NRF24L01+ 无线2.4G通信模块的应用

1)NRF24L01模块硬件介绍
类似的nrf24L01模块的对外引脚,除了VCC和GND,还有下面6个:
请添加图片描述
CSN:芯片的片选线,低电平芯片工作;

SCK:芯片控制的时钟线(SPI的时钟);

MISO:芯片控制数据线(SPI的MISO);

MOSI:芯片控制数据线(SPI的MOSI);

IRQ:中断信号,NRF24L01芯片收到数据、或者发送完数据等等一些情况会产生下降沿中断;

CE:芯片的模式控制线,决定了芯片的工作状态。

本文中的硬件连接上,VCC和GND连接到3.3v供电;

CSN连接到PA8引脚;CE连接到PA9引脚;IRQ连接到PB12引脚;
该文中有NRF24L01模块的具体工作流程和寄存器操作说明,这里就不一一介绍了。
http://t.csdn.cn/tjvI8
2)配置cubemx工程
使用SPI2,nrf24L01要求时钟速率设置为8M以下:
在这里插入图片描述
GPIO如下设置:
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/e2061f1434bb4662b761dd6d88cb2c3e.png
3)基本通信功能的代码实现
首先是硬件初始化函数,初始化其实就是设置CSN和CE的初始电平:

//初始化24L01的IO口
void NRF24L01_Init(void)
{
	NRF24L01_CE_LOW(); 			            			//使能24L01
	NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();			    			//SPI片选取
	HAL_Delay(1);
}

宏定义如下:

#define NRF24L01_SPIx                                 &hspi2 //选择的spi通道

//CSN PIN
#define NRF24L01_SPI_CS_ENABLE()                      HAL_GPIO_WritePin(CSN_GPIO_Port, CSN_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define NRF24L01_SPI_CS_DISABLE()                     HAL_GPIO_WritePin(CSN_GPIO_Port, CSN_Pin, GPIO_PIN_SET)
//CE PIN
#define NRF24L01_CE_LOW()                             HAL_GPIO_WritePin(CE_GPIO_Port, CE_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define NRF24L01_CE_HIGH()                            HAL_GPIO_WritePin(CE_GPIO_Port, CE_Pin, GPIO_PIN_SET)
// IRQ PIN
#define NRF24L01_IRQ_PIN_READ()                       HAL_GPIO_ReadPin(IRQ_GPIO_Port,IRQ_Pin)

接下来,封装SPI的读写函数。

/*********************************************************
  * 函数功能: 往串行Flash读取写入一个字节数据并接收一个字节数据
  * 输入参数: byte:待发送数据
  * 返 回 值: uint8_t:接收到的数据
  * 说    明:无
  ********************************************************/
uint8_t SPIx_ReadWriteByte(SPI_HandleTypeDef* hspi,uint8_t byte)
{
  uint8_t d_read,d_send=byte;
  if(HAL_SPI_TransmitReceive(hspi,&d_send,&d_read,1,0xFF)!=HAL_OK)
  {
    d_read=0xFF;
  }
  return d_read; 
}
/*********************************************************
  * 函数功能: SPI写寄存器
  * 输入参数: value:要写入的数据
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:reg:指定寄存器地址
  *           
  ********************************************************/ 
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg,uint8_t value)
{
	uint8_t status;	
  NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();              //使能SPI传输
  status =SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,reg);//发送寄存器号 
  SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,value);      //写入寄存器的值
  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();             //禁止SPI传输	   
  return(status);       			           //返回状态值
}
 
/********************************************************
  * 函数功能: 读取SPI寄存器值
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:reg:要读的寄存器
  *           
  ********************************************************/ 
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg)
{
	uint8_t reg_val;	    
 	NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();          //使能SPI传输		
  SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,reg);   //发送寄存器号
  reg_val=SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,0XFF);//读取寄存器内容
  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();          //禁止SPI传输		    
  return(reg_val);           //返回状态值
}		
 
/**********************************************************
  * 函数功能: 在指定位置读出指定长度的数据
  * 输入参数: 
  * 返 回 值: 此次读到的状态寄存器值 
  * 说    明:reg:寄存器(位置)  *pBuf:数据指针  len:数据长度
  *           
  ********************************************************/ 
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t reg,uint8_t *pBuf,uint8_t len)
{
	uint8_t status,uint8_t_ctr;	   
  
  NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();           //使能SPI传输
  status=SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值   	   
 	for(uint8_t_ctr=0;uint8_t_ctr<len;uint8_t_ctr++)
  {
    pBuf[uint8_t_ctr]=SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,0XFF);//读出数据
  }
  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();       //关闭SPI传输
  return status;        //返回读到的状态值
}
 
