本應(yīng)用筆記介紹了MAX66242評(píng)估板近場(chǎng)通信(NFC)/射頻識(shí)別(RFID)的基本原理,以及利用基于iOS和Android的移動(dòng)設(shè)備的NFC功能來(lái)執(zhí)行電路板功能的應(yīng)用。然后演示應(yīng)用如何使用戶能夠使用MAX66242的存儲(chǔ)器和安全功能。還展示了如何將MAX66242與板載I配合使用。?2C 溫度傳感器,用于演示設(shè)備的能量收集功能。
介紹
本應(yīng)用筆記討論了MAX66242EVKIT和MAX66242 IC的特性,以及Apple App Store和Google Play上的移動(dòng)應(yīng)用程序。還討論了如何快速啟動(dòng)移動(dòng)應(yīng)用程序。
除了介紹器件的存儲(chǔ)器和安全特性外,還給出了一個(gè)實(shí)際示例來(lái)突出MAX66242的能量收集特性。MAX66242用作I的NFC2C 橋,用于與外部設(shè)備通信。使用的外部器件為DS7505 I2C 溫度傳感器。
有關(guān)更詳細(xì)的器件工作原理和規(guī)格,請(qǐng)參考MAX66242數(shù)據(jù)資料。評(píng)估板的器件號(hào)為MAX66242EVKIT#。
設(shè)備特性
MAX66242將多種功能與NFC/RFID標(biāo)簽特性相結(jié)合,包括高級(jí)安全性、用戶可編程存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)保護(hù)、I2C接口和能量收集。圖1中的框圖顯示了主要組件之間的關(guān)系,包括控制部分、存儲(chǔ)器部分以及RF前端和I等接口。2C.
高級(jí)安全性通過(guò) SHA-256 加密引擎提供,該引擎提供基于共享密鑰的對(duì)稱質(zhì)詢和響應(yīng)身份驗(yàn)證功能。因此,MAX66242可以選擇與之通信的讀卡器,并提供一種安全的方式來(lái)存儲(chǔ)密鑰和保護(hù)敏感數(shù)據(jù)。
4Kb EE 用戶存儲(chǔ)器已分區(qū)為 16 頁(yè),每頁(yè) 32 字節(jié)。每個(gè)頁(yè)面分為八個(gè) 4 字節(jié)塊。保護(hù)設(shè)置將應(yīng)用于整個(gè)頁(yè)面。根據(jù)數(shù)據(jù)保護(hù),有幾種模式可用:
讀保護(hù) (RP)
寫保護(hù) (WP)
身份驗(yàn)證保護(hù) (AP)
MAX66242支持25個(gè)固定功能命令,分為兩組:ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)命令和符合ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)的自定義命令,通過(guò)器件功能控制塊進(jìn)行維護(hù)。
除ISO 15693 RF前端外,該器件還具有一個(gè)漏極開(kāi)路多用途引腳(PIO)和一個(gè)I2C 接口。該器件可作為從站(響應(yīng)器)或主站(控制器)運(yùn)行,具體取決于應(yīng)用要求。
MAX66242還可用于從RFID閱讀器收集能量,并操作傳感器或低功耗微控制器等連接設(shè)備。
MAX66242評(píng)估板
圖1.MAX66242的框圖
如圖2所示,MAX66242評(píng)估板具有SO66242封裝的MAX8 IC、諧振頻率為5.13MHz的56μH螺旋天線、DS7505溫度傳感器和引腳接頭,便于引腳訪問(wèn)。MAX66242還提供晶圓級(jí)封裝(WLP),帶有小的金(金)凸塊,用于將導(dǎo)電膠粘附在標(biāo)簽上。
板上的接頭支持交換板載DS7505和外部I之間的連接2C傳感器,如MAX31875,也支持移動(dòng)應(yīng)用。附錄給出了MAX31875如何連接至MAX66242EVKIT的原理圖(圖3)。DS7505溫度傳感器的精度為0.5°C,工作電壓在1.8V至3.3V范圍內(nèi)。
圖2.MAX66242評(píng)估板
圖3.MAX66242KIT板的原理圖
MAX6624X移動(dòng)應(yīng)用
MAX66242 NFC讀卡器移動(dòng)應(yīng)用支持多塊MAX662XX評(píng)估板。該演示應(yīng)用提供了演示MAX66242和MAX66240特性的快速途徑。要運(yùn)行演示,應(yīng)將應(yīng)用程序下載到與iOS或Android NFC兼容的智能手機(jī)或平板電腦上。??
如何下載應(yīng)用程序
該移動(dòng)應(yīng)用程序適用于iOS和Android。它可以在Apple App Store和Google Play中找到,以進(jìn)行下載和安裝。請(qǐng)使用“MAX66242 NFC讀卡器”關(guān)鍵字進(jìn)行搜索(圖4)。該應(yīng)用允許用戶通過(guò)NFC接口發(fā)送命令,以評(píng)估MAX6624X器件的特性。??
