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作者：Ashok Bindra

关键词：MEMS，传感器，电机监控，边缘AI

对于驱动各种应用中的基本工作流程来说，从自动化到工业系统，电机是不可或缺的设备。电机的任何故障或性能下降都可能导致不必要的停机，这会影响工厂的生产效率，造成生产商供应链的严重延误和中断并给公司带来巨大损失。除了损失时间和金钱外，意外停机还会损害制造商的市场形象。

因此，为确保电机在系统的整个生命周期内正确地发挥作用，必须在采用电机的系统中持续监控这些机器的运行状况和性能。这种对机器进行预测性维护可最大限度地减少故障，提高可靠性，并提升工厂的生产率。所有这些意味着能为公司节省大量资金。

虽然有多种旋转机械参数需要监控，但振动是检查和确定旋转机械健康状况所需的最重要和最有用的特征。振动是一个关键的预测性变量，可用于监测和检测旋转机械的潜在故障，如软底座、轴承和其他类似问题。虽然监测振动并不困难，但收集数据和有意义地报告数据并非易事。为此，需要进行数据分析、新颖的算法和无线连接。

监测电机振动

针对这种应用，Analog Devices, Inc (ADI) 利用微机电系统 (MEMS) 加速计检测技术，开发出一种无线振动监测传感器。MEMS 传感器因其体积小、功耗低以及高达 8 kHz 的宽频率响应能力而广受认可，成为各种工业旋转机械的首选技术。

ADI 的新一代 MEMS 传感器名为 VOYAGER4，专为在机器人和工业应用中进行基于状态的监控 (CbM) 而设计，它采用了边缘人工智能 (AI)，可在传感器层面进行更智能的数据分析。事实上，这款传感器一个完整的解决方案，包括配套集成电路、元器件和其他器件，如加速计、处理器和电源管理集成电路 (PMIC)（图 1）。

VOYAGER4 评估套件

为了简化工程师对无线状态监测系统的理解，ADI 推出了 VOYAGER4 无线振动监测器评估套件 EV-CBM-VOYAGER4-1Z。该套件提供了一个完整的低功耗振动监测平台，使工程师能够为电机或类似测试装置快速部署无线监测解决方案。该套件包括：

• 在边缘侧实现智能、更智能且安全的决策
• 在边缘做决策的人工智能算法
• 机械安装和高达 8 kHz 带宽的测量能力
• 3 轴超低功耗、超低噪音 MEMS 加速计技术
• 超低功耗微控制器、低功耗且功能强大的低功耗蓝牙 (BLE) 技术

该套件的印刷电路板 (PCB) 上安装了 ADI IC 和其他组件（图 2），具体包括 ADXL382 和 ADXL367 三轴数字输出 MEMS 传感器、BLE MAX32666、MAX78000 AI 微控制器、PMIC MAX20335 以及功率器件 MAX17262 和 MAX38642。已装配好的印刷电路板垂直安装在铝制底座上，电池连接在支座上。该装配好的 PCB 垂直安装在铝底座上，电池则固定在一个支座上。底座上还有一个 M6 螺纹孔，用于将螺柱安装到电机外壳上。然后，整个装置被封装在一个直径 46 mm、高 77 mm 的铝制外壳中。

为了避免对 BLE 连接的天线形成屏蔽，外壳使用了 ABS 塑料盖（图 3）。这是一种坚固耐用的非金属材料，无线电信号能轻松穿过且造成的干扰最小。

通过模态分析，ADI 工程师设计出了一个坚固的机械外壳，使 VOYAGER4 传感器能够从待测电机或旋转机器中精确地获取敏感的振动数据。为此，该平台采用边缘 AI 算法来检测电机的异常情况，并触发机器的诊断和维护请求。不过，在软件开始诊断之前，需要使用 16 位 8 kHz 三轴 MEMS 加速计传感器 ADXL382 来采集振动数据。然后使用 MAX78000 AI 处理器处理收集到的原始振动数据。如果 AI 算法检测到故障或怀疑振动数据有误，系统就会通过 MAX32666 无线 BLE 无线电向用户发送振动异常警报。

传感器系统的运行

从原理上讲，VOYAGER4 传感器系统以明确的方法处理初始振动数据（图 4）。如图所示，MEMS 传感器收集的原始数据通过路径 (a) 到达 BLE 处理器。不过，在通过 BLE 无线电，或通过使用 FT234XD-R USB 至基本串行 UART 接口 IC 的 USB 连接发送给用户之前，这些 MEMS 数据会通过路径 (b) 先发送给带有边缘 AI 的处理器，以预测故障机器数据。如果 AI 算法预测振动数据有问题或可疑，系统会使用路径 (c) 通过 BLE 无线电向用户发出有关异常数据的警报。如果预测到故障或无异常，VOYAGER4 系统会使用路径 (d) 将 MEMS 传感器置于休眠模式，并使其在下一次检测事件发生前一直保持该模式。

该系统使用两个 MEMS 加速计是有原因的。当高性能 ADXL382 MEMS 加速计用于采集振动数据时，超低功耗、14 位、100 Hz ADXL367 可用于在发生重大振动或冲击事件时将 BLE 无线电设备从深度睡眠模式下唤醒。该唤醒设备的功耗仅为 180 nA，可大大节省电能，延长电池寿命。同时，MEMS 原始振动数据通过 ADG1634BCPZ-REEL7 单刀双掷 (SPDT) 模拟开关传输到 MAX32666 BLE 无线电或 MAX78000 AI 微控制器。该模拟开关由 BLE 微控制器控制。