/*********************************************************
  * 函数功能: 在指定位置写指定长度的数据
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:reg:寄存器(位置)  *pBuf:数据指针  len:数据长度
  *           
  ********************************************************/ 
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t len)
{
	uint8_t status,uint8_t_ctr;	    
 	NRF24L01_SPI_CS_ENABLE();          //使能SPI传输
  status = SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
  for(uint8_t_ctr=0; uint8_t_ctr<len; uint8_t_ctr++)
  {
    SPIx_ReadWriteByte(NRF24L01_SPIx,*pBuf++); //写入数据	 
  }
  NRF24L01_SPI_CS_DISABLE();       //关闭SPI传输
  return status;          //返回读到的状态值
}		

到这里SPI的读写函数就已经封装完了,接下来,可以利用它们来配置和读取nrf24L01的寄存器。

检查nrf24L01是否通信正常,主要思想是,往TX_ADDR地址寄存器中写入了5个数,然后再读出来,对比是否一样,一样则认为通信成功:

/*********************************************************
  * 函数功能: 检测24L01是否存在
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 0,成功;1,失败
  * 说    明:无          
  ********************************************************/ 
uint8_t NRF24L01_Check(void)
{
	uint8_t buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
	uint8_t i;
    
	NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.	
	NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5);               //读出写入的地址  
	for(i=0;i<5;i++)if(buf[i]!=0XA5)break;	 							   
	if(i!=5)return 1;                               //检测24L01错误	
	return 0;		 	                            //检测到24L01
}	

在实现基础的无线通信时,我们使用一个节点作为发送方,一个节点作为接收方;发送方和接收方的配置、程序都不同。

先实现发送方,在配置发送状态时,一般需要配置以下几个寄存器:

a)设置tx地址;寄存器TX_ADDR

b)设置rx地址;RX_ADDR_P0,这个地址用于收ack

c)使能自动应答;EN_AA

d)使能通道0的接收地址;EN_RXADDR

e)配置自动重发次数;SETUP_RETR

f)设置通信频率;RF_CH

g)设置通信速率、增益等;RF_SETUP

h)设置通道0有效数据宽度;Rx_Pw_P0

i)设置为tx状态;CONFIG

其中b、c、d、e、h几个步骤的寄存器和自动应答相关,如果不需要,可以不设置,那么接收方就不会自动回复ack。

而如果设置了,接收方收到数据会回复一个ack,如果发送方未收到ack则会重复发送数据包,直到设置的最大次数。

这里我们给出的代码是设置自动应答的,具体实现如下,有详细注释:

其中要注意的是,如果需要自动应答,则发送方的接收地址0(RX_ADDR_P0)需要设置为与发送地址一致,因为发送方是从地址0来接收ack的,如果不一致会收不到ack。(代码中都设置为TX_ADDRESS)

/********************************************************
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到TX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  *******************************************************/ 
void NRF24L01_TX_Mode(void)
{														 
	NRF24L01_CE_LOW();	    
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK	  
 
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x15);//自动重发延时等待500us+86us,自动重发5次,根据自己需要设置
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
	NRF24L01_CE_HIGH();//CE为高,10us后启动发送
  HAL_Delay(1);
}

发送数据的函数实现如下。

向WR_TX_PLOAD寄存器写入要发送的数据,最大32个,然后,拉高CE,130us后就可以启动发送了;如果设置了自动回复,可以回读状态,查看是否发送成功:

/********************************************************
  * 函数功能: 启动NRF24L01发送一次数据
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 发送完成状况
  * 说    明:txbuf:待发送数据首地址
  *           
  *******************************************************/ 
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf)
{
	uint8_t sta;

	//CE拉低,使能24L01配置
	NRF24L01_CE_LOW();
    NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节
 	NRF24L01_CE_HIGH();//CE置高,使能发送	 
  
	while(NRF24L01_IRQ_PIN_READ()!=0);//等待发送完成
  
	sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值	   
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数
	{
		NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器 
		return MAX_TX; 
	}
	if(sta&TX_OK)//发送完成
	{
		return TX_OK;
	}
	return 0xff;//其他原因发送失败
}

再实现接收方:

