|
用LPC55xx搭建AIOT平台，步骤分解之无源NFC电子标签
引言
标签是物流以及零售行业管理物品的必备之物，当然标签电子化也是必然的趋势，目前业界似乎称之为ESL，比如我们经常去溜达的各大超市的价签都是墨水屏的，某鱼上也有大量的二手墨水屏价签产品出售。
恩智浦有完整的NFC（NTAG）、MCU、无线SOC产品线，可以提供各种姿势（无源，BLE，Zigbee，WIFI，NFC）的墨水屏电子价签相关的IC。
这里给大家介绍一种低成本的无源（电池）NFC墨水屏电子价签的方案，几年前去拜访某商用交易设备公司的时候，大家曾经讨论过的方案，当时用的是NTAG通过标签上TAG的天线取电，这套方案有个小小的缺点，即从天线搜集来的能量比较小大约15mW的样子，所以可能需要用到DC/DC升压电路以及大量的电容去储能。
使用NTAG的方案，可以考虑使用LPC8N04，或者LPC800系列加NT3H2xxx系列的NTAGI2C的。
这里我们将介绍的是更好的NTAG5取电的方式。
简介
NXP最近推出了NTAG5 Link的新产品线NTP53xx，NTAG5可以取到30mW的能量，是NTAG方案的2倍。针对能量收集还做了功能上的优化，可以设定VOUT输出的电压自由配置为1.8V / 2.4V / 3.0V，而且可以省掉部分储能电容和DC/DC电路。
配合LPC800系列MCU或者我们LPC5500系列MCU，可以搭出性价比极高的ESL电子价签方案。所以这片文章会以LPC55S69 IOT KIT、NTP5332评估版，以及一个200x200分辨率的EINK屏幕进行介绍。
特别感谢我司小艾同学的支持。
如何配置LPC5500进入理想的功耗状态
通过这篇文章，大家也能很好地了解到如何配置LPC5500达到最优功耗的状态。
先说LPC5500的功耗相关的配置，由于NTAG5取电大约是30mW的样子，EINK屏幕一般工作电压在2.8V以上，有的是3.0V，所以我们只能把NTP5的Vout设置为3.0V，也就意味着我们能获得的理论电流大约是10mA，这就要求MCU在平时动态电流要小于10mA，一般EINK刷屏的瞬态电流大约8-10mA，在EINK刷新时尽量让MCU处在睡眠状态。
LPC5500干ESL这事儿不需要太高的主频，一般来说12MHz足矣。根据AN12284我们可以知道LPC5500在用FRO 12MHz为时钟源的时候，动态电流大约1.35mA以内。那么剩下的就是IO口的管理了，这里我们需要去看LPC5500的数据手册，根据下面的表格4提供的信息，我们需要把IO口设置为Inactive模式，并且配置为GPIO口输出低电平。
当然这里也要根据实际的电路需求，比如如果IO接了LED，我们还是配置为输出高电平更合适些。
硬件搭建
先说LPC55S69 IOT Kit硬件上的一些改动，由于是NTAG5芯片直接供电，所以这个板子上的LDO统统摘掉了，当然用于示意供电正常的两个LED也得移除。其他的硬件基本不需要改动了。
X-OM2NTP5332是NTAG5芯片的评估板，这个板子上我们需要摘除R27，毕竟一个LED闪啊闪的电流也不小。
硬件修整完后，就搭建在一起，如下图：
软件适配
LPC5500 MCU部分的软件我会共享在论坛nxpic.org.cn。
APP部分，我们需要用到TagWriter，以及NTAG5 explore。
Tag Writter主要帮助我们把想要显示的信息，以NDEF的格式配置到NTP5的EEPROM。
NTAG 5 Explore这个APP则是帮助我们配置NTP5输出3V，以及让手机配置为NFCReader为NTP5提供能量。
篇幅有限，具体的操作流程参看视频即可。
当打开NTAG5 Explore APP的手机靠近NTP5的天线的时候，MCU LPC5500会通过I2C读取NTP5中TagWritter写入的NDEF信息，根据这个信息产生一个二维码并显示在EINK屏幕上。
对于ESL应用来讲LPC5500属于中端方案，还可以实现更加复杂的功能，如果追逐低成本的话LPC802/804是不二的选择。
下面来看看这个系统的简单演示：
| 
/4 
发表于 2021-9-16 13:44:36
沉默卡
照妖镜
发表于 2021-9-16 13:53:33
楼主
发表于 2021-9-18 11:29:27