与 MAX32666 BLE 微控制器连接的其他外设包括 MAX17262 多电池电量计 IC、MAX3207EAUT+T 瞬态电压抑制 (TVS) 二极管阵列和 DS28C40ATB/VY+T 安全验证器。锂离子电量测量 IC 采用 Maxim ModelGauge m5 EZ 算法来监测电池电流，而低输入电容 TVS 二极管阵列则基于人体和气隙模型提供 ±15 kV ESD 保护。同样地，在数据完整性方面，该安全认证器提供了一套核心加密工具，这些工具源自集成的非对称 (ECC-P256) 和对称 (SHA-256) 安全功能。

管理功耗和电池寿命

为了最大限度地降低功耗，VOYAGER4 可根据 BLE 微控制器和边缘 AI 处理器的运行模式智能地管理板载 PMIC 的运行。实质上，BLE 微控制器会针对不同的 VOYAGER4 工作模式启用或禁用 MAX20335 PMIC 的各个输出。该 IC 集成了两个超低静态电流降压稳压器、三个超低静态电流低压差 (LDO) 线性稳压器（图 5）。通过 PMIC 的 I2C 接口，可设定每个输出电压的值。如果需要额外的电源，该套件还提供了 MAX38642AELT+T 可调节单输出正压降压稳压器，用于提供高达 350 mA 的电流。

为了将功耗降至最低，VOYAGER4 传感器可根据 BLE 和 AI 工作模式，在激活和非激活状态之间调节其电源模式。例如在训练模式下，BLE MCU 必须首先在 BLE 网络中广播其存在，并通过 BLE 连接网络管理设备。然后，Voyager4 通过 BLE 网络将 ADXL382 MEMS 的原始数据传输至用户 PC，用于训练 AI 算法。在正常 AI 模式下，BLE 无线电的广告、连接和流媒体功能默认为禁用。与此同时，MAX78000 会定期唤醒并运行 AI 推理。如果没有检测到异常，VOYAGER4 将返回深度睡眠模式（图 6）。

图 6：VOYAGER4 传感器的平均功耗与事件的时间间隔之间的关系。(图片来源：Analog Devices, Inc.）

图 6 显示，当传感器不通过 BLE 无线电传输原始数据时，其功耗降低高达 50%。在训练模式下，当 BLE 无线电处于活动状态时，每小时进行一次广告、连接和数据传输所需的功率大约 0.65 mW。当传感器以正常 AI 模式运行时，即使传感器每小时激活一次，系统功耗也仅为 0.3 mW。数据分析显示，单节 1,500 mAh 电池的功耗为 0.3 mW，工作期限为两年。不过，使用两节 2.6 Ah 标准 AA 电池可将电池寿命延长至 7 年左右。如果持续时间较长，建议使用具有低基极电流和周期性脉冲的电池。

VOYAGER4 的 GUI 和固件

VOYAGER 图形用户界面 (GUI) 是用 Python 语言编写的，采用了 bleak、asyncio 和 Tkinter 等关键库，以实现通过 BLE 无线电连接 VOYAGER4 传感器的交互式界面。

VOYAGER4 评估套件包括两个微控制器和几个外围设备，包括传感器、PMIC、闪存和通信接口。ADI 提供了各种工具，用于开发控制主机和与主机通信所需的代码。例如，工程师可以利用 CodeFusion IDE 进行整体嵌入式开发，利用 VOYAGER SDK 进行 AI 应用部署。具体而言，对于 MAX32666 和 MAX78000 微控制器，可利用开发人员专用资源对这些器件进行编程。

结语

ADI 的无线振动监测传感器 VOYAGER4 是一种有效的工具，可对机器人电机和工业系统中的其他旋转机器进行基于状态的监测。ADI 的评估套件为快速部署无线振动监测系统提供了一个完整的低功耗平台，使工程师能够了解和应用 MEMS 传感器。

小编的话：

高性能无线振动监测器对保障电机正常工作的核心价值在于实现 “预测性维护” ，其通过持续、精准的监测，以数据驱动决策，在故障发生前精准干预，将电机维护模式从“被动检修”转变为“主动预防”，是工业4.0和智能工厂建设中保障电机可靠性、降低全生命周期成本的关键技术手段。本文介绍的VOYAGER4为电机的预测性维护提供了一个高效、可靠的解决方案。您是否采用过VOYAGER4实现电机监控？您对相关传感器方案有哪些应用经验或疑问？欢迎留言，和DigiKey的朋友们一起分享交流！

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关键词：PPTC,复位保护

Littelfuse 汽车级高温 SMD 系列是 Littelfuse 首款获得 AEC-Q200 认证的适用于汽车应用的小型高温 PPTC 系列。它提供表面贴装过流保护，适合首选可复位保护且空间是主要考虑因素的应用。

产品特性

• 符合适用的汽车行业标准
• 兼容大规模电子产品组装工艺
• 封装更小
• 高工作温度：-40°C 至 125°C

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关键词: 单片机

在车载应用中使用 Microchip 的 M0 内核 MCU 来驱动一块 240×240 的彩色屏，采用 SPI + DMA + 双缓冲的方式。请问该系列 MCU 的 SPI 最大主频是多少？这种方式是否能实现较高的刷新率？另外，是否可以通过更换晶振或配置总线来提升主频，从而提高 SPI 的速率？

这是一个非常实战的问题。以 Microchip的 PIC32CM系列为例，当 MCU 运行在 48 MHz 主频时，SPI 作为主控输出的时钟频率约为主频的四分之一，即 12 MHz。这一频率基本上决定了 SPI 的最大数据传输速率。