在配置接收状态时,一般需要配置以下几个寄存器:

a)设置rx地址;RX_ADDR_P0,必须与发送方的发送地址一致,否则收不到

b)使能自动应答;EN_AA

c)使能通道0的接收地址;EN_RXADDR

d)设置通信频率;RF_CH,必须与发送方的一致

e)设置通道0的有效数据宽度;Rx_Pw_P0,最大32

h)配置速率、增益等;RF_SETUP,速率等信息必须与发送方的一致网址:yii666.com

i)设置为rx状态;CONFIG

/********************************************************
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到RX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  *******************************************************/ 
void NRF24L01_RX_Mode(void)
/********************************************************
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到RX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  *******************************************************/ 
void NRF24L01_RX_Mode(void)
{
  NRF24L01_CE_LOW();	
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);    //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址  	 
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);	     //设置RF通信频率		
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启    	    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0F);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC
  NRF24L01_CE_HIGH(); //CE为高,进入接收模式 
  HAL_Delay(1);
}		

接收数据的函数实现如下,就是查询是否有接收中断标志,如果有,则读取接收的数据:

/**
  * 函数功能:启动NRF24L01接收一次数据
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  */ 
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf)
{
	uint8_t sta;		

	sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);                //读取状态寄存器的值    	 
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(sta&RX_OK)                                 //接收到数据
	{
		NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
		NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);          //清除RX FIFO寄存器 
		return 0; 
	}	   
	return 1;                                     //没收到任何数据
}			
 

实现完上述函数,nrf24L01的配置就都完成了。接下来可以编写两个测试程序进行测试。
4)一对多通信
这里偷个
上面的例子中,发送端和接收端是通过把地址0设置为相同的一个地址,实现发送和接收的,而实际上,nrf24L01有6个通道,可以设置不同的地址,依据地址的不同,可以实现1对多的通信。

如下编写程序:

/********************************************************
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到TX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  *******************************************************/ 
void NRF24L01_TX_Mode(void)
{														 
  NRF24L01_CE_LOW();	    
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS2,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS2,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK	  
 
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x15);//自动重发延时等待500us+86us,自动重发5次,根据自己需要设置
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
	NRF24L01_CE_HIGH();//CE为高,10us后启动发送
  HAL_Delay(1);
}

发送端修改发送和接收ack的地址为INIT_ADDR2

【STM32+cubemx】0026 HAL库开发:NRF24L01无线2.4G通信模块的应用

接收端设置通道2的地址为INIT_ADDR2,同时修改设置通道2的自动应答、接收地址、宽度:

/********************************************************
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到RX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  *******************************************************/ 
void NRF24L01_RX_Mode(void)
{
  NRF24L01_CE_LOW();	
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS1,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点1地址
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS2,1);//写RX节点2地址
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x04);    //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x04);//使能通道0的接收地址  	 
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);	     //设置RF通信频率		
  //NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P2,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启    	    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0F);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC
  NRF24L01_CE_HIGH(); //CE为高,进入接收模式 
  HAL_Delay(1);
}

这里注意,通道2 —5只能有1字节与通道1不同。设置通道2–5的地址时,要先设置通道1,之后再设置不同的那1个字节。

这样,发送端修改地址为INIT_ADDR2,该地址与接收端的通道2地址匹配,那么,接收端就会从通道2中收到数据。

仍然使用上一节的测试程序,也可以测试成功。

需要实现一对多通信时,6个接收端可以把自己的6个通道设为不同地址,发送端修改不同地址向各接收端发送即可实现。
5)通过自动应答ack回复数据
nrf24L01的扩展型号nrf24L01+具备ack中带数据回复的功能,即在接收方自动回复ack时,可以同时携带一包数据返回给发送方,利用这个特性,可以实现高效的通信。

设置自动回复ack带数据包时,必须使用动态数据长度的功能(动态载荷)。

发送方如下设置:

与基础通信不同的主要是设置了动态载荷。

/********************************************************
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到TX模式设置
              自动回复ack带数据包
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  *******************************************************/ 
void NRF24L01_TX_Mode_AckData(void)
{														 
	NRF24L01_CE_LOW();	    
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK	  
 
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x15);//自动重发延时等待500us+86us,自动重发5次,根据自己需要设置
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
#if DYNAMIC_PAYLOAD //开启动态载荷
   NRF24Lo1_write_Reg(NRF_WRITE_REG |FLUSH_TX,0xff);//清除缓冲区数据
	 NRF24Lol_write_Reg (NRF_WRITE_REG  FLUSH_RX,Oxff);
   NRF24L01_write_Reg (NRF_WRITE_REG | FEATURE,0x07) ;//开启动态载荷
	if(NRF24L01_Write_Reg (FEATURE)-= oxoo)//回读,确认开启成功
  {
		NRF24L01_Write_Reg(Activate,Code_Activate) ;//开启动态载荷
	}
	NRF24L01_Write_Reg (NRF_WRITE_REG | DYNPD,0x0l);//开启动态载荷
	NRF24L01_write_Reg (NRF_WRITE_REG | FEATURE,0x07);//开启动态载荷
#else
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//固定长度
#endif

