初学者
10 分钟

使用CR95HF和PIC32MZ2048EFM100为您的项目添加RFID读写功能

RFID(射频识别)多协议无接触收发器

RFid Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 26, 2024

点击板

RFid Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

实现与 RFID 标签的通信,并支持各种应用,如跟踪、安全系统和身份识别。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RFid Click 基于 STMicroelectronics 的多协议非接触式收发器 CR95HF。此板支持 ISO/IEC 14443 类型 A 和 B、ISO/IEC 15693 以及 ISO/IEC 18092 通信协议(标签)。此外,它还支持检测、读取和写入内置内部天线的 NFC 论坛类型 1、2、3 和 4 标签。CR95HF 集成了模拟前端,以提供 13.56 MHz 的空中接口。它管理阅读器模式下的帧编码和解码,用于近场通信(NFC)、近距离和远距离标准等标准应 用。CR95HF 有两种操作模式:等待事件(WFE)和主动操作模式。在主动模式中,CR95HF 与标签或外

部主机积极通信。WFE 模式包括四个低消耗状态:上电、休眠、睡眠和标签检测器,允许收发器在不同模式间切换。除上电外的所有状态都可以通过软件访问。当 CR95HF 处于这些状态中的任何一个时,与 MCU 的通信是不可能的。要进行正常通信,必须首先唤醒收发器。RFid Click 可以通过 mikroBUS™ 插座上的 UART 或 SPI 串行接口与宿主 MCU 通信。这款 Click board™ 配有 A 和 B 跳线,用于选择两个多路复用引脚的功能。根据它们的位置,这些引脚可以用 作 UART 或中断(输入和输出)引脚(默认为中

断)。这些跳线必须设置为 B 位置,以便与 UART 接口一起使用,从而失去中断功能引脚。SSSI0 和 SSI1 引脚用于基于其逻辑状态的通信接口选择。这款 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,必须执行适当的逻辑电压水平转换。然而,这款 Click board™ 配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RFid Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

工作在 13.56MHz 的 RFID 标签遵循 ISO14443-A 标准,确保高频通信。这种接近卡技术,通常以 MIFARE 卡为例,便于在诸如门禁控制、公共交通和支付系统等应用中实现安全的非接触式交互。ISO14443-A 标准定义了通信协议,包括了用于同时处理多张卡的防碰撞机制。这些 RFID 标签拥有不同的内存容量,从几个字节到几千字节不等,以满足不同的应用需求。为确保数据安全,该标准集成了诸如加密和认证等功能。以 MIFARE 技术为例的这些标签因其效率高而被广泛使用,并且在多种识别和访问场景中增强了便利性和安全性。

RFid Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Interface Selection
RPB4
AN
Interface Selection
RA9
RST
SPI Chip Select
RPD4
CS
SPI Clock
RPD1
SCK
SPI Data OUT
RPD14
MISO
SPI Data IN
RPD3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Interrupt Output
RPE8
PWM
Interrupt Output
RF13
INT
UART TX
RPD10
TX
UART RX
RPD15
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RFid Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MB 1 Access - 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
Curiosity PIC32 MZ EF 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

此库包含 RFID Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rfid_select_communication_interface - 选择通信接口。

  • rfid_get_tag_uid - 获取 RFID 标签 UID 的函数。

  • rfid_get_device_id - 获取 RFID 设备 ID 的函数。

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 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of RFID Click board 
 * by reading MIFARE ISO/IEC 14443 type A tag UID.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, selects the communication interface and performs
 * the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * If there's a tag detected, it reads its UID and displays it on USB UART.
 *
 * @note
 * It is recommended to tie SSI_0, SSI_1 to VCC/GND at power-up, depending on 
 * the communication interface selection by A and B on-board jumpers. 
 * SSI_0 - UART: 0 SPI: 1
 * SSI_1 - UART: 0 SPI: 0
 * 
 * Only tags with 4-byte or 7-byte UIDs are compatible with this example.
 * We recommend MIKROE-1475 - an RFiD tag 13.56MHz compliant with ISO14443-A standard.
 * 
 * 
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rfid.h"

static rfid_t rfid;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rfid_cfg_t rfid_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 " );
    Delay_ms( 100 );

    // Click initialization.

    rfid_cfg_setup( &rfid_cfg );
    RFID_MAP_MIKROBUS( rfid_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t error_flag = rfid_init( &rfid, &rfid_cfg );
    if ( error_flag != RFID_OK ) 
    {
        log_error( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, " Selecting communication interface... \r\n" );
    error_flag = rfid_select_communication_interface ( &rfid, RFID_SPI );
    if ( error_flag != RFID_OK ) 
    {
        log_error( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, " Configuring the device... \r\n" );
    error_flag = rfid_default_cfg ( &rfid );
    if ( error_flag != RFID_OK ) 
    {
        log_error( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, " The device has been configured! \r\n" );
}

void application_task ( void ) 
{
    uint8_t tag_uid[ 20 ] = { 0 };
    uint8_t tag_len = rfid_get_tag_uid( &rfid, RFID_ISO_14443A, tag_uid );
    if ( tag_len > 0 )
    {
        log_printf( &logger, " TAG UID: " );
        for ( uint8_t cnt = 0; cnt < tag_len; cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "0x%.2X ", ( uint16_t ) tag_uid[ cnt ] );
        }
        log_printf( &logger, "\r\n----------------------------------\r\n" );
        Delay_ms( 1000 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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