取AGC_REF_CONFIG，然后使用先前读取的AGC_VALUE写入AGC_REF_CONFIG.

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可以通过下面两种方法来实现LPCD 校验

方法1: 读 AGC_REF_CONFIG 寄存器: 该命令会执行 RF ON.根据负载条件，DPC调整输出功率。这可以确保LPCD采用最大的输出功率。  

方法2: 写AGC_REF_CONFIG 寄存器: This command executes a LPCDcalibration ping with the gear number, as defined in the AGC_REF_CONFIG, bit10:13. 此选项可以灵活使用LPCD的任何GEAR.

PN5180 LPCD self-calibrate isexecuted, using

Gear -> AGC_REF_CONFIG (Register)

Threshold -> LPCD_THRESHOLD (EEPROM)

RF on time->LPCD_FIELD_ON_TIME (EEPROM)

2 如何使用COCKPIT 工具来配置PN5180 LPCD

NFC Cockpit 可以配置和测试PN5180LPCD。如下图所示，可以修改EEPROM中的LPCD 参数。

LPCD Gear #: 定义GEAR, 这在LPCD自动校验中使用。EEPROM地址为 0x34, bit 0:3

Threshold Value: 定义阈值, 一旦检测到AGC值超过 AGC 参考值 + 阈值, 将会产生IRQ钟断，唤醒PN5180.

Field On Time:  Defines the ping length

Standby time :  定义两次LPCD PING 的间隔时间，单位是毫秒.

FieldOn Current: This value is ITVDD underthe loading condition, when RF field is on with the used gear. This value doesnot have any influence on the LPCD execution, but simply is used to estimatethe overall  average current consumption.This current estimation is calculated, when the LPCD is started.

3  如何用NXP NFC库来实现PN5180LPCD.

LPCD可以分两个阶段:

第一个阶段是 待机（standby）阶段, 由唤醒计数器控制

第二个阶段是侦测阶段.RF 会在一段时间内打开

接下来会比较实际AGC值和AGC的参考值

下面是PN5180的流程图

LPCD侦测阶段代码

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