PIC32CM微控制器特定功能

您提到的使用 DMA 和双缓冲的方式是非常有效的优化手段，可以显著提升数据传输效率，减少 CPU 负担。通过 DMA，可以将 Flash 中的数据直接传输到 SPI 接口，实现高效刷新。对于 240×240 的屏幕，这种配置在多数场景下是可以满足基本刷新需求的。

关于是否可以通过更换晶振或配置总线来提升主频以提高 SPI 速率，Microchip官方并不推荐在应用中进行超频。虽然部分芯片（如 PIC32CM 或早期 AVR® 系列）在很多应用场景下超频运行也能稳定工作，但所有官方测试和认证都是基于数据手册中的主频（如 48 MHz）进行的。

如果确实需要更高的主频，可以考虑使用 Microchip 官方支持的高频产品。例如，SAM C21系列是 Cortex-M0+ 内核，该系列的部分型号可支持最高运行频率为 64 MHz，并且与当前产品在管脚和外设上高度兼容，适合替代使用。

建议您根据具体刷新率需求进行计算，并参考数据手册选择最合适的产品。我们也欢迎您进一步咨询，以获得更精准的技术支持。

更多单片机设计技术的信息, 请查看

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关键词: 开发板

Lattice iCE40 UltraPlus 开发板的基础入门演示。这款开发板定位入门级 FPGA 开发，性能强大，能够满足多种应用场景的需求，套件内还配备了用于连接电脑主机的 USB 数据线。

在本次演示中，我们将展示如何使用 APIO 机制在 Linux 主机上开发该板卡。正如我们之前提到的，APIO 本质上是一个封装工具，它为 yosys、nextpnr、icepack 等工具提供了一个非常易用的操作界面。

• Apio 是一个开源跨平台 FPGA 开发工具集，提供静态预构建包、项目配置工具和简单命令行界面，用于验证、综合、模拟和上传您的 Verilog 设计至 FPGA 开发板（目前仅支持 Lattice 的 iCE40 系列）。

第一步：安装 APIO
首先，在 Linux 主机上安装 APIO。按如下步骤创建一个 Python 虚拟环境：

使用以下命令安装 apio：

DigiKey_Coffee_Cup (venv) # pip install apio

安装所有 APIO 工具包：

DigiKey_Coffee_Cup (venv) # apio install -a

启用 ftdi 驱动程序：

DigiKey_Coffee_Cup (venv) # apio drivers –ftdi-enable

验证安装是否成功，检查版本：

DigiKey_Coffee_Cup (venv) # apio –version

若安装无误，终端会输出 APIO 的当前版本号。

关于配置、构建、编写代码和配置，请参考以下帖子。

• Lattice FPGA iCE40 UltraPlus 转接板（基于 APIO 开发） 

Lattice iCE40 UltraPlus 开发板 是一款高性价比的 FPGA 开发板，板载原型开发区域，适用场景丰富，目前可在 DigiKey（得捷电子）平台选购。

更多开发板设计技术的信息, 请查看

• DigiKey 如何支持嵌入式设计的快速原型开发？
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关键词：NFC，近场通信，开发板

NFC（Near Field Communication）是一种短距离无线通信技术，允许设备之间在距离约10厘米内进行数据交换。它基于RFID技术，但增加了更高的安全性和交互性，主要用于移动支付、身份验证、数据共享等场景。

NFC技术主要用于移动支付（如Apple Pay、Google Pay）、身份验证、交通票务、门禁控制、文件共享等，目前世界各地的无接触支付基础设施快速增长，尤其在疫情后推动了非接触式技术的发展。此外，NFC在IoT设备中应用越来越多，尤其是被动设备，如智能标签、可穿戴设备等。随着智能交通卡（如一卡通、悠游卡、八达通等）及门禁系统持续升级，NFC已经成为基础技术之一。另一方面，NFC在医疗中可用于患者数据管理、医疗设备标签和身份验证，在物流中可用于跟踪和产品验证，确保供应链透明化。

专注于短距离快速安全通信的技术

NFC的典型范围为10厘米以内，确保安全性，防止未经授权的远程拦截，NFC可支持点对点通信，可让两个设备互相交换数据，也可设置为单向通信（例如读卡器与标签间的通信）。

NFC支持被动与主动模式，被动模式是一个设备提供能量（如手机），另一个设备（如NFC标签）依赖此能量进行通信。主动模式则是两个设备都产生自己的通信电磁场。由于NFC的配对速度快，可用于连接蓝牙或Wi-Fi设备进行设置。此外，由于被动设备（如标签）不需要电池，因此降低了维护成本。

如今NFC已经是相当成熟且被广泛应用的技术，但也仍在持续发展以扩大其应用范围，例如NFC正与生物识别技术（如指纹、人脸识别）集成，以提升安全性，并采用更高的安全标准，尤其在支付和身份验证中，NFC技术已采用加密和令牌技术。随着国际标准化组织（如ISO/IEC 14443和ISO/IEC 18092）持续改进相关规范，推动标准化进程，以确保不同厂商的设备兼容性。NFC技术在欧美和亚洲市场应用广泛，尤其是中国、日本和韩国在支付和智能城市领域处于领先地位。

不过，NFC也面临着技术挑战，像是短距离通信限制了应用场景，且在某些环境下容易受到干扰，且NFC读卡设备和标签的部署成本较高，面对其他无线技术（如蓝牙、UWB）的竞争，NFC仍需持续拓展应用场景。

