NRF24L01

最新推荐文章于 2025-11-04 11:56:26 发布

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#单片机 #stm32 #51单片机 #嵌入式硬件 #物联网 #c++ #c语言

芯片简介

nprf2410是由nordic生产的工作在24ghz-250hz的ism频段的单片天线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器，增强。型"schockburst"模式控制器，功率放大器，晶体振荡器，调制器和解调器。

应用领域

无线鼠标键盘游戏机操纵杆
无线门禁
无线数据通讯
安防系统
遥控装置
遥感勘测
智能运动设备
工业传感器
玩具

引脚及其功能

引脚

通过以下六个引脚，便可实现模块的所有功能：

（1）MOSI：主器件数据输出，从器件数据输入

（2）MISO：主器件数据输入，从器件数据输出

（3）SCLK：时钟信号，由主器件产生

（4） CSN ：从器件使能信号（片选线）

（5）CE：芯片使能，使能器件的发送模式或者接收模式。高电平有效，在发送和接收过程中都要将这个引脚拉高

（6）IRQ：中断信号线，中断输出。低电平有效，中断时变为低电平，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。

（7）VCC：电压范围1.9V~3.6V，超过3.6V将会烧毁模块。一般电压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。

通过 SPI 接口，可激活在数据寄存器 FIFO 中的数据，或者通过 SPI 命令访问寄存器。

在待机或掉电模式下，单片机通过 SPI 接口配置模块；

在发射或接收模式下，单片机通过 SPI 接口接收或发射数据。

工作模式

由 CE 和 PWR_UP （CONFIG寄存器第1位）、 PRIM_RX（CONFIG寄存器第0位）两寄存器共同操纵：

也可以理解为NRF2401有工作模式有四种：
收发模式，配置模式，空闲模式，关机模式

发送

Enhanced ShockBurstTM发送流程

1．把地址和要发送的数据按时序送入NRF24L01；

2．配置CONFIG寄存器,使之进入发送模式；

3．微控制器把CE置高（至少10us)，激发Enhanced ShockBurstTM发射;

4. 发射完成，NRF24L01进入空闲状态。

初始化NRF24L01到TX模式

1） CE置低

2）写Tx节点的地址

3）写Rx节点的地址，使能自动应答

4）使能通道x的自动应答

5）使能通道x的接收地址

6）设置自动重发间隔时间和最大自动重发次数

7）设置RF通道

8）配置TX发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率)

9）配置基本工作模式的参数

10）CE拉高，进入发送模式，注意CE要拉高一段时间才进入发送模式

/**
  * @brief  配置发送模式
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void NRF_TX_Mode(void)
{  
	NRF_CE_LOW();		

   SPI_NRF_WriteBuf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);    //写TX节点地址 

   SPI_NRF_WriteBuf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置RX节点地址,主要为了使能ACK   

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,CHANAL);       //设置RF通道为CHANAL

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x07);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
	
   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,发射模式,开启所有中断

/*CE拉高，进入发送模式*/	
  NRF_CE_HIGH();
    Delay(0xffff); //CE要拉高一段时间才进入发送模式
}

接收

Enhanced ShockBurstTM接收流程

1．配置接收地址和要接收的数据包大小;

2．配置CONFIG寄存器，使之进入接收模式，把CE置高；

3. 130us后,NRF24LO1进入监视状态，等待数据包的到来；

4．当接收到正确的数据包(正确的地址和CRC校验码)，NRF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去；

5.NRF24LO1通过把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中断)通知微控制器；

6．微控制器把数据从FIFO读出(0X61指令)；

7．所有数据读取完毕后，可以清除STATUS寄存器。进入四种主要的模式之—。

初始化NRF24L01到RX模式

1） CE置低

2）写RX节点地址

3）使能通道x的自动应答

4）使能通道0的接收地址

5）设置RF通信频率

6）选择通道x的有效数据宽度

7）设置TX发射参数

8）配置基本工作模式的参数

9）CE拉高，进入接收模式

/**
  * @brief  配置并进入接收模式
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void NRF_RX_Mode(void)

{
	NRF_CE_LOW();	

   SPI_NRF_WriteBuf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);    //使能通道0的自动应答    

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址    

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,CHANAL);      //设置RF通信频率    

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度      

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x07); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   

   SPI_NRF_WriteReg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);  //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式 

/*CE拉高，进入接收模式*/	
  NRF_CE_HIGH();

}

此外，还应有系统的初始化，主要有GPIO初始化，SPI初始化，NRF24L01中断初始化。

在GPIO初始化中，需要注意各引脚的工作模式：

SPI时钟，设置为复用推挽输出

SPI输出引脚（SOMI），设置为复用推挽输出

SPI输入引脚（SOMO），设置为悬浮输入

CS、CE引脚，使用软件控制，所以直接设置成推挽输出