51驱动NRF24L01通信，NRF24L01与TTL转NRF24L01模块通信
- NRF24L01
- 一、简介
- 二、引脚功能描述
- 程序设计
- 一、对 24L01 的程序编程的基本思路如下：
- 二、Tx 与 Rx 的配置过程
- 1、Tx 模式初始化过程：
- 2、Rx 模式初始化过程：
- 三、基本程序函数
- 通信测试
- 一、两个51单片机控制NRF24L01互相通信
- 一、51单片机控制NRF24L01与NRF24L01转TTL串口模块通信
- 总结
NRF24L01
一、简介
NRF24L01 是 NORDIC 公司最近生产的一款无线通信通信芯片，采用 FSK 调制，内部
集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 协议。可以实现点对点或是 1 对 6 的无线通信。无线通信速度可以达到 2M（bps）。NORDIC 公司提供通信模块的 GERBER 文件，可以直接加工生产。嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留 5 个 GPIO，1 个中断输入引脚，就可以很容易实现无线通信的功能，非常适合用来为 MCU 系统构建无线通信功能。
二、引脚功能描述
VCC 脚接电压范围为2.0V~3.6V 之间，不能在这个区间之外，超过 3.6V 将会烧毁模块。推荐电压 3.3V 左右。除电源 VCC 和接地端，其余脚都可以直接和普通的 5V 单片机 IO口直接相连，无需电平转换。当然对3V左右的单片机更加适用了。
程序设计
一、对 24L01 的程序编程的基本思路如下：
1） 置 CSN 为低，使能芯片，配置芯片各个参数。（过程见 3.Tx 与 Rx 的配置过程）
配置参数在 Power Down 状态中完成。
2） 如果是 Tx 模式，填充 Tx FIFO。
3） 配置完成以后，通过 CE 与 CONFIG 中的 PWR_UP 与 PRIM_RX 参数确定 24L01
要切换到的状态。
Tx Mode：PWR_UP=1; PRIM_RX=0; CE=1 (保持超过 10us 就可以)；
Rx Mode: PWR_UP=1; PRIM_RX=1; CE=1;
4) IRQ 引脚会在以下三种情况变低：
Tx FIFO 发完并且收到 ACK（使能 ACK 情况下）
Rx FIFO 收到数据
达到最大重发次数
将 IRQ 接到外部中断输入引脚，通过中断程序进行处理。
二、Tx 与 Rx 的配置过程
1、Tx 模式初始化过程：
1）写 Tx 节点的地址 TX_ADDR
2）写 Rx 节点的地址（主要是为了使能 Auto Ack） RX_ADDR_P0
3）使能 AUTO ACK EN_AA
4）使能 PIPE 0 EN_RXADDR
5）配置自动重发次数 SETUP_RETR
6）选择通信频率 RF_CH
7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP
8 ) 选择通道 0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
9）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。
2、Rx 模式初始化过程：
1）写 Rx 节点的地址 RX_ADDR_P0
2）使能 AUTO ACK EN_AA
3）使能 PIPE 0 EN_RXADDR
4）选择通信频率 RF_CH
5) 选择通道 0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
6）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP
7）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。
三、基本程序函数
下面主要介绍几个重要程序函数，其它的程序函数需要的可以留言获取
1、nRF24L01+接收模式初始化
void nRF24L01P_RX_Mode(void)
{
CE = 0;
nRF24L01P_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 接收设备接收通道0使用和发送设备相同的发送地址
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自动应答
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // 选择射频通道0x40
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收通道0选择和发送通道相同有效数据宽度
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0f); // 数据传输率2Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益(nRF24L01+忽略该位）
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + STATUS, 0xff); //清除所有的中断标志位
CE = 1; // 拉高CE启动接收设备
}
2、nRF24L01+发送模式初始化
void nRF24L01P_TX_Mode(void)
{
CE = 0;
nRF24L01P_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写入发送地址
nRF24L01P_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 为了应答接收设备，接收通道0地址和发送地址相同
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自动应答
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x0a); // 自动重发延时等待250us+86us，自动重发10次
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // 选择射频通道0x40