	NRF24L01_CE_HIGH();//CE为高,10us后启动发送
  HAL_Delay(1);
}

接收方如下设置:

也是需要设置动态载荷,另外使用哪个通道,则需要把该通道的自动应答、接收地址等都设为使能:

 /********************************************************
  * 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到RX模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  *           
  *******************************************************/ 
void NRF24L01_RX_Mode_AckData(void)
{
	NRF24L01_CE_LOW();	
  NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x3f);    //使能通道0的自动应答    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x3f);//使能通道0的接收地址  	 
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);	     //设置RF通信频率		
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度  
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启    	    
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0F);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC
#if DYNAMIC_PAYLOAD //开启动态载荷
  NRF24L01_write_Reg (NRF_WRITE_REG| FEATURE,0x07);//开启动态载荷
	if(NRF24L01_Read_Reg (FEATURE)-=0x00)//回读,确认开启成功
  {
    NRF24L01_write_Reg (Activate,Code_Activate) ;//开启动态载荷
	}
  NRF24L0l_write_Reg(NRF_WRITE_REG |DYNPD,0x3f) ;//开启动态载荷
	NRF24LOl_write_Reg(NRF_WRITE_REG | FEATURE,0x07);l/开启动态载荷
#else
  NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | RX_PW_P1,RX_PLOAD_WIDTH);//固定长度
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | RX_PW_P2,RX_PLOAD_WIDTH);//固定长度
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | RX_PW_P3,RX_PLOAD_WIDTH);//固定长度
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | RX_PW_P4,RX_PLOAD_WIDTH);//固定长度
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | RX_PW_P5,RX_PLOAD_WIDTH);//固定长度
#endif

  NRF24L01_CE_HIGH(); //CE为高,进入接收模式 
  HAL_Delay(1);
}

发送方要发数据时,与基本的发送方式不同之处在于:我们需要接收ack返回的数据,所以要先将接收fifo清空,误将以前的数据认为是本次收到的;在发送完成后,可以查询状态并接收数据;这个数据就是接收方通过ack返回的。

发送数据的核心部分代码如下

uint8_t NRF24L01_TxPacket_ack_data (uint8_t *tx_buf, uint8_t len)
{
	unsigned char state;
	uint8_t rxbuf_len;
	NRF24L01_CE_LOW();
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | FLUSH_TX,0xff);//清除缓冲区数据NRF24L01_write_Reg(SPI_WRITE_REG | FLUSH_RX,0xff);
	//设置Tx节点地址
	NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,   (uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//设置Tx节点地址,主要为了使能Ack
	NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);
	NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG | WR_TX_PLOAD, tx_buf,len);//写入要发送的数据
	NRF24L01_CE_HIGH();//CE为高,10us后启动发送
	//delay_us( 20) ;
	while(NRF24L01_IRQ_READ()!=0);                 //等待发送完成
	state=NRF24L01_Read_Reg (STATUS);              //读取状态寄存器的值
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,state);//清除Tx_Ds或MAx_RT中断标志
	if(state&RX_OK)                                //接收到ack的数据
	{
		rxbuf_len =NRF24L01_Read_Reg(R_RX_PL_WID) ;
		if(rxbuf_len <33)
		{
			NRF24L01_Write_Buf(RD_RX_PLOAD,NRF24L01_RXDATA,rxbuf_len);//读取数据debug_out("RXread data ! irin" ) ;
		}
		NRF24L01_Write_Reg (FLUSH_RX,0xff);          //清除RXFIFo寄存器
		uint8_t rx_ch = (state & 0x0e)>>1;           //接收的通道号
	}
	if(state&MAX_TX)                               //达到最大重发次数
	{
		NRF24L01_Write_Reg (FLUSH_TX,0xff);          //清除TXFIFo寄存器
		return MAX_TX;
	}
	else if(state&TX_OK)return TX_OK;              //发送完成
}

接收方要接收数据时,与基本通信方式一样,都是查询状态,有数据则回读;当接收方有数据要通过ack返回给发送方时,需要在接收到数据130us之内将数据写入到WR_ACK_PAYLOAD(地址0xA8)中,这样在ack返回时就会将数据字段发给发送方。

可以按如下方式,向WR_ACK_PAYLOAD寄存器中写入要返回的数据:

