NRF24L01無線傳輸模塊的單片機源碼與資料分享

ID:333711 · 發表于 2018-5-19 15:44

關于無線模塊，NRF24L01 是 NORDIC 公司最近生產的一款無線通信通信芯片，采用 FSK 調制，內部集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 協議。可以實現點對點或是 1 對 6 的無線通信。
無線通信速度可以達到 2M（bps）。NORDIC 公司提供通信模塊的 GERBER 文件，可以直
接加工生產。嵌入式工程師或是單片機愛好者只需要為單片機系統預留 5 個 GPIO，1 個中
斷輸入引腳，就可以很容易實現無線通信的功能，非常適合用來為 MCU 系統構建無線通信
功能。
NRF24L01 的框圖如 Fig.1 所示，從單片機控制的角度來看，我們只需要關注 Fig.1 右面
的六個控制和數據信號，分別為 CSN、SCK、MISO、MOSI、IRQ、CE。
CSN：芯片的片選線，CSN 為低電平芯片工作。
SCK：芯片控制的時鐘線（SPI 時鐘）
MISO：芯片控制數據線（Master input slave output）
MOSI：芯片控制數據線（Master output slave input）
IRQ：中斷信號。無線通信過程中 MCU 主要是通過 IRQ 與 NRF24L01 進行通信。
CE：芯片的模式控制線。在 CSN 為低的情況下，CE 協同 NRF24L01 的 CONFIG 寄
存器共同決定 NRF24L01 的狀態（參照 NRF24L01 的狀態機）。

單片機源程序如下:

