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30 分钟

使用ST25R3916和ATmega328连接设备,实现无缝高效的用户体验

NFC革命:让您的数字世界触手可及

NFC 4 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

NFC 4 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

加入NFC革命,体验其如何让您的数字世界触手可及,开启一个便利和连接的新纪元。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

NFC 4 Click基于ST25R3916,这是一款高性能多功能NFC收发器,支持NFC发起方、NFC目标、读卡器和卡模拟模式,来自STMicroelectronics。它具有高射频输出功率,可直接驱动印刷电路板(PCB)上的天线及其调谐电路,并且效率很高。除了完全符合EMVCo 3.0标准外,还包括用于ISO 18092被动和主动发起方和目标的先进模拟前端和高度集成的数据成帧系统,NFC-A/B(ISO 14443A/B)读卡器,包括更高的比特率,NFC-F(FeliCa™)读卡器,NFC-V(ISO 15693)读卡器,最高达53 kbps,以及NFC-A / NFC-F卡模拟。由于这种高射频输出功率和低功耗模式的结

合,该Click板™非常适合基础设施NFC应用。ST25R3916具有内置A/D转换器,其输入可以从不同来源复用,用于诊断功能和低功耗卡检测。A/D转换的结果存储在一个寄存器中,可以通过可选的主机接口读取。它还包含一个低功耗电容传感器,通过测量天线信号的幅度或相位,在不打开读卡器场的情况下检测卡的存在。此外,集成的低功耗RC振荡器和唤醒定时器会自动唤醒ST25R3916,并使用一种或多种低功耗检测卡存在(电容、相位或幅度)的技术检查标签的存在。NFC 4 Click通过SPI接口或I2C接口与微控制器通信。ST25R3916在这两种接口上都充当外设设备,依赖微控制器来启动

所有通信。可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线放置在适当位置来进行通信选择。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click板™可能无法响应。该Click板™还具有一个附加的中断信号,路由到mikroBUS™插座的INT引脚,以通知微控制器完成的命令或外部事件(例如,同行设备场打开)。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下工作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它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。

NFC 4 Click top side image
NFC 4 Click bottom side image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

32

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PC3
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

NFC 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Barometer 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Arduino UNO Rev3 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
Arduino UNO 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 NFC 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • nfc4_get_mifare_tag_uid - 该功能读取Mifare标签的UID。

  • nfc4_write_register - 该功能将所需数据写入所选寄存器。

  • nfc4_read_register - 该功能从所选寄存器读取所需数据。

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 NFC4 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of NFC 4 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 and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * If there's a tag detected, it reads its UID and displays it on the USB UART every 500ms.
 *
 * @note
 * For testing purposes we used MIKROE-1475 - an RFiD tag 13.56MHz compliant with ISO14443-A standard.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "nfc4.h"

static nfc4_t nfc4;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;      /**< Logger config object. */
    nfc4_cfg_t nfc4_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.
    nfc4_cfg_setup( &nfc4_cfg );
    NFC4_MAP_MIKROBUS( nfc4_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = nfc4_init( &nfc4, &nfc4_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    NFC4_SET_DATA_SAMPLE_EDGE;
    
    if ( NFC4_ERROR == nfc4_default_cfg ( &nfc4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default Config Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t tag_uid[ 10 ] = { 0 };
    uint8_t uid_len = 0;
    
    if( NFC4_OK == nfc4_get_mifare_tag_uid( &nfc4, tag_uid, &uid_len ) )
    {
        log_printf( &logger, " Tag UID: " );
        for ( uint8_t cnt = 0; cnt < uid_len; cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%.2X", ( uint16_t ) tag_uid[ cnt ] );
        }
        log_printf( &logger, "\r\n" );
        Delay_ms( 500 );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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