本應用筆記介紹了MAX66242評估板近場通信(NFC)/射頻識別(RFID)的基本原理,以及利用基于iOS和Android?的移動設備的NFC功能來執行電路板功能的應用。然后演示應用如何使用戶能夠使用MAX66242的存儲器和安全功能。本文還展示了如何將MAX66242與板載I2C溫度傳感器配合使用,演示器件的能量收集特性。
介紹
本應用筆記討論了MAX66242EVKIT和MAX66242 IC的特性,以及Apple App Store和Google Play上的移動應用程序。還討論了如何快速啟動移動應用程序。
除了介紹器件的存儲器和安全特性外,還給出了一個實際示例來突出MAX66242的能量收集特性。MAX66242用作I的NFC2C 橋,用于與外部設備通信。使用的外部器件為DS7505 I2C 溫度傳感器。
有關更詳細的器件工作原理和規格,請參考MAX66242數據資料。評估板的器件號為MAX66242EVKIT#。
設備特性
MAX66242將多種功能與NFC/RFID標簽特性相結合,包括高級安全性、用戶可編程存儲器、數據保護、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系,包括控制部分、存儲器部分以及RF前端和I等接口。2C.
高級安全性通過 SHA-256 加密引擎提供,該引擎提供基于共享密鑰的對稱質詢和響應身份驗證功能。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存儲密鑰和保護敏感數據。
4Kb EE 用戶存儲器已分區為 16 頁,每頁 32 字節。每個頁面分為八個 4 字節塊。保護設置將應用于整個頁面。根據數據保護,有幾種模式可用:
讀保護 (RP)
寫保護 (WP)
身份驗證保護 (AP)
MAX66242支持25個固定功能命令,分為兩組:ISO 15693標準命令和符合ISO 15693標準的自定義命令,通過器件功能控制塊進行維護。
除ISO 15693 RF前端外,該器件還具有一個漏極開路多用途引腳(PIO)和一個I2C 接口。該器件可作為從站(響應器)或主站(控制器)運行,具體取決于應用要求。
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備。
MAX66242評估板
圖1.MAX66242的框圖
如圖2所示,MAX66242評估板具有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。MAX66242還提供晶圓級封裝(WLP),帶有小的金(金)凸塊,用于將導電膠粘附在標簽上。
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,也支持移動應用。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。
圖2.MAX66242評估板
圖3.MAX66242KIT板的原理圖
移動應用
該移動應用程序適用于iOS和Android。它可以在Apple App Store和Google Play中找到,以進行下載和安裝。請使用“MAX66242 NFC讀卡器”關鍵字進行搜索(圖4)。該應用允許用戶通過NFC接口發送命令,以評估MAX66242的特性。
注意:由于 Google Play 商店的應用程序排名系統,應用程序在搜索結果列表中的位置可能會有所不同。請向下滾動,直到在Google Play商店的搜索結果列表中找到該應用程序。
圖4.市場上有MAX66242移動應用。
移動應用有四個主選項卡,允許用戶在MAX66242的不同特性之間切換焦點。每個選項卡涵蓋MAX66242的不同功能,如圖5、6、7和圖8所示。
基本命令 - 讀取 UID
設備功能 - 探索設備 內存功能
加密 - 執行設備 加密功能
溫度—溫度測量和數據記錄
基本命令(圖5)
讀取MAX66242 64位唯一標識符(UID)
打開/關閉板載指示燈
圖5.移動應用程序的基本命令選項卡。
設備功能(圖6)
讀/寫用戶電可擦除可編程只讀存儲器 (EEPROM)
在 EEPROM 頁面上設置保護
讀取EEPROM頁面上的保護設置的狀態
圖6.移動應用程序的設備功能選項卡
加密(圖 7)
編寫 SHA2 機密
執行 SHA2 身份驗證寫入
執行質詢/響應 SHA2 MAC 序列
比較在設備中計算的值與在應用中以編程方式計算的值之間的 MAC 值。
圖7.移動應用程序的“加密”選項卡。
溫度(圖8)
使用板載DS7505或外部連接的MAX31875*進行溫度測量(有關添加外部上拉的連接方案,請參見附錄)。
重復測量時記錄并繪制隨時間推移的數據。
圖8.移動應用程序的溫度選項卡。
*MAX31875EVKIT#不包含MAX66242。
MAX66242評估板啟動
MAX66242評估板需要通過有源NFC讀卡器上電。由于使用智能手機無線電,因此在使用移動應用程序時,不應使用外部VCC為電路板供電。為了驗證應用與MAX66242之間的通信,應使用以下步驟:
啟動MAX66242移動應用。
導航到名為“基本命令”的第一個選項卡。
單擊讀取 UID。
等待“準備掃描”通知。
等待開發板使用 UID 進行響應。
在結果標簽中查看收到的 UID。
驗證MAX66242與移動應用之間的通信后,可以使用應用“基本命令”選項卡上的相關按鈕繼續打開和關閉板載LED。
如圖9所示,通過手機收集的功率很大程度上取決于MAX66242EVKIT板與手機之間的距離。隨著距離的增加,收集的力量會減少。當距離低于3.2厘米時,這是最有效的。在 3.2 厘米或更小,V外可根據用戶配置輸出3.3V或1.8V。在距離大于 10.2cm 時,V 處不存在收集電壓調節外.