該應(yīng)用程序也可以通過(guò)以下鏈接找到:
安卓商店: MAX66242 NFC 讀卡器 - 谷歌播放上的應(yīng)用
蘋果應(yīng)用商店:MAX66242 NFC讀卡器 - 蘋果應(yīng)用商店中的應(yīng)用
圖4.市場(chǎng)上有MAX66242移動(dòng)應(yīng)用。
移動(dòng)應(yīng)用有四個(gè)主選項(xiàng)卡,允許用戶在MAX66242的不同特性之間切換焦點(diǎn)。每個(gè)選項(xiàng)卡涵蓋MAX66242的不同功能,如圖5、6、7和圖8所示。
基本命令 - 讀取 UID
設(shè)備功能 - 探索設(shè)備 內(nèi)存功能
加密 - 執(zhí)行設(shè)備 加密功能
溫度—溫度測(cè)量和數(shù)據(jù)記錄
基本命令(圖5)
讀取MAX66242 64位唯一標(biāo)識(shí)符(UID)
打開(kāi)/關(guān)閉板載指示燈
圖5.移動(dòng)應(yīng)用程序的基本命令選項(xiàng)卡。
設(shè)備功能(圖6)
讀/寫用戶電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM)
在 EEPROM 頁(yè)面上設(shè)置保護(hù)
讀取EEPROM頁(yè)面上的保護(hù)設(shè)置的狀態(tài)
圖6.移動(dòng)應(yīng)用程序的設(shè)備功能選項(xiàng)卡
加密(圖 7)
編寫 SHA2 機(jī)密
執(zhí)行 SHA2 身份驗(yàn)證寫入
執(zhí)行質(zhì)詢/響應(yīng) SHA2 MAC 序列
比較在設(shè)備中計(jì)算的值與在應(yīng)用中以編程方式計(jì)算的值之間的 MAC 值。
圖7.移動(dòng)應(yīng)用程序的“加密”選項(xiàng)卡。
溫度(圖8)
使用板載DS7505或外部連接的MAX31875*進(jìn)行溫度測(cè)量(有關(guān)添加外部上拉的連接方案,請(qǐng)參見(jiàn)附錄)。
重復(fù)測(cè)量時(shí)記錄并繪制隨時(shí)間推移的數(shù)據(jù)。
圖8.移動(dòng)應(yīng)用程序的溫度選項(xiàng)卡。
*MAX31875EVKIT#不包含MAX66242。
MAX66242評(píng)估板啟動(dòng)
MAX66242評(píng)估板需要通過(guò)有源NFC讀卡器上電。由于使用智能手機(jī)無(wú)線電,因此在使用移動(dòng)應(yīng)用程序時(shí),不應(yīng)使用外部VCC為電路板供電。為了驗(yàn)證應(yīng)用與MAX66242之間的通信,應(yīng)使用以下步驟:
啟動(dòng)MAX66242移動(dòng)應(yīng)用。
導(dǎo)航到名為“基本命令”的第一個(gè)選項(xiàng)卡。
單擊讀取 UID。
等待“準(zhǔn)備掃描”通知。
將電路板放在背面智能手機(jī)天線附近(圖 9 和圖 10)。
等待開(kāi)發(fā)板使用 UID 進(jìn)行響應(yīng)。
在結(jié)果標(biāo)簽中查看收到的 UID。
驗(yàn)證MAX66242與移動(dòng)應(yīng)用之間的通信后,可以使用應(yīng)用“基本命令”選項(xiàng)卡上的相關(guān)按鈕繼續(xù)打開(kāi)和關(guān)閉板載LED。
如圖9所示,通過(guò)手機(jī)收集的功率很大程度上取決于MAX66242EVKIT板與手機(jī)之間的距離。隨著距離的增加,收集的力量會(huì)減少。當(dāng)距離低于3.2厘米時(shí),這是最有效的。在 3.2 厘米或更小,V外可根據(jù)用戶配置輸出3.3V或1.8V。在距離大于 10.2cm 時(shí),V 處不存在收集電壓調(diào)節(jié)外.
