Arduino开发板使用NRF24L01进行无线通信

最新推荐文章于 2025-04-06 20:27:07 发布

sunshyman

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分类专栏： ardunio project 文章标签： arduino

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/acktomas/article/details/89526152

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1. Arduino开发板使用NRF24L01进行无线通信

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NRF24L01模块资料：https://download.youkuaiyun.com/download/acktomas/11135884
rf24库：https://github.com/nRF24/RF24
rf24库文档：http://tmrh20.github.io/RF24/

1. Arduino开发板使用NRF24L01进行无线通信

原文地址：https://www.yiboard.com/thread-994-1-1.html

如何使用NRF24L01收发器模块在两个Arduino开发板之间进行无线通信。为了说明无线通信，我们将举两个例子，第一个是从一个Arduino开发板向另一个发送简单的“Hello World”消息，在第二个例子中，我们将在Arduino开发板之间进行双向通信，其中我们使用在第一个Arduino开发板的操纵杆，控制在第二个Arduino开发板的伺服电机，反之亦然，使用第二个Arduino开发板的按钮，我们将控制第一个Arduino开发板的LED灯。

在这里插入图片描述

1.1 NRF24L01收发器模块

该模块的功耗非常低。它在传输过程中消耗大约12mA的功率，甚至低于LED。

该模块工作在3.3V，因此不要将其直接连接到5V的Arduino，因为它可能会损坏。 NRF24L01模块的其他引脚具有5V容限，因此您可以将它们直接连接到Arduino。
在这里插入图片描述

CE：模块控制线，CSN为低时，CE协同CONFIG寄存器共同决定NRF24L01状态
CSN： SPI片选线
SCK： SPI时钟线
MOSI：SPI数据线（主机输出从机输入）
MISO：SPI数据线（主机输入从机输出）
IRQ：中断信号线。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

其中三个引脚用于SPI通信，它们需要连接到Arduino的SPI引脚，但请注意每个Arduino开发板都有不同的SPI引脚。引脚CSN和CE可以连接到Arduino板的任何数字引脚，它们用于将模块设置为待机或活动模式，以及用于在发送或命令模式之间切换。最后一个引脚是一个不必使用的中断引脚。

1.2 NRF24L01使用说明

NRF24L01收发器模块使用2.4 GHz频段，可以在250 kbps到2 Mbps的波特率下运行。如果在开放空间中使用且波特率较低，其范围可达100米。

该模块可以使用125个不同的通道，可以在一个地方拥有125个独立工作的调制解调器网络。每个通道最多可以有6个地址，或者每个单元可以同时与多达6个其他单元通信。
在这里插入图片描述

1.3 连接示意图

将NRF24L01模块连接到Arduino开发板，我们就可以为发射器和接收器制作代码了在这里插入图片描述

1.4 Arduino代码

首先，我们需要下载并安装RF24库:https://github.com/nRF24/RF24，这使得编程变得简单。

以下是无线通信的两个代码，在代码下面是对它们的解释。

1.4.1 发射机代码

/*
* Arduino Wireless Communication Tutorial
*     Example 1 - Transmitter Code
*                
* by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
* 
* Library: TMRh20/RF24, https://github.com/tmrh20/RF24/
*/
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(7, 8); // CE, CSN
const byte address[6] = "00001";
void setup() {
  radio.begin();
  radio.openWritingPipe(address);
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
  radio.stopListening();
}
void loop() {
  const char text[] = "Hello World";
  radio.write(&text, sizeof(text));
  delay(1000);
}

   
   
   
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1.4.2 接收机代码

/*
* Arduino Wireless Communication Tutorial
*       Example 1 - Receiver Code
*                
* by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
* 
* Library: TMRh20/RF24, https://github.com/tmrh20/RF24/
*/
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(7, 8); // CE, CSN
const byte address[6] = "00001";
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  radio.begin();
  radio.openReadingPipe(0, address);
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
  radio.startListening();
}
void loop() {
  if (radio.available()) {
    char text[32] = "";
    radio.read(&text, sizeof(text));
    Serial.println(text);
  }
}

   
   
   
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1.4.3 代码描述：

我们需要包含基本SPI和新安装的RF24库，并创建一个RF24对象。这里的两个参数是CSN和CE引脚。

RF24 radio(7, 8); // CE, CSN

   
   
   
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接下来，我们需要创建一个字节数组，它将代表地址，或两个模块通过的所谓管道。

const byte address[6] = "00001";

   
   
   
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我们可以将此地址的值更改为任意5个字母的字符串，这样就可以选择我们要说话的接收器，因此在本例中，我们将在接收器和发送器上具有相同的地址。

在设置部分，我们需要初始化无线电对象，并使用radio.openWritingPipe()函数设置我们将发送数据的接收器的地址，即我们之前设置的5个字母的字符串。

radio.openWritingPipe(address);

   
   
   
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另一方面，在接收器处，使用radio.setReadingPipe()函数，我们设置相同的地址，并以此方式启用两个模块之间的通信。

radio.openReadingPipe(0, address);

   
   
   
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然后使用radio.setPALevel()函数设置功率放大器电平，在我们的例子中，我将其设置为最小值，因为我的模块彼此非常接近。

radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);

   
   
   
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请注意，如果使用更高的电平，建议在GND和3.3V模块之间使用旁路电容，以便在工作时具有更稳定的电压。

接下来我们有了radio.stopListening()函数，它将模块设置为发送器，另一方面，我们有radio.startListening()函数，它将模块设置为接收器。

// at the Transmitter
radio.stopListening();

   
   
   
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// at the Receiver
radio.startListening();

   
   
   
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在发送器的loop函数中，我们创建了一个字符数组，并为其分配消息“Hello World”。使用radio.write()函数，我们将该消息发送给接收器。这里的第一个参数是想要发送的变量。

void loop() {
const char text[] = "Hello World";
radio.write(&text, sizeof(text));
delay(1000);
}

   
   
   
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通过在变量名之前使用“＆”，我们实际上设置了一个指示存储我们想要发送的数据的变量，并使用第二个参数设置了我们想要从该变量中获取的字节数。在这种情况下，sizeof()函数获取字符串“text”的所有字节。在程序结束时，我们将增加1秒的延迟。

另一方面，在接收器，在loop()函数部分中，通过使用radio.available()函数，我们检查是否有要接收的数据。如果有数据，首先我们创建一个由32个元素组成的数组，每个元素称为“text”，我们将在其中保存传入的数据。

void loop() {
  if (radio.available()) {
    char text[32] = "";
    radio.read(&text, sizeof(text));
    Serial.println(text);
  }
}

   
   
   
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通过使用radio.read()函数，我们读取数据并将其存储到变量“text”中。最后，我们只在串口监视器上打印文本。因此，在我们上传了两个程序之后，就可以在接收器上运行串口监视器，我们会注意到每秒打印一条消息“Hello World”。