使用NXP MCX W71无线MCU保护您的资产

  试想一下，如果无论在家中还是在工作场所，都能立即检测到对您宝贵资产所做的任何篡改、盗窃或滥用行为，并收到警报，是不是会让您感到无比安心？本实践指南就将介绍这样一个项目，它采用将Mikroe Hall Switch 3 Click连接到NMH1000磁开关传感器，借助它们的低功耗运动唤醒和磁唤醒功能自主检测可疑活动，并通过低功耗蓝牙无线UART传输警报消息。

  本项目的核心理念是利用先进的传感器技术保护高价值或涉及安全事宜的资产。例如，它可以监控智能电表是是否被篡改，也可以检测保险箱或储物柜是否发生没有经过授权进入的情况以提高家庭安全性。它还可以有效的预防个人医疗设施遭到误用，或者用作笔记本电脑或平板电脑的防盗措施。在工业环境中，它能够适用于仓库盗窃检测和机器篡改警报，从而大幅度减少损失并提高安全性。这项技术还可以用于一些简单的应用，例如开/关门检测。

  在这个项目中，FXLS8974CF加速度计和NMH1000磁开关传感器分别用于检测特定的运动或磁变化。当这些传感器检验测试到异常时，它们就会触发低功耗唤醒功能。因此，设备在检测到异常之前，将始终保持低功耗状态，从而延长电池续航时间。一旦触发警报，传感器就会通过低功耗蓝牙发送警报消息，让用户立即收到通知。

  NXP FRDM-MCXW71开发板（图1）是一款多功能、可扩展的平台，设计用于对MCX W71无线微控制器进行快速原型设计与便捷评估。这款紧凑型开发板很适合用来探索多协议无线支持功能，包括低功耗蓝牙、Zigbee®、Thread和Matter。

  FRDM-MCXW71开发板很适合开发物联网应用、智能家居设备和工业自动化系统，可为创新项目提供坚实的基础。

  FRDM-MCXW71开发板配备NXP FXLS8974CF数字物联网加速度计。这款紧凑型三轴MEMS加速度计设计用于需要超低功耗运动唤醒功能的各种工业和医疗物联网应用。

  Mikroe Hall Switch 3 Click（图2）是一款紧凑型磁场激活开关，设计用于简化您的电子项目。这款附加板采用NXP NMH1000霍尔效应磁开关，很适合电子系统唤醒、家庭自动化（如门窗开关检测）、非接触式开关和接近检测等应用。

  ● 兼容mikroBUS™，能够轻松集成到各种支持mikroBUS标准的主机系统中。

  MCUXpresso集成开发环境（IDE）（图3）为研发人员提供基于Eclipse的用户友好开发环境，专为搭载Arm® Cortex®-M内核的NXP MCU量身定制，包括通用跨界MCU和支持无线功能的MCU。此IDE提供各种高级编辑、编译和调试功能，包括MCU特定调试视图、代码跟踪和剖析、多核调试以及集成的配置工具。

  MCUXpresso SDK Builder（图4）通过提供开源驱动程序、中间件和参考示例应用来加快软件开发速度。通过SDK Builder，用户都能够定制并下载与所选处理器或评估板相匹配的软件开发套件（SDK），从而简化开发流程。我们将在后面构建并安装该SDK。

  NXP IoT Toolbox（图5）提供了用户友好的方式来评估NXP联网芯片组的低功耗蓝牙、Zigbee和Thread应用，增强了开箱即用的体验。这款多合一移动应用可在Google Play和App Store上下载，通过低功耗蓝牙和自定义专有配置文件展示NXP的功能，实现与各种智能手机的交互。

  本项目仅涉及很少的硬件组装工作，只需焊接标准接头并插入Hall Switch 3 Click即可。

  安装步骤格外的简单，只需导航至NXP MCUXpresso IDE下载网站（图7）。

  如果出现提示，请按照屏幕上的说明创建帐户。在接下来的画面上，您可以再一次进行选择要下载的版本以及要使用的操作系统（OS）（图9）。本项目使用MCUXpresso 11.10.0版本（请下载最新版本）和Windows操作系统。

  图9 MCUXpresso IDE版本和操作系统选择界面（图源：贸泽电子）

  SDK包含驱动程序、中间件、文档、示例和其他组件。您可以从之前提供的链接或MCUXpresso IDE安装SDK。

  安全配置SDK（SPSDK）是一款功能多样且可靠的Python SDK库，设计用于实现NXP MCU产品组合的无缝集成。通过该SDK库，用户能连接设备并与之交互、对设置进行配置以及管理数据操作，包括安全数据处理。窄带单元（NBU）是一个无线电内核，包含低功耗蓝牙单元和专用闪存。为确保本项目中的设备正常运行，我们应该更新NBU固件。

  图12 MCUXpresso IDE欢迎页面中的导入应用程序代码链接（图源：贸泽电子）

  克隆此项目的示例后，NBU文件的位置将取决于您选择的目标文件夹。在此位置下，NBU文件将位于以下目录中：

  4.确认设备管理器中MCU-Link COM端口是否位于正确的位置（图17）。

  现在，NBU固件更新已完成，示例软件已从git仓库中复制，我们大家可以构建并运行演示了。

  4.在下一个窗口中，单击Run…（运行）开始编程。如果编程成功，MCXW71开发板的蓝色LED指示灯（位于Hall Switch 3 Click下方）将会闪烁。

  5打开终端软件，配置MCU的COM端口，并将波特率设置为115200（图21）。

  9.移动或摇晃FRDM-MCXW71开发板以触发警报。此时下面的消息应出现在NXP IoT Toolbox（图24）和终端窗口（图25）中。

  10.要测试霍尔效应传感器，请使用frdmmcxw71_nmh1000_tamper_detect完成上述编程步骤。此时若将磁铁放在Hall Switch 3 Click上方，便会输出如图26所示的结果。

  本项目中的技术并不仅仅适用于技术爱好者；它还具有实际应用，能够使日常生活更安全、更有保障。无论您是要保护个人物品、确保医疗设施的完整性，还是保护工业设施，这些传感器都能提供较为可靠、高效的解决方案。将这些传感器集成到安全系统中，便可以让您随便什么时候都可以了解情况并迅速采取行动，确保在各种各样的环境下都能安心无忧。

  Joseph Downing于2011年加入贸泽电子，担任技术上的支持专员，后转为技术内容专员。此外，Joseph还曾就职于英特尔、Radisys和Planar等电子行业公司，拥有20多年的工作经验。作为一名狂热的创客，Joseph帮助管理并向应用与技术专栏（站上）以及贸易展会提供技术项目和材料。