中级
30 分钟

使用ID-12LA-SA和MK64FN1M0VDC12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 Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

RFID 2 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

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

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PB11
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
PB13
INT
UART TX
PD3
TX
UART RX
PD2
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

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Micro B Connector Clicker 2 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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 );    
    }
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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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