基于單片機的NRF24L01無線接收裝置設計(PCB+原理圖+代碼)

ID:442600 · 發表于 2018-12-13 11:45

親測可用哦，需要可下，由Proteus仿真等文件
Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

單片機源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned char uint;
//****************************************NRF24L01端口定義***************************************
sbit CE = P1^0;
sbit CSN = P1^5;
sbit SCK = P1^1;
sbit MOSI = P1^4;
sbit MISO = P1^2;
sbit IRQ = P1^3;
sbit LED = P3^2;
sbit re = P2^7;
//*****************************************DS1820端口設置****************************************
sbit DQ=P1^6; //顯示緩沖區
//******************************************************************************************
uint bdata sta; //NRF24L01狀態標志
sbit RX_DR =sta^6;
sbit TX_DS =sta^5;
sbit MAX_RT =sta^4;
//*************************************NRF24L01**************************************************
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 本機地址寬度設置
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 接收方地址寬度設置
#define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 4 字節數據長度
#define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 4 字節數據長度
uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
uchar RX_BUF[RX_PLOAD_WIDTH];
uchar TX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH];
//*****************************NRF24L01寄存器指令，詳細請對照，Page18******************************
#define READ_REG 0x00 // 讀寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 寫寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 讀取接收數據指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 寫待發數據指令
#define FLUSH_TX 0xE1 // 沖洗發送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 沖洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定義重復裝載數據指令
#define NOP 0xFF // 保留
//****************************SPI(nRF24L01)寄存器地址，詳細請對照，Page18-24**********************
#define CONFIG 0x00 // 配置收發狀態，CRC校驗模式以及收發狀態響應方式
#define EN_AA 0x01 // 自動應答功能設置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道設置
#define SETUP_AW 0x03 // 收發地址寬度設置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自動重發功能設置
#define RF_CH 0x05 // 工作頻率設置
#define RF_SETUP 0x06 // 發射速率、功耗功能設置
#define STATUS 0x07 // 狀態寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 發送監測功能
#define CD 0x09 // 地址檢測
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 頻道0接收數據地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 頻道1接收數據地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 頻道2接收數據地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 頻道3接收數據地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 頻道4接收數據地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 頻道5接收數據地址
#define TX_ADDR 0x10 // 發送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收頻道0接收數據長度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO棧入棧出狀態寄存器設置
//************************************NRF24L01函數申明**********************************************
void Delay(unsigned int s);
void inerDelay_us(unsigned char n);
void init_NRF24L01(void);
uint SPI_RW(uint uchar);
uchar SPI_Read(uchar reg);
//void SetRX_Mode(void);
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
//unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);
//*****************************************長延時*****************************************
void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i;
for(i=0; i<s; i++);
for(i=0; i<s; i++);
}
/******************************************************************************************
/*延時函數
/******************************************************************************************/
void inerDelay_us(unsigned char n)
{
for(;n>0;n--)
_nop_();
}
//****************************************************************************************
/*NRF24L01初始化
//***************************************************************************************/
void init_NRF24L01(void)
{
inerDelay_us(100);
CE=0; // chip enable
CSN=1; // Spi disable
SCK=0; // Spi clock line init high
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 寫本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 寫接收端地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 頻道0自動 ACK應答允許
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允許接收地址只有頻道0，如果需要多頻道可以參考Page21
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 設置信道工作為2.4GHZ，收發必須一致
