中级
30 分钟

使用 NTP5332 和 ATmega1284P 改变设备到云的通信

符合 NFC 论坛标准的 I2C 桥

NTAG 5 Link Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

NTAG 5 Link Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega1284P

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

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。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。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 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。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,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,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 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。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

16384

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Hard Power Down
PA6
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
PD2
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC0
SCL
I2C Data
PC1
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

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP 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 DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step 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 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 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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