NRF24L01

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一、简介

NRF24L01 是 NORDIC 公司最近生产的一款无线通信通信芯片，采用 FSK 调制，内部
集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 协议。可以实现点对点或是 1 对 6 的无线通信。无线通信速度可以达到 2M（bps）。NORDIC 公司提供通信模块的 GERBER 文件，可以直接加工生产。嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留 5 个 GPIO，1 个中断输入引脚，就可以很容易实现无线通信的功能，非常适合用来为 MCU 系统构建无线通信功能。

二、引脚功能描述

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VCC 脚接电压范围为2.0V~3.6V 之间，不能在这个区间之外，超过 3.6V 将会烧毁模块。推荐电压 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。当然对3V左右的单片机更加适用了。

程序设计

一、对 24L01 的程序编程的基本思路如下：

1）置 CSN 为低，使能芯片，配置芯片各个参数。（过程见 3.Tx 与 Rx 的配置过程）
配置参数在 Power Down 状态中完成。
2）如果是 Tx 模式，填充 Tx FIFO。
3）配置完成以后，通过 CE 与 CONFIG 中的 PWR_UP 与 PRIM_RX 参数确定 24L01
要切换到的状态。
Tx Mode：PWR_UP=1; PRIM_RX=0; CE=1 (保持超过 10us 就可以)；
Rx Mode: PWR_UP=1; PRIM_RX=1; CE=1;
4) IRQ 引脚会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
将 IRQ 接到外部中断输入引脚，通过中断程序进行处理。

二、Tx 与 Rx 的配置过程

1、Tx 模式初始化过程：

1）写 Tx 节点的地址 TX_ADDR
2）写 Rx 节点的地址（主要是为了使能 Auto Ack） RX_ADDR_P0
3）使能 AUTO ACK EN_AA
4）使能 PIPE 0 EN_RXADDR
5）配置自动重发次数 SETUP_RETR
6）选择通信频率 RF_CH
7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP
8 ) 选择通道 0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
9）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。

2、Rx 模式初始化过程：

1）写 Rx 节点的地址 RX_ADDR_P0
2）使能 AUTO ACK EN_AA
3）使能 PIPE 0 EN_RXADDR
4）选择通信频率 RF_CH
5) 选择通道 0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
6）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP
7）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。

三、基本程序函数

下面主要介绍几个重要程序函数，其它的程序函数需要的可以留言获取
1、nRF24L01+接收模式初始化

void nRF24L01P_RX_Mode(void)
{CE = 0;nRF24L01P_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);  // 接收设备接收通道0使用和发送设备相同的发送地址nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01);               			// 使能接收通道0自动应答nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01);           	    	// 使能接收通道0nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40);                 			// 选择射频通道0x40nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH);  		    // 接收通道0选择和发送通道相同有效数据宽度nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0f);            			// 数据传输率2Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益(nRF24L01+忽略该位）nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f);              			// CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + STATUS, 0xff);  						//清除所有的中断标志位CE = 1;                                            						// 拉高CE启动接收设备
}

2、nRF24L01+发送模式初始化

void nRF24L01P_TX_Mode(void)
{CE = 0;nRF24L01P_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);     // 写入发送地址nRF24L01P_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);  // 为了应答接收设备，接收通道0地址和发送地址相同nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01);       					// 使能接收通道0自动应答nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01);   					// 使能接收通道0nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x0a);  					// 自动重发延时等待250us+86us，自动重发10次nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40);         					// 选择射频通道0x40nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0f);    					// 数据传输率2Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益(nRF24L01+忽略该位）nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e);     					    // CRC使能，16位CRC校验，上电//CE = 1;
}

3、

/********************************************************
函数功能：读取接收数据                       
入口参数：rxbuf:接收数据存放首地址
返回  值：0:接收到数据1:没有接收到数据
*********************************************************/
u8 nRF24L01P_RxPacket(u8 *rxbuf)
{u8 statstate = nRF24L01P_Read_Reg(STATUS);  			              //读取状态寄存器的值    	  nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,state);                  //清除RX_DS中断标志if(state & RX_DR)								              //接收到数据{nRF24L01P_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,TX_PLOAD_WIDTH);     //读取数据nRF24L01P_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);					      //清除RX FIFO寄存器return 0; }	   return 1;                                                     //没收到任何数据
}

4、

/********************************************************
函数功能：发送一个数据包                      
入口参数：txbuf:要发送的数据
返回  值：0x10:达到最大重发次数，发送失败 0x20:发送成功            0xff:发送失败                  
*********************************************************/
u8 nRF24L01P_TxPacket(u8 *txbuf)
{u8 state;CE=0;													//CE拉低，使能24L01配置nRF24L01P_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);	//写数据到TX FIFO,32个字节CE=1;		    									    //CE置高，使能发送	   while(IRQ == 1);										//等待发送完成state=nRF24L01P_Read_Reg(STATUS);  						//读取状态寄存器的值	   nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,state); 			//清除TX_DS或MAX_RT中断标志if(state&MAX_RT)			   						    //达到最大重发次数{nRF24L01P_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);					//清除TX FIFO寄存器 return MAX_RT; }if(state&TX_DS)									        //发送完成{return TX_DS;}return 0XFF;	 									    //发送失败
}

通信测试

1、两个NRF24L01的目标地址和接收地址需要设置成一样的，
发送和接收程序下面这个函数里面的地址必须是一样的

u8 code TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x11,0x22,0x33,0x44,0x55};  // 定义一个静态发送地址

2、通信频率需要设置成一样的，RF_CH是选择频率寄存器，
频率计算公式是2400+“RF_CH”，单位是MHZ；接收和发射函数里面设置的RF_CH值是40，所以实际通信频率是2400+40=2.440GHZ
3、数据传输速率也需要设置成一样的，

一、两个51单片机控制NRF24L01互相通信

1、51单片机和NRF24L01接线

STC89C52RC	NRF24L01
VCC	3.3V
GND	GND
CSN	P1_5
CE	P1_4
MOSI	P1_3
SCK	P1_2
IRQ	P1_1
MISO	P1_0

2、发送程序

u8 a = 0;int main(void)
{UART_Init();nRF24L01P_Init();while(1){u8 buf[32] = {0};buf[0] = 0xAA;nRF24L01P_TX_Mode();a = nRF24L01P_TxPacket(buf);Delay(200);UART_SendByte(a);buf[0] = 0;}
}

3、接收程序

int main(void)
{u8 buf[32] = {0};nRF24L01P_Init();UART_Init();nRF24L01P_RX_Mode();while(1){buf[0] = 0;nRF24L01P_RxPacket(buf);UartSendStr(buf);Delay(200);buf[0] = 0;}
}

实验现象
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下图，右边的20是发送成功标志，左边AA是发送的数据

一、51单片机控制NRF24L01与NRF24L01转TTL串口模块通信

1、NRF24L01转TTL串口模块
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接收参数和发射参数需要设置成一样的才能通讯

2、发射程序

int a = 0;int main(void)
{UART_Init();nRF24L01P_Init();	while(1){u8 buf[32] = {" NRF24L01 Test\r\n"};nRF24L01P_TX_Mode();a = nRF24L01P_TxPacket(buf);UART_SendByte(a);Delay(200);}
}