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //設置接收數據長度，本次設置為4字節
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //設置發射速率為1Mkbps，發射功率為最大值0dB
}
/****************************************************************************************************
/*函數：uint SPI_RW(uint uchar)
/*功能：NRF24L01的SPI寫時序,詳細看時序圖，Page19
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW(uint uchar)
{
uint bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit
{
MOSI = (uchar & 0x80); // output 'uchar', MSB to MOSI
uchar = (uchar << 1); // shift next bit into MSB..
SCK = 1; // Set SCK high..
uchar |= MISO; // capture current MISO bit
SCK = 0; // ..then set SCK low again
}
return(uchar); // return read uchar
}
/****************************************************************************************************
/*函數：uchar SPI_Read(uchar reg)
/*功能：NRF24L01的SPI時序,詳細看時序圖，Page19
/****************************************************************************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...
SPI_RW(reg); // Select register to read from..
reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication
return(reg_val); // return register value
}
/****************************************************************************************************/
/*功能：NRF24L01讀寫寄存器函數,
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uint status;
CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction
status = SPI_RW(reg); // select register
SPI_RW(value); // ..and write value to it..
CSN = 1; // CSN high again
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/****************************************************************************************************/
/*函數：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于讀數據，reg：為寄存器地址，pBuf：為待讀出數據地址，uchars：讀出數據的個數
/****************************************************************************************************/
/*uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status uchar
for(uchar_ctr=0;uchar_ctr<uchars;uchar_ctr++)
pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0); //
CSN = 1;
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}*/
/*********************************************************************************************************
/*函數：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于寫數據：為寄存器地址，pBuf：為待寫入數據地址，uchars：寫入數據的個數
/*********************************************************************************************************/
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; //SPI使能
status = SPI_RW(reg);
for(uchar_ctr=0; uchar_ctr<uchars; uchar_ctr++) //
SPI_RW(*pBuf++);
CSN = 1; //關閉SPI
return(status); //
}
/*
/****************************************************************************************************/
/*函數：void SetRX_Mode(void)
/*功能：數據接收配置
/****************************************************************************************************
void SetRX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // IRQ收發完成中斷響應，16位CRC ，主接收
CE = 1;
inerDelay_us(130);
}
/******************************************************************************************************
/*函數：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
/*功能：數據讀取后放如rx_buf接收緩沖區中
/******************************************************************************************************
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 讀取狀態寄存其來判斷數據接收狀況
if(RX_DR) // 判斷是否接收到數據
{
CE = 0; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
revale =1; //讀取數據完成標志
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到數據后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高為1，通過寫1來清楚中斷標志
return revale;
}
*/
/***********************************************************************************************************
/*函數：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
/*功能：發送 tx_buf中數據
/**********************************************************************************************************/
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 裝載接收端地址
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 裝載數據
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收發完成中斷響應，16位CRC，主發送
CE=1; //置高CE，激發數據發送
inerDelay_us(10);
}
uchar Check_ACK()
{
sta=SPI_Read(STATUS); // 讀狀態寄存器
