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標題: 眾拳基于STM8的NRF24L01 2.4G無線模塊實驗詳解 含程序 [打印本頁]
作者: 眾拳單片機    時間: 2017-11-28 13:18
標題: 眾拳基于STM8的NRF24L01 2.4G無線模塊實驗詳解 含程序

NRF24L01 簡介
NRF24L01是NORDIC公司生產的一款無線通信通信芯片，采用FSK 調制，集成NORDIC自家的Enhanced Short Burst協議。可以實現點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度最高可達到2Mbps。
芯片特點：
2.4G全球開放的ISM頻段，免許可證使用。
最高工作速率2Mbps，高校的GFSK調制，抗干擾能力強。
126個可選的頻道，滿足多點通信和調頻通信的需要。
內置CRC檢錯和點對多點的通信地址控制。
可設置自動應答，確保數據可靠傳輸。
采用SPI通信，可以很方便的連接到MCU上面。
NRF24L01 模塊簡介



CSN：SPI片選線
SCK：SPI時鐘線
MOSI：SPI數據線(主機輸出，從機輸入)
MISO：SPI數據線(主機輸入，從機輸出)


CE：模式控制線，在CSN為低的情況下，CE協同CONFIG寄存器共同決定NRF24L01 的狀態（參照NRF24L01 的狀態機）


IRQ：中斷信號線，中斷時變為低電平，在以下三種情況變低：Tx FIFO 發完并且收到ACK（使能ACK情況下）、Rx FIFO 收到數據、達到最

大重發次數。


NRF24L01 SPI通訊時序圖



空閑狀態SCK為0，CPOL=0；數據在時鐘第一個時間邊沿采集，CPHA=0；
Cn：SPI命令位
Sn：STATUS寄存器位        
Dn：數據位（ MSB，多字節傳輸時，低字節在前）
NRF24L01 工作模式介紹


其中，收發模式又有： Enhanced ShockBurst收發模式和ShockBurst收發模式，只有Enhanced ShockBurst收發模式支持自動ACK和自動重發。開啟自動ACK，則默認選擇Enhanced模式
Enhanced ShockBurst 模式介紹
Enhanced ShockBurst收發模式，使用片內的先入先出堆棧區，數據可以低速從微控制器送入，高速(1Mbps/2Mbps)從芯片發射，這樣可以盡量節能。與射頻協議相關的所有高速信號處理都在片內進行，這種做法有3大好處：
1，節能；
2，低的系統費用(低速微處理器也能進行高速射頻發射)；
3，數據在空中停留時間短，抗干擾性高；
    在Enhanced ShockBurst收發模式下，NRF24L01自動處理字頭和CRC校驗碼。在接收數據時，自動把字頭和CRC校驗碼移去。在發送數據時，自動加上字頭和CRC校驗碼，在發送模式下，置CE為高，至少10us，將使能發送過程。
Enhanced ShockBurst模式：發送方要求終端設備在接收到數據后有應答信號，以便發送方檢測有無數據丟失，一旦丟失則重發數據。重發數據設置在地址為 0X04 的數據重發設置寄存器 用于設置其重發次數及設置在未收到應答信號后等待重發的時間。
    在接收模式下，最多可以接收6路不通的數據。每一個數據通道使用不同的地址，但是共用相同的頻道。也就是說6 個不同的NRF24L01 設置為發送模式后可以與同一個設置為接收模式的NRF24L01 進行通訊，而設置為接收模式的NRF24L01可以對這6 個發射端進行識別。數據通道0 是唯一的一個可以配置為40 位自身地址的數據通道。1~5 數據通道都為8 位自身地址和32 位公用地址(由通道1設置)。所有的數據通道都可以設置為Enhanced ShockBurst 模式。



在接收端，確認收到數據后記錄地址，并以此地址為目標地址發送應答信號。

在發送端，通道0被用作接收應答信號，因此通道0的接收地址要與發送地址端地址相等，以確保接收到正確的應答信號。


Enhanced ShockBurst 發送模式

初始化過程：
1）寫Tx 節點的地址 TX_ADDR
2）寫Rx 節點的地址（主要是為了使能Auto Ack） RX_ADDR_P0
3）使能AUTO ACK EN_AA
4）使能PIPE 0 EN_RXADDR
5）配置自動重發次數 SETUP_RETR
6）選擇通信頻率 RF_CH  頻率計算公式：2400+RF_CH  (Mhz)
7）配置發射參數（低噪放大器增益、發射功率、無線速率） RF_SETUP
8）配置24L01 的基本參數以及切換工作模式 CONFIG。