NFC与竞争技术的比较与优缺点

目前与NFC技术相竞争的技术包括蓝牙、超宽带（Ultra-Wideband, UWB）、二维码（QR Code）、RFID、Zigbee等技术，以下简单比较一下这些竞争技术的优缺点。

蓝牙可支持短距离至中距离（10公尺以上）通信，常用于音频传输、设备配对、文件共享等。蓝牙的通信距离比NFC远，且支持多设备连接和高传输量。不过，蓝牙的配对速度较慢，能耗比NFC高。

超宽带（UWB）主要用于高精度定位和高速数据传输，适合定位、跟踪及高频通信，UWB的定位精准，误差仅在厘米等级，通信范围更广，且干扰少。不过其成本较高，硬件相对复杂，且普及率较低。

二维码（Quick Response Code）是靠图像扫描来实现数据传输，广泛用于支付、身份验证等，其成本极低，无需专用硬件，操作相当简单，用户只需用摄像头进行扫描即可，但其安全性较低，容易被伪造或攻击，且需要依赖摄像头和光照环境。

RFID（Radio Frequency Identification）与NFC同属于无线射频技术，但通常用于大范围物流跟踪。RFID的通信距离可达几十米，适用于大范围读取，不过其不支持双向通信，功能单一，且缺乏NFC的加密和安全功能。

Zigbee是一种低功耗的短距离通信技术，多用于智能家居和IoT设备，具备节能高效的优势，适合低频数据传输，且支持多点到多点的网状拓扑结构。不过，Zigbee的传输速度较低，且不如NFC普及。

相对来说，NFC具有操作便捷的优势，在使用时无需配对，用户只需将设备靠近即可完成通信或支付，使用体验友好。NFC的安全性高，短距离通信降低了被拦截的风险，并支持加密技术和令牌化处理，特别适合支付场景。此外，NFC的能耗低，在被动模式中标签不需要电源，总体功耗比蓝牙低，并具备多功能性，除了支付，还可用于身份验证、门禁卡、交通票务和档案共享，应用场景多样。NFC在智能手机和移动支付领域被广泛采用，基础设施（如读卡器和支付终端）较完善，普及率相当高。

NFC也有通信距离短的缺点，最大距离仅约10厘米，虽然提高了安全性，但限制了使用场景，且其传输速率低，标准NFC传输速率约106–424 kbps，不适合大型档案传输。此外，NFC的硬件成本较高，与二维码相比，NFC读卡器和标签的制造和部署成本更高，且易受金属和电磁干扰，在金属环境或强电磁干扰下会影响通信稳定性。

NFC正面临蓝牙、UWB、二维码等技术的挑战，特别是在支付和IoT应用领域，市场竞争相当激烈。总体来说，NFC适用于高安全性需求（如移动支付、身份验证），以及需要快速配对（如蓝牙配对、门禁刷卡）与小数据传输场景（如交通卡、智能标签）。

竞争技术中，蓝牙适合长距离、多设备通信（如音乐共享、智能家居控制），UWB则用于高精度定位（如智能车钥匙、室内导航），二维码则是用于对成本敏感、需要广泛普及的场景（如促销、支付），RFID则用于需要远距离且多标签同时读取（如仓库物流管理）等场景。

常见的NFC芯片与模块

目前市面上有许多支持NFC的芯片与模块，广泛应用于支付、身份验证、门禁控制、IoT设备和智能手机等场景。以下将为您介绍一些主要的NFC芯片与模块及其特点。

主要NFC芯片品牌与产品：

1. NXP Semiconductors

NXP 是NFC技术的主要推动者之一，其芯片广泛应用于智能手机、支付终端和IoT设备。主要产品包括PN532，可支持ISO/IEC 14443A/B标准，兼容于Felica和MIFARE协议，适合开发支付和读卡应用，模块化设计便于集成。PN5180 则可支持多协议（ISO 14443、ISO 15693等），专为工业和支付应用设计，具有高效能与低功耗，适合长寿命应用场景。PN7150 则是全功能NFC控制器，支持Android和Linux平台，适合IoT和智能设备，支持即插即用，并支持广泛的NFC标准与提供软件和开发工具支持。

2. STMicroelectronics（ST）

ST提供各种工业级和消费级NFC芯片，着重于安全性与低功耗。主要产品包括ST25TA 系列（原名为SRTAG系列），具有NFC论坛4类标签射频接口，支持NFC数据交换格式（NDEF）。它可用于包括消费电子、计算机外设、游戏设备、家用电器、工业自动化和医疗产品在内的各种应用。ST25R95 则是一款适用于非接触式应用的集成式收发器IC，可管理卡片阅读机和卡片模拟模式下的信框编码和解码，适用于NFC、接近度、邻近度等标准应用。ST的M24LR 具有4 Kbit至64 Kbit EEPROM内存，支持动态NFC/RFID标签，具有密码保护、能源采集以及RF状态功能，能够提供长程RFID接口，具有创新的能源采集功能，因此能达到无电池设计。M24SR 系列则具有NFC论坛4类标签RF接口，支持NFC NDEF，可实现简单的蓝牙配对和其它连接切换，支持URL、Vcard和其他类型信息的存储的自动连接。ST25DV-I2C 系列则是在M24LR动态NFC标签的基础上进行了改进，具备NFC功能的EEPROM，支持动态数据存取，适用于智能标签和IoT设备，提供针对支付与IoT场景的完整解决方案，专注于低功耗与高安全性。

