中级
30 分钟

使用ID-12LA-SA和TM4C1294KCPDT开发个性化识别和认证解决方案

体验识别的未来:RFID聚焦

RFID 2 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

RFID 2 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294KCPDT

利用RFID卡或标签验证实现安全进入的访问控制系统。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RFID 2 Click基于ID Innovations的ID-12LA-SA,这是一款先进的低成本RFID读卡器模块,设计用于独立或远程控制的应用程序,以识别和跟踪附加到对象上的标签。ID-12LA-SA需要高达5V的供电电压,支持正常模式(自主模式)的操作,内置天线,并具有12cm和18cm的读取范围。在正常模式下,当卡片呈现给读卡器时,读卡器会在其EEROM存储器中搜索该卡片(EEROM区域存储密码和读卡器轮询地址以及时间和其他值),如果匹配,则模块通过标记为CP的中断引脚发送反馈信息。如果读卡器模块检测到有效的轮询命令,则该模式将停止运行。必须提及的是,它保护了读卡

器,因此读卡器需要密码授权进行系统更改以及添加或删除卡片。通过这种方式,EEROM可以变得安全,并且只能通过密码进行恢复。ID-12LA-SA模块通过UART接口与MCU通信,默认配置下UART操作速率为9600 bps,使用常用的UART RX和TX引脚进行数据传输。ID-12LA-SA模块将ID数据发送到TX UART引脚以供监控,在正常模式下,读卡器将发送其读取的每张卡片的ID数据。正如在产品描述中之前提到的,额外的功能,例如重置和“卡片存在”中断,提供并通过mikroBUS™插座上标记为RST和CP的RST和INT引脚进行路由。RFID 2 Click还具有CMT-8540S-SMT磁性蜂鸣器,当

检测到卡片时会发出约一秒钟的声音,由能够产生高度精确时间延迟的NE555精密定时器控制,信号频率确定声音音调,占空比确定幅度(声音音量),因此用户可以创建其选择的声音模式。它还拥有标记为READ的卡片读取状态LED指示灯,指示成功检测到ID卡。此Click board™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压电平。通过这种方式,既可以使用3.3V也可以使用5V能力的MCU正确使用通信线。此外,此Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RFID 2 Click top side image
RFID 2 Click bottom side image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PK3
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Card Presence Detection
PQ4
INT
UART TX
PK1
TX
UART RX
PK0
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RFID 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始。

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 RFID 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rfid2_generic_write - 该函数使用UART串行接口写入所需数量的数据字节。

  • rfid2_generic_read - 该函数使用UART串行接口读取所需数量的数据字节。

  • rfid2_reset - 该函数重置芯片。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief RFID 2 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from RFID 2 Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes UART module and sets RST pin as OUTPUT and INT pin as INPUT, also, 
 * initializes Driver init and reset chip.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the ID card (HEX) and logs data on the USB UART.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void rfid2_clear_app_buf ( void ) - Function clears memory of app_buf.
 * - static err_t rfid2_process ( void ) - The general process of collecting data the module sends.
 *
 * @author Jelena Milosavljevic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rfid2.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200

static rfid2_t rfid2;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
static int32_t app_buf_cnt = 0;

/**
 * @brief RFID 2 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset its length and counter.
 * @note None.
 */
static void rfid2_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief RFID 2 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 *
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 *         @li @c -2 - Application buffer overflow.
 *
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t rfid2_process ( void );

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;      /**< Logger config object. */
    rfid2_cfg_t rfid2_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    rfid2_cfg_setup( &rfid2_cfg );
    RFID2_MAP_MIKROBUS( rfid2_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = rfid2_init( &rfid2, &rfid2_cfg );
    if ( UART_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms ( 100 );
    rfid2_reset( &rfid2 );
    Delay_ms ( 100 );
    
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "*** Please, put your ID card.***\r\n" );
    log_printf( &logger, "*** ID card :\r\n" );
}

void application_task ( void ) {
    app_buf_len = rfid2_generic_read( &rfid2, app_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    
    if ( app_buf_len > 0 ) {
        log_printf( &logger, "%s", app_buf );
        memset( app_buf, 0, PROCESS_BUFFER_SIZE );    
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

static void rfid2_clear_app_buf ( void ) {
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t rfid2_process ( void ) {
    int32_t rx_size;
    char rx_buff[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };

    rx_size = rfid2_generic_read( &rfid2, rx_buff, PROCESS_BUFFER_SIZE );

    if ( rx_size > 0 ) {
        int32_t buf_cnt = 0;

        if ( app_buf_len + rx_size >= PROCESS_BUFFER_SIZE ) {
            rfid2_clear_app_buf(  );
            return RFID2_ERROR;
        } 
        else {
            buf_cnt = app_buf_len;
            app_buf_len += rx_size;
        }

        for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) {
            if ( rx_buff[ rx_cnt ] != 0 ) {
                app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buff[ rx_cnt ];
            }
            else{
                app_buf_len--;
                buf_cnt--;
            }

        }
        return RFID2_OK;
    }
    return RFID2_ERROR;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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资源

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