中级
30 分钟

使用 NTP5332 和 TM4C1294NCPDT 改变设备到云的通信

符合 NFC 论坛标准的 I2C 桥

NTAG 5 Link Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

NTAG 5 Link Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCPDT

体验未来级的安全性,使用这款高度集成的NFC解决方案,从设备到云端建立基于标准的链接。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

NTAG 5 Link Click基于NXP半导体的NTP5332,这是一款专为传感器驱动应用优化的高度集成的NFC IC,充当了NFC设备与NXP半导体的任何I2C从设备之间的桥梁。这款高度集成的NFC IC以未来为导向的方式创建了一个安全的、基于标准的设备到云端的链接,以处理甚至为传感器提供电源。NTP5332在13.56 MHz下运行,是NFC论坛的类型5标签,可以由近距离的NFC设备读写,并且可以由ISO/IEC 15693启用的工业读卡器在更远的范围内(>60cm)读写。通过NTAG 5 Link,设备可以通过单次点击连接到云端。连接使用符合NFC论坛标准的数据交换机制,涉及SRAM以确保可互操作的数据传输。此外,它提供2048字节的内存,分为三个区域,每个区域可以使用不同的保护级别,从无保护到32-/64位密码保护读/写访问,或者最多128位AES相互认证保护的读/写访问。NTAG 5 

Link配备了预编程的原产地证明功能以验证真实性。基于ECC的原始性签名可以通过其寄存器由客户重新编程或锁定。此Click board™使用标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信,支持标准模式操作,时钟频率为100kHz,以及最高达400kHz的快速模式。NTP5332还提供透明的I2C主模式,例如,无需微控制器即可读取传感器。RF接口启动一个I2C主通信,可以触发对外部I2C从设备的读写事务。除了这个特性外,集成的SRAM用作中间数据存储。会话寄存器反映了I2C主事务的状态。因此,RF读卡器必须轮询与I2C主相关的状态位,以了解当前I2C事务的状态。NTAG 5 Link也可以作为独立解决方案运行,通过从NFC设备的NFC场中获取能量。它支持一种能量收集功能,通过标记为HARVEST的板载开关激活,这意味着它可以向系统中的其他组件供电,即向NTP5332供电。

NTAG 5 Link可以在有足够能量的情况下通过寄存器配置提供固定可配置的电压级别,如1.8V、2.4V或3V。此外,通过将HPD引脚路由到mikroBUS™插座上的RST引脚,此Click board™可以置于硬断电模式。此外,它还具有事件检测和场检测功能,定义了路由到mikroBUS™插座上的INT引脚的ED引脚的行为。此引脚的行为取决于各种事件,如NFC场的存在/不存在、仲裁器锁定/解锁EEPROM到NFC接口、写入/读取命令正在进行等等。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压级别运行。在使用具有不同逻辑电压级别的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。然而,此Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

NTAG 5 Link Click top side image
NTAG 5 Link 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)

1024

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
Hard Power Down
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
Event Detection
PQ4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD2
SCL
I2C Data
PD3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

NTAG 5 Link 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

应用输出通过UART模式

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "FLASH" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上。

2. 编程完成后,点击右上角面板中的工具图标,选择 UART 终端

3. 打开 UART 终端标签后,首先在选项菜单中检查波特率设置(默认是 115200)。如果该参数正确,通过点击 "CONNECT" 按钮激活终端。

4. 现在,终端状态从 Disconnected 变为绿色的 Connected,数据将显示在 Received data 字段中。

UART_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 NTAG 5 Link Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ntag5link_write_ndef_uri_record - 此函数将特定的NDEF URI记录写入到指定的内存地址,使用NTAG5LINK_NDEF_MESSAGE_START_ADDRESS宏指定。

  • ntag5link_write_message_to_memory - 此函数从block_addr开始向用户存储器写入指定数量的数据字节。

  • ntag5link_read_message_from_memory - 此函数从block_addr开始从用户存储器读取指定数量的数据字节。

开源

代码示例

完整的应用代码和可直接使用的项目可以通过 NECTO Studio 包管理器直接安装到NECTO Studio中。应用代码也可以在 MIKROE 的GitHub账户上找到

/*!
 * @file main.c
 * @brief NTAG5Link Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of NTAG 5 Link click board by programming the
 * specified NDEF URI record to the memory, and showing the memory read/write feature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger and performs the click default configuration which 
 * enables the device and formats its user memory. After that it programs the specified 
 * NDEF URI record to the memory.
 *
 * ## Application Task
 * Writes a desired number of data bytes to the memory and verifies that it is written 
 * correctly by reading from the same memory location and displaying the memory content 
 * on the USB UART approximately every 5 seconds.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ntag5link.h"

/**
 * URL to store to memory as NDEF URI record
 */
#define URI_DATA                "www.mikroe.com/ntag-5-link-click" 

/**
 * Starting block address to where the text message will be stored
 * Must be > ( NTAG5LINK_NDEF_MESSAGE_START_ADDRESS + sizeof ( URI_DATA ) / NTAG5LINK_MEMORY_BLOCK_SIZE + 3 )
 * to avoid overwriting NDEF URI record.
 */
#define TEXT_MESSAGE_ADDRESS    0x0040

/**
 * Text message content that will be stored to memory
 */
#define TEXT_MESSAGE            "MikroE - NTAG 5 Link click"

static ntag5link_t ntag5link;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ntag5link_cfg_t ntag5link_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.
    ntag5link_cfg_setup( &ntag5link_cfg );
    NTAG5LINK_MAP_MIKROBUS( ntag5link_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == ntag5link_init( &ntag5link, &ntag5link_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( NTAG5LINK_ERROR == ntag5link_default_cfg ( &ntag5link ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( NTAG5LINK_OK == ntag5link_write_ndef_uri_record ( &ntag5link, NTAG5LINK_URI_PREFIX_4, 
                                                           URI_DATA, strlen ( URI_DATA ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " NDEF URI record \"https://%s\" has been written\r\n", ( char * ) URI_DATA );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    uint8_t message_buf[ 100 ] = { 0 };
    if ( NTAG5LINK_OK == ntag5link_write_message_to_memory ( &ntag5link, 
                                                             TEXT_MESSAGE_ADDRESS, 
                                                             TEXT_MESSAGE, 
                                                             strlen ( TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " \"%s\" has been written to memory address 0x%.4X \r\n", 
                    ( char * ) TEXT_MESSAGE, ( uint16_t ) TEXT_MESSAGE_ADDRESS );
    }
    if ( NTAG5LINK_OK == ntag5link_read_message_from_memory ( &ntag5link, 
                                                              TEXT_MESSAGE_ADDRESS, 
                                                              message_buf, 
                                                              strlen ( TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " \"%s\" has been read from memory address 0x%.4X \r\n\n", 
                    message_buf, ( uint16_t ) TEXT_MESSAGE_ADDRESS );
    }
    Delay_ms ( 5000 );
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

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

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