一、　無線模塊nrf24l01中文資料—nrf24l01簡介

　　nRF24.L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件，工作于2.4GHz～2.5GHzISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9mA;接收時(shí)，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式，工作在100mw時(shí)電流為160mA，在數(shù)據(jù)傳輸方面實(shí)現(xiàn)相對(duì)WiFi距離更遠(yuǎn)，但傳輸數(shù)據(jù)量不如WiFi（掉電模式和空閑模式）使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。

　　主要特點(diǎn)：

　　GFSK調(diào)制：

　　硬件集成OSI鏈路層;

　　具有自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)再發(fā)射功能;

　　片內(nèi)自動(dòng)生成報(bào)頭和CRC校驗(yàn)碼;

　　數(shù)據(jù)傳輸率為lMb/s或2Mb/s;

　　SPI速率為0Mb/s～10Mb/s;

　　125個(gè)頻道：

　　與其他nRF24系列射頻器件相兼容;

　　QFN20引腳4mm×4mm封裝;

　　供電電壓為1.9V～3.6V。

　　傳輸距離《5m

　　二、無線模塊nrf24l01中文資料—nrf24l01引腳圖及引腳定義

　　1、nrf24l01引腳圖

　　2、nrf24l01引腳功能

　　三、無線模塊nrf24l01中文資料—nrf24l01電路原理

　　1、工作模式

　　通過配置寄存器可將nRF241L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表1所示。

　　待機(jī)模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的;

　　待機(jī)模式2則是在當(dāng)FIFO寄存器為空且CE=1時(shí)進(jìn)入此模式；

　　待機(jī)模式下，所有配置字仍然保留。

　　在掉電模式下電流損耗最小，同時(shí)nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。

　　2、工作原理

　　發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時(shí)序由SPI口寫入nRF24L01緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時(shí)連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時(shí)寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10μs，延遲130μs后發(fā)射數(shù)據(jù);若自動(dòng)應(yīng)答開啟，那么nRF24L01在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接收應(yīng)答信號(hào)（自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR一致）。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，TX_DS置高，同時(shí)TX_PLD從TXFIFO中清除;若未收到應(yīng)答，則自動(dòng)重新發(fā)射該數(shù)據(jù)（自動(dòng)重發(fā)已開啟），若重發(fā)次數(shù)（ARC）達(dá)到上限，MAX_RT置高，TXFIFO中數(shù)據(jù)保留以便再次重發(fā);MAX_RT或TX_DS置高時(shí)，使IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU。最后發(fā)射成功時(shí)，若CE為低則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1;若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射;若發(fā)送堆棧中無數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入空閑模式2。

　　圖 ? ? nRF24L01原理圖

　　接收數(shù)據(jù)時(shí)，首先將nRF24L01配置為接收模式，接著延遲130μs進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。當(dāng)接收方檢測到有效的地址和CRC時(shí)，就將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在RXFIFO中，同時(shí)中斷標(biāo)志位RX_DR置高，IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU去取數(shù)據(jù)。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。最后接收成功時(shí)，若CE變低，則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1。

　　3、配置字

　　SPI口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為10Mb/s，傳輸時(shí)先傳送低位字節(jié)，再傳送高位字節(jié)。但針對(duì)單個(gè)字節(jié)而言，要先送高位再送低位。與SPI相關(guān)的指令共有8個(gè)，使用時(shí)這些控制指令由nRF24L01的MOSI輸入。相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息是從MISO輸出給MCU。

　　nRF24L0l所有的配置字都由配置寄存器定義，這些配置寄存器可通過SPI口訪問。nRF24L01

　　的配置寄存器共有25個(gè)，常用的配置寄存器如表2所示。

　　四、無線模塊nrf24l01中文資料—nrf24l01實(shí)例

　　1、基于nRF24L01的射頻收發(fā)電路原理圖

　　nRF24L01可工作于2.4GHz～2.5GHzISM頻段，該收發(fā)器內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，是一款集成度較高的無線收發(fā)器。nRF24L01的外部電路比較簡單，而且融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置。同時(shí)，該芯片的功耗極低，在以-6dBm的功率發(fā)射時(shí)，其工作電流只有9mA;而在接收時(shí)，工作電流只有12.3mA。nRF24L01的控制電路可與STM32控制器的SPI口和GPIO口相連接。圖所示是該芯片組成的射頻收發(fā)電路原理圖。

　　圖 ? ?射頻收發(fā)電路原理圖

　　2、基于NRF24L01的智能家居系統(tǒng)

　　12nRF24L01對(duì)電壓要求較高，供電的電壓要足夠穩(wěn)定，所以供電的電源經(jīng)過兩次穩(wěn)壓。nRF24L01無線模塊的理想工作電壓是3.3伏，其中的一次穩(wěn)壓還要對(duì)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換以滿足無線模塊的工作電壓。給該模塊供電的電壓采用7.5v，經(jīng)LM7805穩(wěn)壓模塊，電壓轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的5伏電壓，5伏電壓經(jīng)AMS1117穩(wěn)壓模塊，電壓轉(zhuǎn)為無線模塊需要的3.3伏。

　　無線模塊有8個(gè)引腳，一個(gè)電源腳一個(gè)地腳六個(gè)輸入輸出引腳，六個(gè)輸入輸出引腳接單片機(jī)的P1口，單片機(jī)通過P1口對(duì)無線模塊進(jìn)行讀寫操作。LCD1602的數(shù)據(jù)端口通過1K的上拉電阻接單片機(jī)的P0口，單片機(jī)通過P0口對(duì)LCD1602進(jìn)行讀寫操作，1602的使能端口、寫數(shù)據(jù)端口和寫指令端口接單片機(jī)P2口的其中三個(gè)引腳，單片機(jī)通過這三個(gè)引腳來控制對(duì)1602的數(shù)據(jù)端口是寫數(shù)據(jù)操作還是寫指令操作。1602的電源接7805穩(wěn)壓之后的5伏電源。1602的三腳接一個(gè)10K的滑動(dòng)變阻器用來調(diào)整1602的明亮程度。蜂鳴器通過8550三極管后再接一個(gè)1K的上拉電阻接單片機(jī)的P1口剩余引腳當(dāng)中的一個(gè)，單片機(jī)通過這一引腳驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。四個(gè)發(fā)光二極管接1K電阻后接單片機(jī)的P2口的其中四個(gè)引腳，單片機(jī)通過控制這四個(gè)發(fā)光二極管的亮和滅指示報(bào)警區(qū)域

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