使用MAX66242的移動應(yīng)用的基礎(chǔ)知識

本應(yīng)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(shè)備的NFC功能來執(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(yīng)用筆記討論了MAX66242EVKIT和MAX66242 IC的特性，以及Apple App Store和Google Play上的移動應(yīng)用程序。還討論了如何快速啟動移動應(yīng)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(shè)備通信。使用的外部器件為DS7505 I2C 溫度傳感器。

有關(guān)更詳細的器件工作原理和規(guī)格，請參考MAX66242數(shù)據(jù)資料。評估板的器件號為MAX66242EVKIT#。

設(shè)備特性

MAX66242將多種功能與NFC/RFID標(biāo)簽特性相結(jié)合，包括高級安全性、用戶可編程存儲器、數(shù)據(jù)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(guān)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(zhì)詢和響應(yīng)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(shù)據(jù)。

4Kb EE 用戶存儲器已分區(qū)為 16 頁，每頁 32 字節(jié)。每個頁面分為八個 4 字節(jié)塊。保護設(shè)置將應(yīng)用于整個頁面。根據(jù)數(shù)據(jù)保護，有幾種模式可用：

讀保護 （RP）

寫保護 （WP）

EPROM 仿真模式 （EM）

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(biāo)準(zhǔn)命令和符合ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)器）或主站（控制器）運行，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(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評估板

圖3.MAX66242KIT板的原理圖

移動應(yīng)用

該移動應(yīng)用程序適用于iOS和Android。它可以在Apple App Store和Google Play中找到，以進行下載和安裝。請使用“MAX66242 NFC讀卡器”關(guān)鍵字進行搜索（圖4）。該應(yīng)用允許用戶通過NFC接口發(fā)送命令，以評估MAX66242的特性。

注意：由于 Google Play 商店的應(yīng)用程序排名系統(tǒng)，應(yīng)用程序在搜索結(jié)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(jié)果列表中找到該應(yīng)用程序。

圖4.市場上有MAX66242移動應(yīng)用。

移動應(yīng)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(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—溫度測量和數(shù)據(jù)記錄

基本命令（圖5）

讀取MAX66242 64位唯一標(biāo)識符（UID）

打開/關(guān)閉板載指示燈

圖5.移動應(yīng)用程序的基本命令選項卡。

設(shè)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(shè)置保護

讀取EEPROM頁面上的保護設(shè)置的狀態(tài)

圖6.移動應(yīng)用程序的設(shè)備功能選項卡

加密（圖 7）

編寫 SHA2 機密

執(zhí)行 SHA2 身份驗證寫入

執(zhí)行質(zhì)詢/響應(yīng) SHA2 MAC 序列

比較在設(shè)備中計算的值與在應(yīng)用中以編程方式計算的值之間的 MAC 值。

圖7.移動應(yīng)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(guān)添加外部上拉的連接方案，請參見附錄）。

重復(fù)測量時記錄并繪制隨時間推移的數(shù)據(jù)。

圖8.移動應(yīng)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(yīng)用程序時，不應(yīng)使用外部VCC為電路板供電。為了驗證應(yīng)用與MAX66242之間的通信，應(yīng)使用以下步驟：

啟動MAX66242移動應(yīng)用。

導(dǎo)航到名為“基本命令”的第一個選項卡。

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天線附近（圖 9 和圖 10）。

等待開發(fā)板使用 UID 進行響應(yīng)。

在結(jié)果標(biāo)簽中查看收到的 UID。

驗證MAX66242與移動應(yīng)用之間的通信后，可以使用應(yīng)用“基本命令”選項卡上的相關(guān)按鈕繼續(xù)打開和關(guān)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(dāng)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(jù)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(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置于智能手機天線附近

演示MAX66242的功能

在本節(jié)中，MAX66242的功能通過四個移動應(yīng)用選項卡進行演示。圖11、12、13、14描述了移動應(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，源自 ROMID 序列化的 28 位。上面的 36 位固定在 E02B00800h。 有關(guān)詳細信息，請參見附錄：MAX64的66242位UID和ROMID。

通過設(shè)置 V 打開 LED外通過能量收集輸出使能（EHOE）位轉(zhuǎn)換為3.3V模式。

通過設(shè)置 V 關(guān)閉 LED外通過 EHOE 位轉(zhuǎn)換為 1.8V 模式。

注意：iPhone 的 LED 不會持續(xù)亮起。啟用后，它會通過移動電路板來間歇性地打開/關(guān)閉。

圖 11.基本命令視圖。

設(shè)備功能（圖12）

頁面選擇時，將 4Kb E2 用戶存儲器分區(qū)為 16 頁，每頁 32 字節(jié)。

阻止頁面內(nèi)的選擇。每個頁面分為八個 4 字節(jié)塊。寫入是在塊的基礎(chǔ)上執(zhí)行的。 有關(guān)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(jié)的數(shù)據(jù)，寫入或讀取。

對于寫入，“Rand”用 4 個相等的字節(jié)填充數(shù)據(jù)字段。每次按壓都會更改數(shù)據(jù)。按回收站可清除“數(shù)據(jù)”字段。

用于將保護應(yīng)用于具有“設(shè)置保護”的頁面或用于指示“讀取狀態(tài)”中的保護設(shè)置的滑塊。

設(shè)置保護用于永久啟用 E2 用戶內(nèi)存頁的保護模式。保護基于每頁。讀取狀態(tài)用于讀取頁面的保護設(shè)置。

結(jié)果：它顯示來自讀取頁面內(nèi)存的 32 字節(jié)頁面數(shù)據(jù)或來自讀取狀態(tài)的保護設(shè)置。

圖 12.設(shè)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(jié)，用于設(shè)置App SHA66242密鑰和/或?qū)懭隡AX66242。該應(yīng)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(jié)填充“機密”字段。每次按壓都會更改數(shù)據(jù)或手動輸入 <> 個字節(jié)。

“Rand”用 32 個相等的字節(jié)填充“挑戰(zhàn)”字段。每次按壓都會更改數(shù)據(jù)。或者可以手動輸入 32 個字節(jié)。

“Rand”用 4 個相等的字節(jié)填充數(shù)據(jù)字段。每次按壓都會更改數(shù)據(jù)。

如果頁面設(shè)置了 AP 身份驗證，則經(jīng)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(shù)據(jù)字段中使用 4 個字節(jié)進行阻止。

對于質(zhì)詢/響應(yīng)序列，比較MAC使用選定的頁面和質(zhì)詢數(shù)據(jù)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(xiàn)場應(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(zhí)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(zhuǎn)發(fā)器型交易，基于數(shù)據(jù)包交換。手機發(fā)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(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溫度傳感器位于評估板上。

圖 15.手機、MAX66242和DS7505之間的通信流程。

總結(jié)

本應(yīng)用筆記介紹了MAX66242移動應(yīng)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(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)備進行通信?？筛鶕?jù)要求提供更詳細的命令說明。

審核編輯：郭婷