/**************************************************************************************
*功能：2.4G通信測試 *
*說明：在兩塊開發板上分別下載此程序； *
* 按鍵P35 發生數據 *
* LED1 發射指示燈 *
* LED2 接受指示燈 *
* LED5-8 2.4G的I/O指示燈 *
*硬件連接： 2.4G 單片機 *
CE P1^3; *
CSN P1^4; *
IRQ P3^3; *
MISO P1^6; *
MOSI P1^5; *
SCK P1^7; *
*作者：研發中心 *
***************************************************************************************/
#include <reg51.h>
#include <api.h>
#define uchar unsigned char
/***************************************************/
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5字節寬度的發送/接收地址
#define TX_PLOAD_WIDTH 4 // 數據通道有效數據寬度
//#define LED P2
sbit LED1=P1^0;
sbit LED2=P1^1;
uchar code TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; // 定義一個靜態發送地址
uchar RX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH];
uchar TX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH];
uchar flag;
uchar DATA = 0x01;
uchar bdata sta;
sbit RX_DR = sta^6;
sbit TX_DS = sta^5;
sbit MAX_RT = sta^4;
sbit KEY=P3^5;
/**************************************************/
/**************************************************
函數: init_io()
描述:
初始化IO
/**************************************************/
void init_io(void)
{
CE = 0; // 待機
CSN = 1; // SPI禁止
SCK = 0; // SPI時鐘置低
IRQ = 1; // 中斷復位
// LED = 0xff; // 關閉指示燈
LED1=1;
LED2=1;
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：delay_ms()
描述：
延遲x毫秒
/**************************************************/
void delay_ms(uchar x)
{
uchar i, j;
i = 0;
for(i=0; i<x; i++)
{
j = 250;
while(--j);
j = 250;
while(--j);
}
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：SPI_RW()
描述：
根據SPI協議，寫一字節數據到nRF24L01，同時從nRF24L01
讀出一字節
/**************************************************/
uchar SPI_RW(uchar byte)
{
uchar i;
for(i=0; i<8; i++) // 循環8次
{
MOSI = (byte & 0x80); // byte最高位輸出到MOSI
byte <<= 1; // 低一位移位到最高位
SCK = 1; // 拉高SCK，nRF24L01從MOSI讀入1位數據，同時從MISO輸出1位數據
byte |= MISO; // 讀MISO到byte最低位
SCK = 0; // SCK置低
}
return(byte); // 返回讀出的一字節
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：SPI_RW_Reg()
描述：
寫數據value到reg寄存器
/**************************************************/
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uchar status;
CSN = 0; // CSN置低，開始傳輸數據
status = SPI_RW(reg); // 選擇寄存器，同時返回狀態字
SPI_RW(value); // 然后寫數據到該寄存器
CSN = 1; // CSN拉高，結束數據傳輸
return(status); // 返回狀態寄存器
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：SPI_Read()
描述：
從reg寄存器讀一字節
/**************************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; // CSN置低，開始傳輸數據
SPI_RW(reg); // 選擇寄存器
reg_val = SPI_RW(0); // 然后從該寄存器讀數據
CSN = 1; // CSN拉高，結束數據傳輸
return(reg_val); // 返回寄存器數據
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：SPI_Read_Buf()
描述：
從reg寄存器讀出bytes個字節，通常用來讀取接收通道
數據或接收/發送地址
/**************************************************/
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes)
{
uchar status, i;
CSN = 0; // CSN置低，開始傳輸數據
status = SPI_RW(reg); // 選擇寄存器，同時返回狀態字
for(i=0; i<bytes; i++)
pBuf[i] = SPI_RW(0); // 逐個字節從nRF24L01讀出
CSN = 1; // CSN拉高，結束數據傳輸
return(status); // 返回狀態寄存器
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：SPI_Write_Buf()
描述：
把pBuf緩存中的數據寫入到nRF24L01，通常用來寫入發
射通道數據或接收/發送地址
/**************************************************/
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes)
{
uchar status, i;
CSN = 0; // CSN置低，開始傳輸數據
status = SPI_RW(reg); // 選擇寄存器，同時返回狀態字
for(i=0; i<bytes; i++)
SPI_RW(pBuf[i]); // 逐個字節寫入nRF24L01
CSN = 1; // CSN拉高，結束數據傳輸
return(status); // 返回狀態寄存器
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：RX_Mode()
描述：
這個函數設置nRF24L01為接收模式，等待接收發送設備的數據包
/**************************************************/
void RX_Mode(void)
{
CE = 0;
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 接收設備接收通道0使用和發送設備相同的發送地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自動應答
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // 選擇射頻通道0x40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收通道0選擇和發送通道相同有效數據寬度
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // 數據傳輸率1Mbps，發射功率0dBm，低噪聲放大器增益
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // CRC使能，16位CRC校驗，上電，接收模式
CE = 1; // 拉高CE啟動接收設備
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：TX_Mode()
描述：
這個函數設置nRF24L01為發送模式，（CE=1持續至少10us），
130us后啟動發射，數據發送結束后，發送模塊自動轉入接收
模式等待應答信號。
/**************************************************/
void TX_Mode(uchar * BUF)
{
CE = 0;
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 寫入發送地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 為了應答接收設備，接收通道0地址和發送地址相同
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, BUF, TX_PLOAD_WIDTH); // 寫數據包到TX FIFO
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自動應答
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x0a); // 自動重發延時等待250us+86us，自動重發10次
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // 選擇射頻通道0x40
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // 數據傳輸率1Mbps，發射功率0dBm，低噪聲放大器增益
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // CRC使能，16位CRC校驗，上電
CE = 1;
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：Check_ACK()
描述：
檢查接收設備有無接收到數據包，設定沒有收到應答信
號是否重發
/**************************************************/
uchar Check_ACK(bit clear)
{
while(IRQ);
sta = SPI_RW(NOP); // 返回狀態寄存器
if(MAX_RT)
if(clear) // 是否清除TX FIFO，沒有清除在復位MAX_RT中斷標志后重發
SPI_RW(FLUSH_TX);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, sta); // 清除TX_DS或MAX_RT中斷標志
IRQ = 1;
if(TX_DS)
return(0x00);
else
return(0xff);
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：CheckButtons()
描述：
檢查按鍵是否按下，按下則發送一字節數據
/**************************************************/
void CheckButtons()
{
if(KEY==0)
{
delay_ms(20);
if(KEY==0)
{
TX_BUF[0] = DATA; // 數據送到緩存
TX_Mode(TX_BUF); // 把nRF24L01設置為發送模式并發送數據
LED1=0;
Check_ACK(1); // 等待發送完畢，清除TX FIFO
delay_ms(250);
delay_ms(250);
LED1 = 1; // 關閉LED
RX_Mode(); // 設置為接收模式
while(!KEY);
DATA <<= 1;
if(!DATA)
DATA = 0x01;
}
}
}
/**************************************************/
/**************************************************
函數：main()
描述：
主函數
/**************************************************/
void main(void)
{
init_io(); // 初始化IO
RX_Mode(); // 設置為接收模式
while(1)
{
CheckButtons(); // 按鍵掃描
sta = SPI_Read(STATUS); // 讀狀態寄存器
if(RX_DR) // 判斷是否接受到數據
{
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD, RX_BUF, TX_PLOAD_WIDTH); // 從RX FIFO讀出數據
flag = 1;
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, sta); // 清除RX_DS中斷標志
if(flag) // 接受完成
{
flag = 0; // 清標志
LED2 = 0;//RX_BUF[0]; // 數據送到LED顯示
delay_ms(250);
delay_ms(250);
LED2 = 1;//0xff; // 關閉LED
}
}
}
/**************************************************/

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

1801 2.4G無線模塊.rar (2.76 MB, 下載次數: 133)

ID:349409 · 發表于 2018-6-11 14:50

單片機無線傳輸，那不是要2個單片機，一個單片機把數據向無線傳輸模塊輸出，轉無線發送。再用一個單片機從無線傳輸模塊中讀取？

ID:243748 · 發表于 2018-6-13 19:11

這個可以傳視頻嗎

ID:392961 · 發表于 2018-12-28 17:45

我調試好了，不錯的程序

ID:560195 · 發表于 2020-5-15 17:38

emmm正在學習，下載看看

ID:1043047 · 發表于 2023-2-14 16:13

不知道是不是我想要的

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NRF24L01無線傳輸模塊的單片機源碼與資料分享