//在ack中回复数据
void nRF24L0l_Rx_AckPayload (uint8_t *tx_buf,uint8_t ch)
{
	NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG | FLUSH_TX,0xff);//清空tx fifo
	NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG | WR_ACK_PAYLOAD | ch,tx_buf,32 );
}

注意ch通道,要和接收到数据的通道号一样。

测试时,在接收端,我们接收数据后,就调用此nRF24L01_Rx_AckPayload函数填充数据;

在发送端,先清空接收fifo,发送完数据后,我们可以查询是否有数据接收到,接收到的数据即是通过ack返回的数据。
6)调试技巧
在调试无线模块的时候,由于无线信道本身会有干扰、信号质量差等因素,会比一般的模块更加困难;可以先确保寄存器的读写正常,再调试单一地址通信,再调试多个不同地址的通信。
7)调试后记补充
ACK回复是即时WR_ACK_PAYLOAD缓存回复,所以ACK返回的数据总是要落后一步,不具备判断后再回复的功能。所以WR_ACK_PAYLOAD所承载的数据需要提前写入。如果发送端想要通过发送命令来获取接收端的数据,则需要发送两次数据。
具体操作为:
第一次发送命令,接收端收到后会通过ACK返回WR_ACK_PAYLOAD中已存在的数据。同时根据命令准备数据写入到WR_ACK_PAYLOAD中。
在收到发送端发送的第二次数据后通过ACK返回第一次命令所需要的数据。

发送端

HAL_Delay(500);
			if(NRF24L01_TxPacket_ack_data(INIT_ADDR1, tmp_buff, 32) == TX_OK)	//
			{
				if(NRF24L01_TxPacket_ack_data(INIT_ADDR1, tmp_buff, 32) == TX_OK)
				{
				  tmp_buff[1]=tmp_buff[0];
		      tmp_buff[0]=rxbuf[0];
				  USBD_CUSTOM_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS,tmp_buff,21);//发送HID数据
				  HAL_Delay(100);
				}
			}

接收端

		if(NRF24L01_RxPacket_ack_data(HIDBuf) == 0)	
		{
			HIDBuf[0]+=1;
			nRF24L01_Rx_AckPayload(HIDBuf, 0);
		}
一、测试距离 0.软件为Keil5,不知道是否支持Keil4(如不行请手动新建Keil4工程) 1.单片机为STM32F103C8,采用硬件SPI 2.nRF24L01+采用3.3V供电,接线如下:       24L01+       STM32 CE   ——   PA3 CS   ——   PA4 SCK  ——   PA5 MISO ——   PA6 MOSI ——   PA7   IRQ未接(采用查询方式,如须用自加外部中断程序) 3.led灯为PC13控制,低电平亮(在User\led.c中修改GPIO);按键为PA0,按下后(接地)才开始发送,默认注释了,如需要可在程序中加上 4.My24L01_Tx为发送端程序,My24L01_Rx为接收端程序; 5.发送端约100ms发送一次,不要ACK;接收端每接收到一次led反转;将程序下载到单片机后可看到接收端led快速闪动,可将接收端的24L01在一定范围内走动,若led闪动变慢,则说明有丢包;led不闪,说明没有收到数据;因此大致可测得发送距离 6.24L01采用0频道,2Mbps, 0dBm, Address 3Bytes,实测距离大于10米(在不同的房间) 二、测试速率 0.软件为Keil5,不知道是否支持Keil4(如不行请手动新建Keil4工程) 
1.单片机为STM32F103C8,采用硬件SPI
 2.nRF24L01+采用3.3V供电,接线如下:
      24L01+       STM32
 CE   ——   PA3
 CS   ——   PA4
 SCK  ——   PA5
 MISO ——   PA6
 MOSI ——   PA7  
 IRQ未接(采用查询方式,如须用自加外部中断程序) 

3.led灯为PC13控制,低电平亮(在User\led.c中修改GPIO);按键为PA0,按下后(接地)才开始发送!!! 

4.My24L01_Tx为发送端程序,My24L01_Rx为接收端程序;

 5.接收端先上电,发送端上电后按下按键后才发送50KB(32B一帧 共32*50帧 32*32=1024=1K),发送端收到ACK后才发下一帧,发完后进入死循环,如须再发要先复位或重新上电;接收端每收到一次led反转;(如未反转说明未成功发送,发送端接收端重新复位后再试)时间可看在接收程序中tim3Count(单位ms 16进制,定时器1ms中断)在Watch1中

 6.发送端我用的是延时等待查询STATUS寄存器,用外部中断IRQ应该会更好(未测试) 

7.24L01采用0频道,2Mbps, 0dBm, Address 3Bytes,实测速率约为50KB/s
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