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nRF24L01无线模块在PIC16F877单片机上的应用解析

工程师
2019-11-28 22:12:42    评分

先简单的介绍下nRF24L01无线模块

(1) 2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用

(2) 最高工作速率2Mbps,高效GFSK调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制场合

(3) 126 频道,满足多点通信和跳频通信需要

(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制

(5) 低功耗1.9 - 3.6V 工作,待机模式下状态为22uA;掉电模式下为900nA

(6) 内置2.4Ghz 天线,体积小巧15mm X29mm

(7) 模块可软件设地址,只有收到本机地址时才会输出数据(提供中断指示),可直接接各种单片机使用,软件编程非常方便

nRF24L01无线模块在PIC16F877单片机上的应用解析

通过SPI方式完成数据的交换,包括数据的发送,数据的接收。说明一下,单片机中如果没有SPI的硬件电路,我们可以使用单片机的普通IO口进行SPI的时序模拟,只要符合无线模块的时序逻辑,一样能控制无线模块的通信。FPGA是可编程逻辑,最大的特点就是灵活,用户可根据需求加入所需要的逻辑器件,当然它所包含的逻辑单元也是相当的丰富,有SPI硬件模块。这样用户就省去了SPI方式的时序逻辑,可以更好的专注于功能的开发。

单片机:这里我们使用的单片机型号为PIC16F877。

无线模块进行数据的交换就是数据的发送与数据的接收,下面将从这2个方面进行介绍。不管是数据的发送还是数据的接收,要想控制好NRF24L01无线模块,先要通过SPI方式对无线模块进行配置,只需要往它对应的寄存器里写入数值便可。

先定义一下PIC上的宏,下面我们就可以很方便的对PIC的引脚进行操作。

1 #define MISO RC2

2 #define MOSI RC3

3 #define SCK RD0

4 #define CE RD2

5 #define CSN RD1

6 #define IRQ RC1

7 #define LED RD3

8 #define KEY0 RB0

9 #define KEY1 RB1

10 #define KEY2 RB2

11 #define KEY3 RB3

12 #define KEY4 RB4

13 #define KEY5 RB5

14 #define KEY6 RB6

15 #define KEY7 RB7

NRF24L01无线模块的寄存器

1 //*******************NRF24L01寄存器指令

2 #define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令

3 #define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令

4 #define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令

5 #define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令

6 //*******************SPI(nRF24L01)寄存器地址

7 #define CONFIG 0x00   // 配置收发状态,

8 #define EN_AA 0x01   // 自动应答功能设置

9 #define EN_RXADDR 0x02   // 可用信道设置

10 #define SETUP_AW 0x03   // 收发地址宽度设置

11 #define SETUP_RETR 0x04   // 自动重发功能设置

12 #define RF_CH 0x05   // 工作频率设置

13 #define RF_SETUP 0x06   // 发射速率、功耗功能设置

14 #define STATUS 0x07   // 状态寄存器

15 #define RX_ADDR_P0 0x0A   // 频道0接收数据地址

16 #define TX_ADDR 0x10   // 发送地址寄存器

17 #define RX_PW_P0 0x11   // 接收频道0接收数据长度

18 #define FIFO_STATUS 0x17   // FIFO栈入栈出状态寄存器设置

有2类寄存器是用户可以根据自己的需求所确定的,那就是地址的长度以及内容、发送与接收数据的长度,但无线模块一次最多可以发送32个字节,这两类寄存器一般设置为3~4个字节。

1 #define TX_PLOAD_WIDTH 4

2 #define RX_PLOAD_WIDTH 4

3 unsigned char TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10}; //本地地址

4 unsigned char RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10}; //接收地址

A 模拟SPI方式

1 /****************************************************************************************************

2 /*函数:uint SPI_RW(uint uchar)

3 /*功能:NRF24L01的SPI时序

4 /****************************************************************************************************/

5 unsigned char SPI_RW(unsigned char a)

6 {

7 unsigned char i;

8 for(i=0;i《8;i++)

9 {

10 if((a&0x80)==0x80)

11 MOSI=1;

12 else MOSI=0; // output ‘uchar’, MSB to MOSI

13 a=(a《《1); // shift next bit into MSB.。

14 SCK=1; // Set SCK high.。

15 if(MISO==1)

16 a|=0x01;

17 else a&=0xfe; // capture current MISO bit

18 SCK=0; // 。.then set SCK low again

19 }

20 return(a); // return read uchar

21 }

B 以SPI方式对寄存器的操作

1 /****************************************************************************************************

2 /*函数:uchar SPI_Read(uchar reg)

3 /*功能:NRF24L01的SPI读操作

4 /****************************************************************************************************/

5 unsigned char SPI_Read(unsigned char reg)

6 {

7 unsigned char reg_val;

8 CSN=0; // CSN low, initialize SPI communicaTIon.。.

9 SPI_RW(reg); // Select register to read from.。

10 reg_val=SPI_RW(0); // 。.then read registervalue

11 CSN=1; // CSN high, terminate SPI communicaTIon

12 return(reg_val); // return register value

13 }

14 /****************************************************************************************************/

15 /*功能:NRF24L01读写寄存器函数

16 /****************************************************************************************************/

17 unsigned char SPI_RW_Reg(unsigned char reg, unsigned char value)

18 {

19 unsigned char status;

20 CSN = 0; // CSN low, init SPI transacTIon

21 status=SPI_RW(reg); // select register

22 SPI_RW(value); // 。.and write value to it.。

23 CSN = 1; // CSN high again

24 return(status); // return nRF24L01 status uchar

25 }

26 /****************************************************************************************************/

27 /*函数:uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)

28 /*功能: 用于读数据,reg:为寄存器地址,pBuf:为待读出数据地址,uchars:读出数据的个数

29 /****************************************************************************************************/

30 unsigned char SPI_Read_Buf(unsigned char reg, unsigned char *pBuf, unsigned char uchars)

31 {

32 unsigned char status,uchar_ctr;

33 CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranacTIon

34 status=SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status uchar

35

36 for(uchar_ctr=0;uchar_ctr

37 {

38 pBuf[uchar_ctr]=SPI_RW(0);

39 }

40 CSN = 1;

41

42 re




高工
2019-11-29 22:31:11    评分
2楼

学到了


工程师
2019-11-29 22:48:38    评分
3楼
PIC16F877 抗干扰性能不错,适合跟RF无线芯片一起使用~



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