圖9.在 V 上收集的能量外取決于設備之間的距離。
圖 10.將MAX66242EVKIT置于智能手機天線附近
演示MAX66242的功能
在本節中,MAX66242的功能通過四個移動應用選項卡進行演示。圖11、12、13、14描述了移動應用程序的主要功能。
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,源自 ROMID 序列化的 28 位。上面的 36 位固定在 E02B00800h。 有關詳細信息,請參見附錄:MAX64的66242位UID和ROMID。
通過設置 V 打開 LED外通過能量收集輸出使能(EHOE)位轉換為3.3V模式。
通過設置 V 關閉 LED外通過 EHOE 位轉換為 1.8V 模式。
注意:iPhone 的 LED 不會持續亮起。啟用后,它會通過移動電路板來間歇性地打開/關閉。
圖 11.基本命令視圖。
設備功能(圖12)
頁面選擇時,將 4Kb E2 用戶存儲器分區為 16 頁,每頁 32 字節。
阻止頁面內的選擇。每個頁面分為八個 4 字節塊。寫入是在塊的基礎上執行的。 有關詳細信息,請參見附錄:MAX66242用戶存儲器組織。
所選塊的四個字節的數據,寫入或讀取。
對于寫入,“Rand”用 4 個相等的字節填充數據字段。每次按壓都會更改數據。按回收站可清除“數據”字段。
用于將保護應用于具有“設置保護”的頁面或用于指示“讀取狀態”中的保護設置的滑塊。
設置保護用于永久啟用 E2 用戶內存頁的保護模式。保護基于每頁。讀取狀態用于讀取頁面的保護設置。
結果:它顯示來自讀取頁面內存的 32 字節頁面數據或來自讀取狀態的保護設置。
圖 12.設備功能視圖。
加密(圖 13)
SHA2 操作的頁面選擇。
在 SHA2 操作的頁面選擇中阻止。
2個字節,用于設置App SHA66242密鑰和/或寫入MAX66242。該應用程序不會WP中MAX32中的密鑰,因此可以隨時更改。 “Rand”用 32 個相等的字節填充“機密”字段。每次按壓都會更改數據或手動輸入 <> 個字節。
“Rand”用 32 個相等的字節填充“挑戰”字段。每次按壓都會更改數據。或者可以手動輸入 32 個字節。
“Rand”用 4 個相等的字節填充數據字段。每次按壓都會更改數據。
如果頁面設置了 AP 身份驗證,則經過身份驗證的寫入將使用 App SHA2 機密嘗試寫入所選頁面,并在數據字段中使用 4 個字節進行阻止。
對于質詢/響應序列,比較MAC使用選定的頁面和質詢數據字段來計算MAC,并與MAX66242返回的MAC進行比較。如果匹配,則App和MAX66242具有相同的密鑰。
使用寫入SHA密鑰將現場應用SHA密鑰中的32字節寫入MAX66242。
圖 13.加密視圖..
溫度(圖14)
設備或我沒有變化2用于主板的 C 地址。
溫度測量值以表格形式繪制或放置。
溫度測量顯示選項 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間戳。 °C/°F 在攝氏度和華氏度之間改變測量單位。
執行DS7505溫度測量。
刪除以前的測量值。
圖 14.溫度視圖。
通信
手機與MAX66242之間的通信為主轉發器型交易,基于數據包交換。手機發起每筆交易。只有一個器件,無論是手機還是MAX66242,都可以隨時傳輸信息。移動應用程序還可以與其他應用程序通信。2C器件連接到MAX66242。DS7505是I2C溫度傳感器位于評估板上。
圖 15.手機、MAX66242和DS7505之間的通信流程。
總結
本應用筆記介紹了MAX66242移動應用的基本操作,以及如何快速啟動和運行以體驗其特性并測量溫度數據。相同的原理可以很容易地應用于與任何具有I2C接口的設備進行通信。可根據要求提供更詳細的命令說明。
審核編輯:郭婷
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