基于 NXP S32K118 的无钥匙进入之 NFC 汽车门把手方案

汽车是最广泛使用的交通工具，绝大多数都是机械、手动控制汽车门把手的开关。从汽车诞生至今，车钥匙经历了多个个发展阶段：从实体钥匙到遥控开关车门的遥控钥匙，再到无钥匙启动的智能钥匙、手机云钥匙、手机蓝牙钥匙，随之而衍生出的解锁方式也各有千秋——卡片、密码、指纹、手机。总而言之，“车钥匙”已经从一个实物，演变成了一个概念。本文方案的重点则是 NFC，如果将 NFC 技术应用到电汽车门把手上，那么可以通过近场通讯设备(比如手机)操作控制电汽车门把手， 这相比机械、手动控制汽车门把手要更加智能，也更加实用和便捷。 NFC 结合汽车市场是一个很好的应用前景， NFC 通过加密协议通信以及近距离接触，可以非常安全地确保车门被正确开启以及关闭。

对于 NFC 车钥匙的应用尝试，最早的车型是特斯拉 Model 3，在此之后国内造车新势力蔚来也实现了 NFC 解锁功能，不过都是类似公交卡的卡片为载体，后来比亚迪率先在国内市场上线手机 NFC 车钥匙功能，首先适配车型：比亚迪秦 Pro 超越版、宋 Pro，以手机为载体，使用时只需要将手机靠近信号接收器所在的部位即可解锁车辆，就好像用手机刷闸机进地铁站一样。

针对 NFC 汽车钥匙应用，大联大世平集团推出了基于 NXP 车规 MCU 芯片 S32K118/116 和车规 NFC 控制器芯片 NCF3320 的汽车门把手方案。 该方案主要形态为长条形，主要应用于汽车门把手或后视镜上，主要功能是通过数字钥匙解锁汽车车门，从而替代传统钥匙，更加安全、便捷。本方案中涉及的芯片资料、软件代码、 NFC 库、硬件资料均需要签订 NDA 协议后方可获得。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

关键器件 NXP S32K118的优势： 

1. 车规级高性能：Cortex™-M0+ 内核，48MHz 主频

2. 丰富的外设资源： 

· 256KB Flash，2KB EEPROM 

· 12 位 1 Msps ADC，16 位 FlexTimers 

· 最高 58 个 I/O 可供使用 · 支持 CAN FD，FlexIO（UART，I2C，SPI，I2S，LIN，PWM） 

· 可扩展的低功耗运行和停止模式。快速唤醒、时钟和电源门控

3. 强大的兼容性：48 Pin LQFP 封装，全系 48 Pin P2P 兼容

4. 易于使用：基于 MCU 的开发人员易于使用，在利用工具链的同时提高了性能。 关键器件 NXP NCF3320的优势：

1. NFC 全协议支持：

· 支持 ISO/IEC 14443 A/MIFARE、ISO/IEC 14443 B 和 FeliCa

· 符合 ISO/IEC 18092 的 P2P 被动启动器模式

· 支持 ISO/IEC15693、ICODE EPC UID 和 ISO/IEC 18000-3 模式 3/EPC Class-1 HF

2. 灵活高效的省电模式：硬断电、待机和低功耗卡检卡，平均功耗最低 15uA

3. 丰富的主机接口： 

· SPI ：高达 10 Mbit/s 

· I2C ：总线接口在快速模式下高达 400 kBd，在快速模式+下高达 1000 kBd 

· RS-232 ：串行 UART 高达 1228.8 kBd，电压电平取决于电源引脚

►方案规格

1. 处理器： ARM®Cortex-M0+

2. 储存器：片上 256K Flash，2K EEPROM

3. 频率：主频 48MHz

4. 无线传输技术规格：13.56MHz

5. 天线大小：72 x 18 mm

6. 检卡距离：Mifare Card - 6 cm，T5T Card - 5 cm，LPCD 模式下 2 cm

7. 工作温度：-40℃ 至 + 125℃

8. 支持操作系统：FreeRTOS

9. 开发平台：NXP S32 Design Studio

10. 功耗：S32K118 在 VLPS 模式下，功耗为 27uA；                  

                NCF3320 在 LPCD 模式下，平均功耗为 15~17uA；