主要NFC模块品牌与产品：

NFC模块基于上述芯片设计，方便开发者直接集成至产品中，常见的模块包括：

1. RFID/NFC模块（PN532模块）

PN532模块 是基于NXP PN532芯片，支持UART、SPI、I2C接口，便于与各种微控制器连接，适合开发NFC读卡器、智能标签。PN532模块在移动支付方面很受欢迎，并且可以用做智能手机中与其他通信的工具，可以嵌入到模块中，以便与Arduino项目轻松融合。

2. Raspberry Pi NFC模块

Raspberry Pi NFC模块支持Raspberry Pi，适合IoT和DIY项目，其是基于NXP芯片，如PN532或PN7150。

3. Seeed Grove NFC模块

Seeed Grove NFC模块是针对初学者，支持I2C接口，与Seeed的Grove平台无缝集成，适用于智能标签和支付应用。

4. MikroElektronika NFC Click

MikroElektronika NFC Click 使用NXP PN7120芯片，支持多种协议，可针对嵌入式系统的快速开发。

5. SparkFun NFC模块

SparkFun NFC SEN-21274 模块使用ST25DV64KC芯片，具有UART、I2C接口，采用小型化设计，且便于集成，适合初学者和教育项目，并提供教学资源和开放源代码。

选择NFC芯片与模块时，首先应考虑应用场景的需求，像是在支付与安全应用时，应选择支持高加密标准的芯片，如NXP PN5180或ST ST54J，在IoT与智能标签应用时，适合选用低功耗、集成EEPROM的芯片，如ST25DV系列。此外，也需要确保支持设备所需的通信接口（UART、SPI、I2C等），以及选择配备良好软件开发工具套件（SDK）的芯片或模块，例如NXP提供的开发工具套件，并确保芯片支持ISO 14443、ISO 15693、NDEF等必要标准与兼容性。

常见的NFC的硬件开发工具

支持NFC的开发工具涵盖了开发板、模块、工具套件和配套软件，这些工具能帮助开发者快速设计、测试和集成NFC功能。以下将介绍一些常见的NFC的硬件开发工具。

1. NXP Semiconductors

NXP是NFC技术的主要供应商，提供多样化的硬件开发工具，适用于嵌入式系统、IoT设备和支付应用。主要开发工具包括PN532 NFC开发板，其基于NXP PN532芯片，支持ISO/IEC 14443A/B、Felica和MIFARE协议，提供UART、SPI和I2C接口，适合多种微控制器，可应用于NFC读取器设计、门禁系统、智能标签应用，具有社区支持广泛，适合初学者的优势。

PN7150 NFC开发工具套件则是基于PN7150芯片，内建NFC控制器，支持即插即用，可直接用于Arduino、Raspberry Pi或BeagleBone，完整支持Android和Linux系统，可应用于IoT应用开发、智能家居和支付终端，具有支持开放API，开发快速便捷的优势。

2. STMicroelectronics (ST)

ST提供完整的NFC开发解决方案，专注于高性能读卡器和EEPROM集成。主要开发工具包括X-NUCLEO-NFC04A1，其基于ST25R3916 NFC读卡器，是专为STM32 Nucleo开发板设计，支持ISO 14443、ISO 15693、NFC P2P模式，可支持工业级NFC应用、智能卡读取器，可提供与STM32开发环境的完整集成。

ST25DV64KC-DISCO套件用于评估ST25DVxxKC器件的特性及功能，它基于子板上内嵌的NFC ST25DV64KC器件，使用3类和6类天线以及STM32处理器驱动主板，提供存储在闪存中的专用软件。

ST25R3911B-DISCO 则使用ST25R3911B高性能读卡器芯片，支持多协议（如ISO 14443、ISO 15693和NFC P2P模式），可应用于支付终端、POS系统开发，具有工业级稳定性，适合高需求场景。

3. Seeed NFC模块

Seeed Grove NFC模块则是基于PN532芯片，支持Grove接口，集成I2C通信，适用于Seeed Grove生态系统，可应用于初学者项目、IoT应用，可进行便捷集成，适合快速入门。

4. Raspberry Pi NFC工具

Raspberry Pi NFC的主要开发工具包括Raspberry Pi NFC HAT（基于PN532），是专为Raspberry Pi设计，支持SPI和I2C接口，可提供完整的Python链接库支持，可应用于智能标签、支付模拟器开发，适合于教育和DIY项目。

NFC Pi Shield可支持ISO 14443和ISO 15693协议，具有集成到Raspberry Pi的GPIO接口，可应用于IoT解决方案开发，提供开放源代码和完整开发文檔。

5. MikroElektronika

MikroElektronika的主要开发工具是NFC Click模块，其是基于NXP PN512芯片，支持UART、SPI通信，适用于MikroE的Click Board生态系统，可应用于嵌入式应用快速开发，采用模块化设计，便于多功能扩展。

6. 其他第三方开发工具

其他第三方开发工具包括Adafruit NFC模块，其是基于PN532芯片，提供Arduino和Raspberry Pi支持，可应用于DIY、教育和快速原型设计，具有社区支持强大的优势，拥有丰富的学习资源。

SparkFun NFC模块的特点是小型设计，易于集成，可应用于初学者和爱好者项目，可提供开放源代码库和教学指南。

选择开发工具时首先应根据应用场景来进行选择，如果需要快速原型设计，可选用Arduino或Raspberry Pi模块，如果是专业应用（如支付、工业IoT），可选择NXP、ST或MikroE的高性能模块。

