STM32F107VC金龙开发板 第十七章 金龙107——NRF24L01实验

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第十七章 金龙107——NRF24L01实验


17.1、NRF24L01简介:

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件无线模块，工作全球免申请2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段，最大发射功率0dBm（1mW）。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9 mA；接收时，工作电流只有12.3 mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。

主要特性：

1）支持六路通道的数据接收

2）低工作电压：1.9-3.6V低电压工作

3）高速率：2Mbps（软件设置1Mbps或2Mbps）

4）多点频：125频点，满足多点通信和调频通信需要（2400+RF_CH）

5）nRF24L01集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分

6）SPI接口可以方便和单片机进行通信

如上图，nRF24L01与单片机的接口，具体功能如下表描述

引脚	名称	描述
1	GND	地
2	VCC	电源
3	CE	发送接收使能
4	CSN	片选（低电平使能）
5	SCK	SPI时钟
6	MOSI	SPI从机接收
7	MISO	SPI从机发送
8	IRQ	可屏蔽中断引脚（低电平使能）

17.2、工作模式:

nRF24L01有四种工作模式：

收发模式

配置模式

空闲模式

关机模式

数据发射：发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式：接着把接收节点地址TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD必须在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据；若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号（自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致）。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从TX FIFO中清除；若未收到应答，则自动重新发射该数据(自动重发已开启)，若重发次数(ARC)达到上限，MAX_RT置高，TX FIFO中数据保留以便再次重发；MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，产生中断，通知MCU。最后发射成功时，若CE为低则nRF24L01进入空闲模式1；若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入空闲模式2。

数据接收：接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在RX FIFO中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，产生中断，通知MCU去取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入空闲模式1。

17.3、nRF24L01读写时序:

stm32通过SPI接口对nRF24L01进行配置，具体指令及寄存器请参考手册，其指令格式如下

命令字：由高位到低位（每字节）

数据字节：低字节到高字节，每一字节高位在前

任何一条新指令均由CSN 的由高到低的转换开始，下图为SPI操作及时序。 在写寄存器之前一定要进入待机模式或掉电模式。

读操作

写操作

17.4、程序说明:

本次实验使用两块金龙107开发板（带nRF24L01无线模块）进行通信，板A为主动发射端，板B为接收板。

板A：初始化完成后，进入主循环通过无线模块发送数据“abcd”。

板B：初始化完成后进入循环等待接收，接收到数据后通过串口打印数据。

如下图是stm32与nRF24L01的接口描述，其中PB3、PB4和PB5分别为SPI3的SCK、MISO和MOSI引脚，PD3接CE，PA8接CSN，PB15接可屏蔽中断引脚，实验中需要将跳线帽JP13接23脚。

17.5 程序说明：

stm32对nRF24L01的配置及读写代码如下：

void Init_24L01(void)

{

        uchar Channel=0x20;

        uchar Status;

        uchar CONFIG_data;        

        NRF24L01_Configuration();                //IO口初始化

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + CONFIG,0x19);//屏蔽中断使能CRC接收模式

        CONFIG_data = SPI_Read(CONFIG);                        

        printf("The CONFIG_data is 0x%x",CONFIG_data);        

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + EN_AA,0x00);                //禁止自动应答        

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + EN_RXADDR,0x01);//允许接收通道0        

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + SETUP_AW,0x03);        //接收发射地址5字节

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + SETUP_RETR,0x00);//禁止自动重发        

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + RF_CH,Channel);//设置工作通道频率        

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + RF_SETUP,0x07);//传输速率1Mbps、0dBm

        Status = SPI_Read(RF_SETUP);

        printf("The STATUS is 0x%x",Status);        

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + STATUS,0x70);        //清空标志位

        Status = SPI_Read(STATUS);

        printf("The STATUS is 0x%x",Status);        

        SPI_Write_Buf(WRITE_REGL + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);        //接收通道0地址        

        SPI_Write_Buf(WRITE_REGL + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);    //发送地址        

        SPI_RW_Reg(WRITE_REGL + RX_PW_P0,0x04);//接收数据通道0有效数据宽度4字节        

        CSN=0;

        SPI_RW(0xE2);        //清除RX FIFO寄存器

        CSN=1;        

        CSN=0;

        SPI_RW(0xE1);        //清除TX FIFO寄存器

        CSN=1;}

17.6. 实验现象：

插上串口和nRF24L01，下载程序后，重新上电，打开串口调试助手（波特率115200），板A从串口打印出来“NRF24L01 Test!”，板B从串口打印出来“Receive data is:abcd”。

【17】金龙板NRF24L01.rar (882.44 KB, 下载次数: 263)

2015-4-22 11:14 上传

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2015-4-22 11:14 上传

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不错很解释详细

大秦正声

很好的芯片和代码！谢谢