[经验]

【开源项目】 L-ink_Card 电子墨水屏NFC智能卡片

dianzi

2022-10-28 11:48:51

3726 Android python

[L-ink]电子墨水屏NFC智能卡片

作者：稚晖 peng-zhihui
项目地址：L-ink_Card

这是为了解决个人使用IC卡时遇到的一些痛点设计的一个迷你NFC智能卡片，基于STM32L051和ST25DV。
想着既然要自制这玩意那就往炫酷了做，于是很自觉地把电子墨水屏也加上了，顺手也写了个配套APP用于显示内容定制。
总之是个比较有意思的小项目，方案不算复杂，第一版设计也存在一些值得改进的地方，后续有空会继续优化方案设计的。

演示视频

项目文件说明

Hardware ：source里面是电路原理图和PCB文件，使用Altium Designer打开；release里面是gerber文件可以直接发给厂家打样，也包含了元器件BOM表（部分IC不太常用可能要单独购买）。*附件：Hardware.zip
Firmware ：STM32L051的固件，我提供了Clion和Keil两个版本的工程文件，源码内容是一致的，分两个版本只是因为个人对Clion爱得深沉。*附件：Firmware.zip
3D Model ：屏幕架和外壳的3D文件，step格式一般3D建模软件都能打开编辑，STL格式用于直接3D打印。*附件：3D Model.zip
DAP-Link ：自己设计的下载调试器的硬件和固件源码，也包括预编译的hex固件，如果你有J-Link或者ST-Link之类的下载器就不用这个了。
Android ：配套的APP安装包。*附件：Android.zip

固件编译说明

STM32因为使用了L0系列的MCU，所以如果你是第一次在你的电脑上开发STM32L0，那么需要先装一下L0的固件支持包，有两种方式：

使用STM32CubMX安装：
使用Keil的Package Installer安装：

然后就不会报头文件的错误了。

有几点注意的：

如果想在Clion中编译工程的话可以参考我这篇教程：https://zhuanlan.zhihu.com/p/145801160
Clion中OpenOCD默认是使用ST-Link下载，其他下载器自己修改工程目录下的stlink.cfg文件

关于硬件方案

硬件方案比较简单，主要IC就两个--STM32和ST25DV，电子墨水屏是200x200的单色屏幕，我是买的微雪的（注意如果是买的几年前的库存，那驱动芯片会有点区别导致代码不通用，只要是新款的应该都没问题）。

ST25DV作为NFC的PHY通过I2C总线和STM32通信，主要作用有两个：能量采集以及NFC通信。注意，ST25DV只是负责和手机进行NFC通信，而不负责IC卡的读写功能，因为 ST25DV只支持ISO 15693的RFID协议，而我们常用的IC卡（M1卡）是ISO 14443协议的 ，所以并不能直接使用这颗芯片进行IC卡模拟。

IC卡的模拟功能这一版中实现得比较简单，就是直接集成了多颗UID芯片（很便宜，1~2元一片），然后和ST25DV共用NFC天线，卡片的切换是通过拨轮换挡实现的。好处在于，你可以把L-ink当作多张独立卡片的合集处理，复制和刷卡都是很直接的（使用PM3或者PN532等模块读取原卡信息并写入L-link）。当然缺点就是添加的卡片一多，按键的数量就要增加（因为每一档对应一张卡）。

所以我也在改进方案，后面可能会使用支持ISO 14443协议的ST95或者ST25T系列的芯片来实现软件层面的IC卡模拟功能。

另外下一个版本的硬件方案 我会把黑白的电子墨水屏换成彩色的 。