if(TX_DS||MAX_RT)
{
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, 0xff); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標志
CSN = 0;
SPI_RW(FLUSH_TX); //清除TX_FIFO
CSN = 1;
return(0);
}
else
return(1);
}
uchar Temp_Value[]={0x00,0x00};
//bit DS18B20_IS_OK = 1;
uint temp=0;
uchar Display_Digit[]={0,0,0,0,0};
uchar code df_Table[]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};
sbit LCD_RS = P2^0;
sbit LCD_RW = P2^1;
sbit LCD_EN = P3^7;
uchar Temp_Disp_Title[]= {"reshidian : "}; //1602 液晶第一行顯示內容
uchar Current_Temp_Display_Buffer[]={" TEMP: "}; //1602 液晶第二行顯示內容
void delay1ms(unsigned int ms)//延時1毫秒（不夠精確的）
{unsigned int i,j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=0;j<100;j++);
}
bit LCD_Busy_Check() //LCD 忙標志，返回值為 1602LCD 的忙標志位，為 1 表示忙
{
bit result;
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 1;
LCD_EN = 1;
delay1ms(1);
result = (bit)(P0&0x80);
LCD_EN=0;
return result;
}
void Write_LCD_Command(uchar cmd) //1602LCD 寫指令函數
{
while(LCD_Busy_Check());
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 0;
_nop_();
_nop_();
P0 = cmd;
delay1ms(1);
LCD_EN = 1;
delay1ms(1);
LCD_EN = 0;
}
void Write_LCD_Data(uchar dat) //1602LCD 寫數據函數
{
while(LCD_Busy_Check());
LCD_RS = 1;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 0;
P0 = dat;
delay1ms(1);
LCD_EN = 1;
delay1ms(1);
LCD_EN = 0;
delay1ms(1);
}
void LCD_Initialise() //1602LCD 初始化
{
Write_LCD_Command(0x01);
delay1ms(5);
Write_LCD_Command(0x08);
delay1ms(5);
Write_LCD_Command(0x38);
delay1ms(5);
Write_LCD_Command(0x0c);
delay1ms(5);
Write_LCD_Command(0x06);
delay1ms(5);
}
void Set_LCD_POS(uchar pos) //1602LCD 設置顯示位置
{
Write_LCD_Command(pos|0x80);
}
void Delayl(uint x) //延時 2
{
while(x--);
}
uchar Init_DS18B20() //初始化（或者說復位）DS18B20
{
uchar status;
DQ = 1;
Delayl(8);
DQ = 0;
Delayl(90);
DQ = 1;
Delayl(8);
status=DQ;Delayl(100);
DQ = 1;
return status;
}
uchar ReadOneByte() //從 DS18B20 讀一字節數據
{
uchar i,dat=0;
DQ = 1;
_nop_();
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0;
dat >>= 1;
DQ = 1;
_nop_();
_nop_();
if(DQ)
dat |= 0X80;
Delayl(30);
DQ = 1;
}
return dat;
}
void WriteOneByte(uchar dat) //從 DS18B20 寫一字節數據
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0;
DQ = dat& 0x01;
Delayl(5);
DQ = 1;
dat >>= 1;
}
}
void Read_Temperature() //從 DS18B20 讀取溫度值
{
Init_DS18B20();
WriteOneByte(0xcc); //跳過序列號命令
WriteOneByte(0x44); //啟動溫度轉換命令
Init_DS18B20(); //復位 DS18B20 （每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進行復位操作）
WriteOneByte(0xcc); //跳過序列號命令
WriteOneByte(0xbe); //讀取溫度寄存器
Temp_Value[0] = ReadOneByte(); //讀取溫度低 8 位（先讀低字節，再讀高字節，）
Temp_Value[1] = ReadOneByte();//讀取溫度高 8 位（每次只能讀一個字節）
}
void Display_Temperature() //在 1602LCD 上顯示當前溫度
{
uchar i;
uchar t = 150, ng = 0; //延時值與負數標志
if((Temp_Value[1]&0xf8)==0xf8) //高字節高 5 位如果全為 1，則為負數，為負數時取反
{ //加 1，并設置負數標志為 1
Temp_Value[1] = ~Temp_Value[1];
Temp_Value[0] = ~Temp_Value[0]+1;
if(Temp_Value[0]==0x00) //若低字節進位，則高字節加 1
Temp_Value[1]++;
ng = 1; //設置負數標志為 1
}
Display_Digit[0] = df_Table[Temp_Value[0]&0x0f]; //查表得到溫度小數部分
//獲取溫度整數部分（低字節低 4 位清零，高 4 位右移 4 位）+（高字節高 5 位清零，
//低三位左移 4 位）
temp= ((Temp_Value[0]&0xf0)>>4) | ((Temp_Value[1]&0x07)<<4);
//將溫度整數部分分解為 3 位待顯示數字
Display_Digit[3] = temp/100;
Display_Digit[2] = temp%100/10;
Display_Digit[1] = temp%10;
Display_Digit[4] = ng;
//刷新 LCD 緩沖 //加字符 0 是為了將待數字轉化為字符顯示
Current_Temp_Display_Buffer[11] = Display_Digit[0] + '0';
Current_Temp_Display_Buffer[10] = '.';
Current_Temp_Display_Buffer[9] = Display_Digit[1] + '0';
Current_Temp_Display_Buffer[8] = Display_Digit[2] + '0';
Current_Temp_Display_Buffer[7] = Display_Digit[3] + '0';
if(Display_Digit[3] == 0) //高位為 0 時不顯示
Current_Temp_Display_Buffer[7] = ' ';
if(Display_Digit[2] == 0&&Display_Digit[3]==0) //高位為 0，且次高位為 0，則次高位不顯示
Current_Temp_Display_Buffer[8] = ' ';
//負號顯示在恰當位置
if(Display_Digit[4]==1)
Current_Temp_Display_Buffer[6] = '-';
else
Current_Temp_Display_Buffer[6] = ' ';
if (re ==0)
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

基于單片機無線收發裝置的紅外溫度報警器最終.7z (11.38 MB, 下載次數: 89)

ID:298663 · 發表于 2020-3-5 17:37

你pcb圖上有一處畫的直角，這個一般是要避免的，雖然不會影響功能，但是在高速電路設計中會有EMI問題

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基于單片機的NRF24L01無線接收裝置設計(PCB+原理圖+代碼)

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