初学者
10 分钟

使用CR95HF和PIC18F57Q43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 Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 26, 2024

点击板

RFid Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

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

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

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
PA0
AN
Interface Selection
PA7
RST
SPI Chip Select
PD4
CS
SPI Clock
PC6
SCK
SPI Data OUT
PC5
MISO
SPI Data IN
PC4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Interrupt Output
PB0
PWM
Interrupt Output
PA6
INT
UART TX
PC3
TX
UART RX
PC2
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 Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX Access 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC18F57Q43 Curiosity 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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