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0f); // 数据传输率2Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益(nRF24L01+忽略该位）
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // CRC使能，16位CRC校验，上电
//CE = 1;
}
3、
/********************************************************
函数功能：读取接收数据
入口参数：rxbuf:接收数据存放首地址
返回 值：0:接收到数据
1:没有接收到数据
*********************************************************/
u8 nRF24L01P_RxPacket(u8 *rxbuf)
{
u8 stat
state = nRF24L01P_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,state); //清除RX_DS中断标志
if(state & RX_DR) //接收到数据
{
nRF24L01P_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,TX_PLOAD_WIDTH); //读取数据
nRF24L01P_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff); //清除RX FIFO寄存器
return 0;
}
return 1; //没收到任何数据
}
4、
/********************************************************
函数功能：发送一个数据包
入口参数：txbuf:要发送的数据
返回 值：0x10:达到最大重发次数，发送失败
0x20:发送成功
0xff:发送失败
*********************************************************/
u8 nRF24L01P_TxPacket(u8 *txbuf)
{
u8 state;
CE=0; //CE拉低，使能24L01配置
nRF24L01P_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH); //写数据到TX FIFO,32个字节
CE=1; //CE置高，使能发送
while(IRQ == 1); //等待发送完成
state=nRF24L01P_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if(state&MAX_RT) //达到最大重发次数
{
nRF24L01P_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff); //清除TX FIFO寄存器
return MAX_RT;
}
if(state&TX_DS) //发送完成
{
return TX_DS;
}
return 0XFF; //发送失败
}
通信测试
1、两个NRF24L01的目标地址和接收地址需要设置成一样的，
发送和接收程序下面这个函数里面的地址必须是一样的
u8 code TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x11,0x22,0x33,0x44,0x55}; // 定义一个静态发送地址
2、通信频率需要设置成一样的，RF_CH是选择频率寄存器，
频率计算公式是2400+“RF_CH”，单位是MHZ；接收和发射函数里面设置的RF_CH值是40，所以实际通信频率是2400+40=2.440GHZ
3、数据传输速率也需要设置成一样的，
一、两个51单片机控制NRF24L01互相通信
1、51单片机和NRF24L01接线
| STC89C52RC | NRF24L01 |
|---|---|
| VCC | 3.3V |
| GND | GND |
| CSN | P1_5 |
| CE | P1_4 |
| MOSI | P1_3 |
| SCK | P1_2 |
| IRQ | P1_1 |
| MISO | P1_0 |
| 2、发送程序 |
u8 a = 0;
int main(void)
{
UART_Init();
nRF24L01P_Init();
while(1)
{
u8 buf[32] = {0};
buf[0] = 0xAA;
nRF24L01P_TX_Mode();
a = nRF24L01P_TxPacket(buf);
Delay(200);
UART_SendByte(a);
buf[0] = 0;
}
}
3、接收程序
int main(void)
{
u8 buf[32] = {0};
nRF24L01P_Init();
UART_Init();
nRF24L01P_RX_Mode();
while(1)
{
buf[0] = 0;
nRF24L01P_RxPacket(buf);
UartSendStr(buf);
Delay(200);
buf[0] = 0;
}
}
实验现象
下图，右边的20是发送成功标志，左边AA是发送的数据
一、51单片机控制NRF24L01与NRF24L01转TTL串口模块通信
1、NRF24L01转TTL串口模块
接收参数和发射参数需要设置成一样的才能通讯
2、发射程序
int a = 0;
int main(void)
{
UART_Init();
nRF24L01P_Init();
while(1)
{
u8 buf[32] = {" NRF24L01 Test\r\n"};
nRF24L01P_TX_Mode();
a = nRF24L01P_TxPacket(buf);
UART_SendByte(a);
Delay(200);
}
}
3、现象
总结
NRF24L01模块不支持热插拔，热插拔会损坏模块；代码调试的过程还有些小BUG，希望得到大佬指点，需要工程的在下方留言
