本应用笔记介绍了MAX66242评估板近场通信(NFC)/射频识别(RFID)的基本原理,以及利用基于iOS和Android的移动设备的NFC功能来执行电路板功能的应用。然后演示应用如何使用户能够使用MAX66242的存储器和安全功能。还展示了如何将MAX66242与板载I配合使用。®2C 温度传感器,用于演示设备的能量收集功能。
介绍
本应用笔记讨论了MAX66242EVKIT和MAX66242 IC的特性,以及Apple App Store和Google Play上的移动应用程序。还讨论了如何快速启动移动应用程序。
除了介绍器件的存储器和安全特性外,还给出了一个实际示例来突出MAX66242的能量收集特性。MAX66242用作I的NFC2C 桥,用于与外部设备通信。使用的外部器件为DS7505 I2C 温度传感器。
有关更详细的器件工作原理和规格,请参考MAX66242数据资料。评估板的器件号为MAX66242EVKIT#。
设备特性
MAX66242将多种功能与NFC/RFID标签特性相结合,包括高级安全性、用户可编程存储器、数据保护、I2C接口和能量收集。图1中的框图显示了主要组件之间的关系,包括控制部分、存储器部分以及RF前端和I等接口。2C.
高级安全性通过 SHA-256 加密引擎提供,该引擎提供基于共享密钥的对称质询和响应身份验证功能。因此,MAX66242可以选择与之通信的读卡器,并提供一种安全的方式来存储密钥和保护敏感数据。
4Kb EE 用户存储器已分区为 16 页,每页 32 字节。每个页面分为八个 4 字节块。保护设置将应用于整个页面。根据数据保护,有几种模式可用:
读保护 (RP)
写保护 (WP)
身份验证保护 (AP)
MAX66242支持25个固定功能命令,分为两组:ISO 15693标准命令和符合ISO 15693标准的自定义命令,通过器件功能控制块进行维护。
除ISO 15693 RF前端外,该器件还具有一个漏极开路多用途引脚(PIO)和一个I2C 接口。该器件可作为从站(响应器)或主站(控制器)运行,具体取决于应用要求。
MAX66242还可用于从RFID阅读器收集能量,并操作传感器或低功耗微控制器等连接设备。
MAX66242评估板
图1.MAX66242的框图
如图2所示,MAX66242评估板具有SO66242封装的MAX8 IC、谐振频率为5.13MHz的56μH螺旋天线、DS7505温度传感器和引脚接头,便于引脚访问。MAX66242还提供晶圆级封装(WLP),带有小的金(金)凸块,用于将导电胶粘附在标签上。
板上的接头支持交换板载DS7505和外部I之间的连接2C传感器,如MAX31875,也支持移动应用。附录给出了MAX31875如何连接至MAX66242EVKIT的原理图(图3)。DS7505温度传感器的精度为0.5°C,工作电压在1.8V至3.3V范围内。
图2.MAX66242评估板
图3.MAX66242KIT板的原理图
MAX6624X移动应用
MAX66242 NFC读卡器移动应用支持多块MAX662XX评估板。该演示应用提供了演示MAX66242和MAX66240特性的快速途径。要运行演示,应将应用程序下载到与iOS或Android NFC兼容的智能手机或平板电脑上。®®
如何下载应用程序
该移动应用程序适用于iOS和Android。它可以在Apple App Store和Google Play中找到,以进行下载和安装。请使用“MAX66242 NFC读卡器”关键字进行搜索(图4)。该应用允许用户通过NFC接口发送命令,以评估MAX6624X器件的特性。®®
该应用程序也可以通过以下链接找到:
安卓商店: MAX66242 NFC 读卡器 - 谷歌播放上的应用
苹果应用商店:MAX66242 NFC读卡器 - 苹果应用商店中的应用
图4.市场上有MAX66242移动应用。
移动应用有四个主选项卡,允许用户在MAX66242的不同特性之间切换焦点。每个选项卡涵盖MAX66242的不同功能,如图5、6、7和图8所示。
基本命令 - 读取 UID
设备功能 - 探索设备 内存功能
加密 - 执行设备 加密功能
温度—温度测量和数据记录
基本命令(图5)
读取MAX66242 64位唯一标识符(UID)
打开/关闭板载指示灯
图5.移动应用程序的基本命令选项卡。
设备功能(图6)
读/写用户电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)
在 EEPROM 页面上设置保护
读取EEPROM页面上的保护设置的状态
图6.移动应用程序的设备功能选项卡
加密(图 7)
编写 SHA2 机密
执行 SHA2 身份验证写入
执行质询/响应 SHA2 MAC 序列
比较在设备中计算的值与在应用中以编程方式计算的值之间的 MAC 值。
图7.移动应用程序的“加密”选项卡。
温度(图8)
使用板载DS7505或外部连接的MAX31875*进行温度测量(有关添加外部上拉的连接方案,请参见附录)。
重复测量时记录并绘制随时间推移的数据。
图8.移动应用程序的温度选项卡。
*MAX31875EVKIT#不包含MAX66242。
MAX66242评估板启动
MAX66242评估板需要通过有源NFC读卡器上电。由于使用智能手机无线电,因此在使用移动应用程序时,不应使用外部VCC为电路板供电。为了验证应用与MAX66242之间的通信,应使用以下步骤:
启动MAX66242移动应用。
导航到名为“基本命令”的第一个选项卡。
单击读取 UID。
等待“准备扫描”通知。
将电路板放在背面智能手机天线附近(图 9 和图 10)。
等待开发板使用 UID 进行响应。
在结果标签中查看收到的 UID。
验证MAX66242与移动应用之间的通信后,可以使用应用“基本命令”选项卡上的相关按钮继续打开和关闭板载LED。
如图9所示,通过手机收集的功率很大程度上取决于MAX66242EVKIT板与手机之间的距离。随着距离的增加,收集的力量会减少。当距离低于3.2厘米时,这是最有效的。在 3.2 厘米或更小,V外可根据用户配置输出3.3V或1.8V。在距离大于 10.2cm 时,V 处不存在收集电压调节外.