此外，应考虑开发环境的兼容性，确认开发工具是否与使用的硬件平台（如STM32、Arduino、Raspberry Pi）兼容，并选择有完善SDK、开放源代码库和技术文档的工具。

名称	芯片/模块类型	主要特性	应用场景	优势	通信接口
NXP PN532	NFC芯片/模块	支持ISO/IEC 14443A/B、MIFARE、Felica，适合多功能应用	NFC读取器、智能标签	稳定性高，广泛应用于开源社区	UART、SPI、I2C
NXP PN5180	NFC芯片	支持多协议（ISO 14443、ISO 15693等），高效能与低功耗	工业应用、支付终端	支持多标准，功耗低	SPI
NXP PN7150	NFC控制器模块	即插即用，支持Android/Linux平台	IoT应用、智能家居、支付	开发便捷，适合快速集成	I2C
ST25TA系列	NFC标签	高性能标签，基于ISO14443-A射频接口的NFC论坛4类标签	消费电子、计算机外设、游戏设备、家用电器、工业自动化和医疗产品	安全性高，可防篡改	支持NFC数据交换格式（NDEF）
ST25R95系列	NFC芯片	支持NFC论坛1、2、3、4和5类标签的侦测、读取和写入	移动支付	高度集成性设计	SPI
M24LR系列	NFC标签	具有密码保护、能源采集以及RF状态功能	消费电子、计算机外设、家电、工业自动化、健康照护产品	EEPROM内存密度介于4 Kb至64 Kb	I2C
M24SR系列	NFC标签	支持NFC NDEF，128位密码保护	消费电子、计算机外设、家用电器、工业自动化和医疗产品	EEPROM内存密度介于2 Kb至 64 Kb	I2C
ST25DV-I2C系列	NFC EEPROM芯片	支持NDEF格式，支持动态数据存取	智能标签、IoT应用	超低功耗，适用于长寿命应用	I2C
Seeed Grove NFC模块	NFC模块	基于PN532芯片，支持Grove接口	IoT与智能标签应用	易于集成，适合初学者	I2C
Raspberry Pi NFC HAT	NFC模块	基于PN532，专为Raspberry Pi设计，支持多模式	DIY、IoT应用	完全兼容Raspberry Pi	SPI、I2C
MikroElektronika NFC Click	NFC模块	基于PN512芯片，支持UART和SPI接口	嵌入式应用快速开发	模块化设计，易于扩展	UART、SPI
Adafruit NFC模块	NFC模块	基于PN532芯片，支持Arduino和Raspberry Pi	DIY、教育项目	提供丰富的开源库和教学课程	SPI、I2C
SparkFun NFC模块	NFC模块	小型设计，便于集成	初学者和教育项目	提供教学资源和开放源代码	UART、I2C
ST25R3911B-DISCO	NFC开发工具套件	基于ST25R3911B芯片，高性能多协议支持	工业级支付终端开发	工业级稳定性，适合高需求应用	SPI
ST25DV64KC-DISCO	NFC开发工具套件	包含ST25DV64KC组件，内置有64 Kb EEPROM	智能标签与IoT应用	内置专用软件，易于开发	I2C

结语

NFC技术凭借其短距离、高便利性与多功能应用的特性，已成为现代智能化社会中不可或缺的通信技术之一。从支付、身份验证到智能家居和物联网，NFC正在重新定义人与设备之间的交互方式。在技术发展的推动下，NFC芯片和模块的性能日益提升，不仅支持更多协议与应用场景，还显著降低了功耗，增强了安全性与用户体验。

在解决方案层面，各大厂商如NXP、STMicroelectronics、Arduino和Seeed等，提供了从入门到高端的多样化开发工具，满足了不同应用需求。开源社区的支持和模块化开发工具的普及，进一步降低了开发门坎，推动了NFC技术的广泛普及。

然而，随着技术的进一步成熟，NFC在与其他短距离通信技术竞争的同时，也面临如何满足更高效、更安全、更智能需求的挑战。未来，NFC技术有望与人工智能、物联网和边缘计算等技术深度融合，为智能城市、数字身份和无接触交互等领域带来更多创新应用。

总之，NFC的发展之路仍在延伸，它不仅是一项通信技术，更是驱动数字生活与智能未来的重要力量。企业和开发者若能善用现有的NFC产品与解决方案，势必能在多元化市场中开创更大的价值与机遇。

除了本文所介绍的NFC相关技术与解决方案之外，我们还将为您介绍LoRa、Wi-Fi等通信技术的详细解析，敬请期待。您也可到以下网址观看NFC通信技术的相关视频介绍：https://www.bilibili.com/video/BV1jwidY2EXN/?spm_id_from=333.999.0.0。

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精选产品

NXP PN5321A3HN/C106,55 RFID 阅读器/应答器 IC 13.56MHz FeliCa	STMicroelectronics ST25DV64KC-DISCO NFC 13.56MHz 评估板	Seeed 101021093 ST25DV64K NFC RF Grove 平台评估扩展板	Seeed 113030001 PN532 NFC RF Arduino 平台评估扩展板
MikroElektronika MIKROE-2540 NFC 13.56MHz 评估板	MikroElektronika MIKROE-4002 天线 13.56MHz 评估板	NXP PN5180A0HN/C3Y RFID 阅读器/应答器 IC	NXP PN5180A0ET/C3J RFID 阅读器/应答器 IC
STMicroelectronics ST25-TAG-BAG-UI1 ST25TV 和 ST25TN 系列套装	STMicroelectronics ST25TA02KB-PC6H5 RFID 应答器 IC 13.56MHz