發送流程:
1. 把地址和要發送的數據按時序送入NRF24L01；
2. 配置CONFIG寄存器，使之進入發送模式；
3. 微控制器把CE置高（至少10us），激發Enhanced ShockBurstTM發射；
4. Enhanced ShockBurstTM發射：
①給射頻前端供電；
②射頻數據打包(加字頭、CRC校驗碼)；
③ 高速發射數據包；
④發射完成，NRF24L01進入空閑狀態。


Enhanced ShockBurst 接收模式
初始化過程:
1）寫Rx 節點的地址 RX_ADDR_P0
2）使能AUTO ACK EN_AA
3）使能PIPE 0 EN_RXADDR
4）選擇通信頻率 RF_CH
5）選擇通道0 有效數據寬度 RX_PW_P0
6）配置發射參數（低噪放大器增益、發射功率、無線速率） RF_SETUP
7）配置24L01 的基本參數以及切換工作模式 CONFIG。

接收流程:
1. 配置接收地址和要接收的數據包大小；
2. 配置CONFIG寄存器，使之進入接收模式，把CE置高。
3. 130us后，NRF24L01進入監視狀態，等待數據包的到來；
4. 當接收到正確的數據包(正確的地址和CRC校驗碼)，NRF2401自動把字頭、地址和CRC校驗位移去；
5. NRF24L01通過把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中斷)通知微控制器；
6. 微控制器把數據從FIFO讀出(0X61指令)；
7. 所有數據讀取完畢后，可以清除STATUS寄存器。NRF2401可以進入四種主要的模式之一；


NRF24L01-SPI指令


寄存器介紹



















單片機源程序如下:
  1. /***********************************************************************
  2. *   作    者: 劉洋 張殿東
  3. *   版    本: V1.0
  4. *   日    期: 2016-05-03   
  5. *
  6. *   IAR開發環境    版本 V2.20.1
  7. *   ST庫函數       版本 V2.2.0
  8. ***********************************************************************/

  10. #include "pbdata.h"//引入自定義公共頭文件

  12. void BSP_Configuration(void);//硬件初始化函數聲明

  14. /***********************************************************************
  15. *   函 數 名: main
  16. *   功能說明: c程序入口
  17. *   形    參：無
  18. *   返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
  19. ***********************************************************************/
  20. int main(void)
  21. {
  22.   BSP_Configuration();//硬件驅動初始化函數
  23.   
  24.   NRF24L01_Demo3();  
  25. }
  26. /***********************************************************************
  27. *   函 數 名: BSP_Configuration
  28. *   功能說明: 初始化硬件設備。只需要調用一次。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器并初始化一些全局變量。
  29. *   形    參：無
  30. *   返 回 值: 無
  31. ***********************************************************************/
  32. void BSP_Configuration(void)
  33. {  
  34.   CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//時鐘速度為內部16M，1分頻，
  35.   UART1_Congfiguration();//調用RS232串口1初始化函數
  36.   LED_Init();//調用LED初始化函數
  37.   SPI_Configation();
  38.   NRF24L01_Init();
  39.   rim();//打開總中斷
  40. }

  42. /*斷言函數：它的作用是在編程的過程中為程序提供參數檢查*/
  43. #ifdef USE_FULL_ASSERT
  44. ……………………

  46. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
復制代碼

【眾拳】劍齒虎開發板2.4G無線實驗程序下載：
眾拳劍齒虎NRF24L01 2.4G無線模塊實驗程序.zip (1.82 MB, 下載次數: 198)

實驗資料下載：
NRF24L01 2.4G無線模塊實驗資料.zip (3.9 KB, 下載次數: 156)


作者: sanwei2010    時間: 2017-11-30 17:29
感謝！正在學習！
作者: 啊利利哇    時間: 2018-8-27 13:52

感謝，學習學習！
作者: redtxd    時間: 2018-8-30 16:31
謝謝老師分享，正在研究nrf24l01。
還想請教老師個問題：如果想用電腦輸入并發送類似001#-zt，則001#終端返回應答信號zt，并在終端指示燈閃爍提示需要怎么入手。

謝謝！
作者: aeneag    時間: 2018-10-31 14:19
謝謝老師分享，現在要用到這個模塊奈何真心不知怎么下手 超贊
作者: aeneag    時間: 2018-10-31 14:20
真心很好 太棒了
作者: HUIHUIHUIHUI    時間: 2019-7-30 09:30
及時雨
作者: cdw_1011    時間: 2022-4-28 17:02
while (SPI_RF_IRQ!=0);//等待發送完成
作者: cdw_1011    時間: 2022-4-28 17:03
這里卡住了，怎么回事，樓主及大神請不吝賜教！



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