图9.在 V 上收集的能量外取决于设备之间的距离。
图 10.将MAX66242EVKIT置于智能手机天线附近
演示MAX66242的功能
在本节中,MAX66242的功能通过四个移动应用选项卡进行演示。图11、12、13、14描述了移动应用程序的主要功能。
基本命令(图11)
阅读MAX66242 64位UID,其中使用Maxim 64位ROMID的一部分。UID 的较低 28 位是 IC 序列号,源自 ROMID 序列化的 28 位。上面的 36 位固定在 E02B00800h。 有关详细信息,请参见附录:MAX64的66242位UID和ROMID。
通过设置 V 打开 LED外通过能量收集输出使能(EHOE)位转换为3.3V模式。
通过设置 V 关闭 LED外通过 EHOE 位转换为 1.8V 模式。
注意:iPhone 的 LED 不会持续亮起。启用后,它会通过移动电路板来间歇性地打开/关闭。
图 11.基本命令视图。
设备功能(图12)
页面选择时,将 4Kb E2 用户存储器分区为 16 页,每页 32 字节。
阻止页面内的选择。每个页面分为八个 4 字节块。写入是在块的基础上执行的。 有关详细信息,请参见附录:MAX66242用户存储器组织。
所选块的四个字节的数据,写入或读取。
对于写入,“Rand”用 4 个相等的字节填充数据字段。每次按压都会更改数据。按回收站可清除“数据”字段。
用于将保护应用于具有“设置保护”的页面或用于指示“读取状态”中的保护设置的滑块。
设置保护用于永久启用 E2 用户内存页的保护模式。保护基于每页。读取状态用于读取页面的保护设置。
结果:它显示来自读取页面内存的 32 字节页面数据或来自读取状态的保护设置。
图 12.设备功能视图。
加密(图 13)
SHA2 操作的页面选择。
在 SHA2 操作的页面选择中阻止。
2个字节,用于设置App SHA66242密钥和/或写入MAX66242。该应用程序不会WP中MAX32中的密钥,因此可以随时更改。 “Rand”用 32 个相等的字节填充“机密”字段。每次按压都会更改数据或手动输入 <> 个字节。
“Rand”用 32 个相等的字节填充“挑战”字段。每次按压都会更改数据。或者可以手动输入 32 个字节。
“Rand”用 4 个相等的字节填充数据字段。每次按压都会更改数据。
如果页面设置了 AP 身份验证,则经过身份验证的写入将使用 App SHA2 机密尝试写入所选页面,并在数据字段中使用 4 个字节进行阻止。
对于质询/响应序列,比较MAC使用选定的页面和质询数据字段来计算MAC,并与MAX66242返回的MAC进行比较。如果匹配,则App和MAX66242具有相同的密钥。
使用写入SHA密钥将现场应用SHA密钥中的32字节写入MAX66242。
图 13.加密视图..
温度(图14)
设备或我没有变化2用于主板的 C 地址。
温度测量值以表格形式绘制或放置。
温度测量显示选项 绘图/表格在图形和表格视图之间切换。表视图列出了度量值以及时间戳。 °C/°F 在摄氏度和华氏度之间改变测量单位。
执行DS7505温度测量。
删除以前的测量值。
图 14.温度视图。
通信
手机与MAX66242之间的通信为主转发器型交易,基于数据包交换。手机发起每笔交易。只有一个器件,无论是手机还是MAX66242,都可以随时传输信息。移动应用程序还可以与其他应用程序通信。2C器件连接到MAX66242。DS7505是I2C温度传感器位于评估板上。
图 15.手机、MAX66242和DS7505之间的通信流程。
总结
本应用笔记介绍了MAX66242移动应用的基本操作,以及如何快速启动和运行以体验其特性并测量温度数据。相同的原理可以很容易地应用于与任何具有I2C接口的设备进行通信。可根据要求提供更详细的命令说明。
审核编辑:郭婷
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