小编的话：

从本文所介绍的NFC特性及其应用价值出发，我们在对相关芯片和模块进行选型时，首先要明确应用场景，确定核心功能模式和安全等级，再综合考虑功耗、集成度、成本和开发资源，在性能、复杂度与商业目标之间取得最佳平衡。例如，对于快速原型或中小批量生产，选择集成天线和匹配电路的成熟模块往往是最稳妥高效的起点。您是否正在开发NFC项目？您常用的开发资源有哪些？开发中遇到哪些问题？欢迎留言，和DigiKey的朋友们一起分享交流！

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关键词: 电机

客户经常向我们咨询适配的 NMB 无刷直流电机 DIX36B 连接线。

该电机的数据手册显示，可以选择JST 生产的 B6B-ZR 连接器。可与该连接器配接的连接线可通过下方链接查询，请查阅对应的数据手册，选择最符合自身应用场景的产品。

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关键词: 测试

兆欧表（俗称摇表） 是专为测量高阻值而设计的仪器。传统电压表使用低压测量电阻。典型兆欧表会向电路施加250至10,000伏的高压。

这种绝缘电阻测试仪常用于测量电机绕组、同轴线缆（需谨慎操作）乃至电动汽车动力线缆的电阻（健康状况）。早期兆欧表采用手摇发电机供电。现代设备如图1所示的FLIR Extech 380260，配备显眼的TEST按钮来启动高压测试。

兆欧表如何使用？

典型应用是测量感应电机定子绕组的电阻（健康状况）。测试步骤如下：

1. 长时间预热电机以驱除湿气。若已投用，可让电机持续运行数小时。或启用电机防冷凝加热器（如有配备）。也可根据制造商建议，施加受控低压大电流加热绕组。
2. 执行上锁挂牌（LOTO）程序。
3. 断开电机连接。
4. 将兆欧表的接地线连接到电机外壳，高压引线连接到电机绕组。避免接触加热器或温度传感器等辅助设备。
5. 执行高压测试并记录结果。务必按照制造商推荐的电压进行测试。
6. 定期执行测试以掌握电机长期健康趋势。

技术提示 1 ：如前述步骤所示，湿气会劣化兆欧表的绝缘测试，导致测试结果失真。通常使用加热方式驱除湿气。

以下是另一款兆欧表- Klein ET600

技术提示 2 ：按下测试按钮前，务必确认兆欧表的连接对象。切勿对自身或他人使用兆欧表，高压可能造成危险。若使用不当，兆欧表可能损坏传感器或精密电子组件。例如：在高压测试期间，对同轴线缆使用兆欧表会损毁连接中的低噪声放大器(LNA)。

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作者：Becky Stern

关键词：外壳，电路安全

创建电子项目是一个有趣又有成就感的体验，其中制作外壳也是完成项目的重要一步，不容忽视！它不仅可以保护你的电路安全，还能提升项目的功能性和外观！以下是几种自制外壳的方法，不妨来尝试一下。

让我们先从最容易获得的材料开始。比如说，塑料的外卖容器就是很好的原型外壳。基本上，您只需为电线和外部接口组件开孔即可，然后用热胶或双面胶将所有东西固定在里面。

回收的硬纸板也可以提供一个简单的外壳。您可以将其剪裁成定制的形状和尺寸以准确适应项目大小。

泡沫芯板也是一种物美价廉的外壳材料，它易于切割和塑形，而且重量很轻。同时它们既坚固又耐用，是比纸板更好的长期选择。

当使用这三种材料时，建议使用一把结实的美工刀和一块切割垫，以及一把金属尺，用于进行直线切割，要非常小心，不要被刀片划伤手指。

您可能会发现，制作一次性原型外壳有助于将项目可视化，并对用户界面进行迭代，而无需大量投资或浪费。然后，就可以更有目的性的开始制作更复杂的外壳了。

如果想让外观更精致，看起来不那么像 DIY，也可以使用现成的电子项目外壳。它们可以提供更简洁、更工业化的外观，而且通常已经为电路板预留了安装位置，还提供防水外壳。

但是，除了为电子产品设计的盒子，您还可以尝试为展示纪念品（如冰球和棒球）而设计的透明盒子，效果也很好。

因为它们能提供完美的显示效果，同时它还能方便地添加组件。您可以使用玻璃和一些打印纸来扩散LED光，或者省略它们以方便触摸按钮和旋钮。

在塑料上钻孔时，建议使用阶梯钻，以免钻裂，这些锥形钻头还可在金属项目箱上使用。

激光切割同样也是制作外壳的常用方法。通常使用薄胶合板、亚克力板甚至纸板，网上有一些可激光打印的方框生成器，可以轻松实现根据项目尺寸创建大小合适的方框。

对于一个完全定制的外壳，3D 打印是一个绝佳的选择。

首先，使用卡尺测量项目的尺寸，您需要准确的尺寸数据来创造完美的搭配，记录电路板的长宽高，以及任何部件所需的间隙和位置，还有需要向外壳外部突出的部分。

绘制物体草图并记录相关尺寸，哪怕只是一个粗略的示意图，都能帮助您找到或设计一个合适的项目盒。

下一步，使用免费的 3D 建模软件（如 Tinkercad 或 Fusion 360）设计外壳。确保包括必要的安装点和开口、开关、连接器和 LED 灯。一定要多留一点空间，即所谓的宽容度，因为在现实生活中，部件需要彼此相邻，不能重叠。