圖9.在 V 上收集的能量外取決于設(shè)備之間的距離。
圖 10.將MAX66242EVKIT置于智能手機(jī)天線附近
演示MAX66242的功能
在本節(jié)中,MAX66242的功能通過(guò)四個(gè)移動(dòng)應(yīng)用選項(xiàng)卡進(jìn)行演示。圖11、12、13、14描述了移動(dòng)應(yīng)用程序的主要功能。
基本命令(圖11)
閱讀MAX66242 64位UID,其中使用Maxim 64位ROMID的一部分。UID 的較低 28 位是 IC 序列號(hào),源自 ROMID 序列化的 28 位。上面的 36 位固定在 E02B00800h。 有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn)附錄:MAX64的66242位UID和ROMID。
通過(guò)設(shè)置 V 打開(kāi) LED外通過(guò)能量收集輸出使能(EHOE)位轉(zhuǎn)換為3.3V模式。
通過(guò)設(shè)置 V 關(guān)閉 LED外通過(guò) EHOE 位轉(zhuǎn)換為 1.8V 模式。
注意:iPhone 的 LED 不會(huì)持續(xù)亮起。啟用后,它會(huì)通過(guò)移動(dòng)電路板來(lái)間歇性地打開(kāi)/關(guān)閉。
圖 11.基本命令視圖。
設(shè)備功能(圖12)
頁(yè)面選擇時(shí),將 4Kb E2 用戶存儲(chǔ)器分區(qū)為 16 頁(yè),每頁(yè) 32 字節(jié)。
阻止頁(yè)面內(nèi)的選擇。每個(gè)頁(yè)面分為八個(gè) 4 字節(jié)塊。寫入是在塊的基礎(chǔ)上執(zhí)行的。 有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn)附錄:MAX66242用戶存儲(chǔ)器組織。
所選塊的四個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),寫入或讀取。
對(duì)于寫入,“Rand”用 4 個(gè)相等的字節(jié)填充數(shù)據(jù)字段。每次按壓都會(huì)更改數(shù)據(jù)。按回收站可清除“數(shù)據(jù)”字段。
用于將保護(hù)應(yīng)用于具有“設(shè)置保護(hù)”的頁(yè)面或用于指示“讀取狀態(tài)”中的保護(hù)設(shè)置的滑塊。
設(shè)置保護(hù)用于永久啟用 E2 用戶內(nèi)存頁(yè)的保護(hù)模式。保護(hù)基于每頁(yè)。讀取狀態(tài)用于讀取頁(yè)面的保護(hù)設(shè)置。
結(jié)果:它顯示來(lái)自讀取頁(yè)面內(nèi)存的 32 字節(jié)頁(yè)面數(shù)據(jù)或來(lái)自讀取狀態(tài)的保護(hù)設(shè)置。
圖 12.設(shè)備功能視圖。
加密(圖 13)
SHA2 操作的頁(yè)面選擇。
在 SHA2 操作的頁(yè)面選擇中阻止。
2個(gè)字節(jié),用于設(shè)置App SHA66242密鑰和/或?qū)懭隡AX66242。該應(yīng)用程序不會(huì)WP中MAX32中的密鑰,因此可以隨時(shí)更改。 “Rand”用 32 個(gè)相等的字節(jié)填充“機(jī)密”字段。每次按壓都會(huì)更改數(shù)據(jù)或手動(dòng)輸入 <> 個(gè)字節(jié)。
“Rand”用 32 個(gè)相等的字節(jié)填充“挑戰(zhàn)”字段。每次按壓都會(huì)更改數(shù)據(jù)。或者可以手動(dòng)輸入 32 個(gè)字節(jié)。
“Rand”用 4 個(gè)相等的字節(jié)填充數(shù)據(jù)字段。每次按壓都會(huì)更改數(shù)據(jù)。
如果頁(yè)面設(shè)置了 AP 身份驗(yàn)證,則經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的寫入將使用 App SHA2 機(jī)密嘗試寫入所選頁(yè)面,并在數(shù)據(jù)字段中使用 4 個(gè)字節(jié)進(jìn)行阻止。
對(duì)于質(zhì)詢/響應(yīng)序列,比較MAC使用選定的頁(yè)面和質(zhì)詢數(shù)據(jù)字段來(lái)計(jì)算MAC,并與MAX66242返回的MAC進(jìn)行比較。如果匹配,則App和MAX66242具有相同的密鑰。
使用寫入SHA密鑰將現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用SHA密鑰中的32字節(jié)寫入MAX66242。
圖 13.加密視圖..
溫度(圖14)
設(shè)備或我沒(méi)有變化2用于主板的 C 地址。
溫度測(cè)量值以表格形式繪制或放置。
溫度測(cè)量顯示選項(xiàng) 繪圖/表格在圖形和表格視圖之間切換。表視圖列出了度量值以及時(shí)間戳。 °C/°F 在攝氏度和華氏度之間改變測(cè)量單位。
執(zhí)行DS7505溫度測(cè)量。
刪除以前的測(cè)量值。
圖 14.溫度視圖。
通信
手機(jī)與MAX66242之間的通信為主轉(zhuǎn)發(fā)器型交易,基于數(shù)據(jù)包交換。手機(jī)發(fā)起每筆交易。只有一個(gè)器件,無(wú)論是手機(jī)還是MAX66242,都可以隨時(shí)傳輸信息。移動(dòng)應(yīng)用程序還可以與其他應(yīng)用程序通信。2C器件連接到MAX66242。DS7505是I2C溫度傳感器位于評(píng)估板上。
圖 15.手機(jī)、MAX66242和DS7505之間的通信流程。
總結(jié)
本應(yīng)用筆記介紹了MAX66242移動(dòng)應(yīng)用的基本操作,以及如何快速啟動(dòng)和運(yùn)行以體驗(yàn)其特性并測(cè)量溫度數(shù)據(jù)。相同的原理可以很容易地應(yīng)用于與任何具有I2C接口的設(shè)備進(jìn)行通信。可根據(jù)要求提供更詳細(xì)的命令說(shuō)明。
審核編輯:郭婷
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