网上可以找到一些定制外壳设计的精美范例。有时，它们还会给特殊部件留有固定空间，如螺母和螺栓或热镶嵌件。基本思维是制作一个空心盒，并在适当的地方开孔以容纳组件，但3D 设计实在是一个很大的主题，还有很多东西需要学习！如果您想进一步了解，以下是一些资源：

• Easy 3D Printing class on Instructables (Tinkercad)
• Tinkercad learning center
• Beginner 3D Printing class on Instructables (Fusion 360)
• Self-paced learning for Fusion 360

有了 3D 外壳模型后，就可以自己打印出来了。数字设计成为实物，这样，您就可以把组件放进去，并确定是否需要修改。进行多次迭代并不断改进是很正常的。

我对 3D 打印的建议，就是购买一台基本的 FDM 机器和一些 PLA 打印耗材，然后再扩展到不同的材料。将它安装在通风的地方，哪怕只是打开一扇窗。

除了3D打印机之外，您还可以考虑使用数控铣削来制作外壳。我见过用这种方式制作的定制的木制和金属外壳，效果真的很不错。

以上就是一些制作外壳的方法，您可以根据自己的需要、工具和材料，用多种不同的方式为您的电子项目打造专属的 DIY 外壳。

欢迎查看本系列其他内容，了解更多关于电子设计入门的信息！

无论你是电子制作的新手，还是经验丰富的创客，为项目打造一个合适的外壳都是不可忽视的一环。根据项目的需求、预算和可用工具选择最合适的方式。无论是使用3D打印实现个性化设计，还是利用现成的盒子快速完成组装，甚至是动手改造身边的材料，每一种方法都有其独特的优势和乐趣。动手去做吧，让你的电子项目不仅功能强大，更在外观上脱颖而出，真正成为一个令人骄傲的作品！

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Klein Tools 44302 美工刀

关于本系列视频

电子设计博大精深，对于初学者来说，有一定的难度。本系列视频旨在介绍一些入门级的技术和技巧，包括电路设计基础知识、简单程序设计等，让初学者从基础开始，再一步步向更进阶出发，在电子设计的世界里，发掘更多乐趣，同时也可以让电子设计爱好者温故知新。

关于Becky Stern

Becky Stern是一名创客，拥有多年设计电子项目的经验，创作和分享是她两大爱好。在独立创业之前，她曾担任 Instructables (Autodesk) 的产品经理、Adafruit 的可穿戴电子产品总监等。她的作品曾被 BBC、CNN、Business Insider、Forbes 和 Science Friday 等知名媒体报导过。她创建了数百个关于技术和手工制作的线上DIY教程和视频，旨在分享她的知识，帮助同是电子设计爱好者的同路人学习，以及相互交流。

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小编的话：

外壳绝非简单的“包装”，而是集功能实现、可靠性保障、用户体验、合规准入和商业价值于一体的系统工程组件。优秀的外壳设计能够在保护内部电路的同时，最大化产品的市场竞争力和用户生命周期价值。无论您是电子制作新手还是经验丰富的创客，相信都能从这篇文章中找到适合自己项目需求和预算的外壳制作方案。您是否正在制作外壳？您对制作方法有哪些经验或疑问？欢迎留言，和DigiKey的朋友们一起分享交流！

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关键词：变压器，隔离电源

Bourns HVMA03F40C-ST10S 变压器的 SMT 封装采用独特小尺寸结构。其设计爬电距离为 10 毫米，工作电压为 900 V，非常适合需要高隔离电压的新型电动汽车应用。

该变压器的工作温度范围为 -40°C 至 +155°C，适合 F 类操作。其开关频率为 100 kHz 至 400 kHz，提供最高 3 W 的输出功率。

该变压器可与许多具有固定频率或可变频率的反激式控制器 IC 一起使用，并可针对其他输出电压和应用进行定制。典型的汽车应用包括晶体管栅极驱动电源、电池管理电路供电以及混合动力汽车中跨独立电压系统的隔离电源。

产品特性

• 3 W 反激式变压器
• 100 kHz 至 400 kHz 开关频率
• 900 V 工作电压，最高 5000 米海拔
• 最小 10 mm 爬电距离 SMT 变压器
• 基本绝缘符合 IEC 61558-2 和 IEC 60664-1 标准
• 工作温度：-40°C 至 +155°C
• 符合 AEC-Q200 规范
• 100 kHz/1 V 时的初级电感：40 µH ±15%

适用范围

• 晶体管栅极驱动电源
• 逆变器电路
• 电池管理系统
• 电机驱动
• 供电

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关键词: 机器人

GMSL（千兆多媒体串行链路）是一种高速、低延迟的数据传输技术，可通过单根线缆同时传输视频、控制信号与电力。

该技术的特性使其能精准匹配现代机器人系统的需求，不仅可支持高分辨率摄像头的实时数据传输，还能降低系统复杂度、提升整体性能。其兼具带宽优势、高稳定性与集成灵活性，因此非常适用于在动态、任务关键型环境中运行的多传感器平台。

GMSL2™和 GMSL3™产品系列的前向通道（视频传输路径）数据速率最高可达 12Gbps，同时具备确定性低延迟（仅数十微秒）以及同轴供电（PoC）能力，是在动态且往往恶劣的环境下工作的自主机器人与工业机器人的理想选择。

典型 GMSL2 系统的框图如下（图 1）：

可查看亚德诺半导体旗下的 GMSL产品：

更多GMSL相关技术内容：
哪些类型的机器人系统最能从GMSL技术中受益？

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