一：参照之前在论坛发布的帖子，此片文件作为无线通讯模块的接收端，完成USB与RS485、RS232、TTL之间的电平转换，从而将数据USB模块发送的数据成功的发送到模块当中。
下面和大家分享一下该从机的模块的硬件设计、软件开发及开发中遇到的问题
硬件设计部分：
2.1 自动收发485电路
由于RS485是半双工通讯方式，而这里在开发的时候由于为了兼容其他通讯电平，这里将制作了一个485自动切换发送、接收状态的电路，为了电路简单这里使用3V3供电的MAX3485（也可以使用SP3485替换），而485的后端，并未使用TVS管保护电路、匹配电阻电路，只是在A相、B相增加上下拉电阻。
这里简单分析一下，电路知识：当有数据发送时，485发送数据使能引脚，由于Q2nMOS导通，而拉高变为高电平，当没有数据发送时，进入接收状态。
这个电路已经我长时间的测试，很稳定的，大家在设计自动收发电路时，可以参考一下。
2.2 485、232、TTL电平转换电路
2.2 CD4052介绍：
CD4052是一个差分4通道数字控制模拟开关，有A、B两个二进制控制输入端和INH输入，。幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰峰值至20V的模拟信号。
例如，若V DD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，则0～5V的数字信号可控制-13.5～4.5V的模拟信号，这些开关电路在整个VDD-VSS和VDD-VEE电源范围内具有极低的静态功耗，
与控制信号的逻辑状态无关，当INH输入端=“1”时，所有通道截止。二位二进制输入信号选通4对通道中的一通道，可连接该输入至输出。
内部引脚导通的真值表
应用时可以通过单片机对A/B的控制来选择输入哪一路，例如：需要从4路输入中选择第二路输入，假设使用的是Y组，那么单片机只需要分别给A和B送1和0即可选中该路，然后进行相应的处理。
在使用这个芯片时候我们需要注意一下，芯片６脚为使能引脚，当其为低电平时，主芯片才可以正常输出，这里i为了方便我就把其直接接入GND，使其一直处于工作状态，或者接入单片机的控制引脚，使信哦内部切换收到单片机的控制。
2.3 状态指示
主要代码：
void comm_mode(uint8_t mod)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
switch(mod)
{
case 1:
//USART2_TX PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
LED2 = 1;
LED3 = 1;
LED4 = 0;
LED5 = 0;
CD4052_A1 = 0;
CD4052_B1 = 0;
CD4052_A2 = 1;
CD4052_B2 = 1;
break;
case 2:
//USART2_TX PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
LED2 = 1;
LED3 = 0;
LED4 = 1;
LED5 = 0;
CD4052_A1 = 1;
CD4052_B1 = 0;
CD4052_A2 = 1;
CD4052_B2 = 1;
break;
case 3:
//USART2_TX PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
LED2 = 1;
LED3 = 0;
LED4 = 0;
LED5 = 1;
CD4052_A1 = 0;
CD4052_B1 = 1;
CD4052_A2 = 1;
CD4052_B2 = 1;
break;
case 4:
//USART2_TX PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
LED2 = 0;
LED3 = 1;
LED4 = 1;
LED5 = 0;
CD4052_A1 = 0;
CD4052_B1 = 0;
CD4052_A2 = 0;
CD4052_B2 = 0;
break;
case 5:
//USART2_TX PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
LED2 = 0;
LED3 = 1;
LED4 = 0;
LED5 = 1;
CD4052_A1 = 0;
CD4052_B1 = 0;
CD4052_A2 = 1;
CD4052_B2 = 0;
break;
case 6:
//USART2_TX PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
LED2 = 0;
LED3 = 0;
LED4 = 1;
LED5 = 1;
CD4052_A1 = 1;
CD4052_B1 = 0;
CD4052_A2 = 1;
CD4052_B2 = 0;
break;
}
}//外部中断1服务程序
void EXTI1_IRQHandler(void)
{
uint8_t buffer[32] = {0};
QelemType data = {0};
uint8_t i;
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); //清除LINE1上的中断标志位
if(NRF24L01_RxPacket(buffer) == 0)
{
for(i = 0; i < buffer[0]; i ++)
{
data.buffer = buffer[i + 1];
enquene(&Qusart1Send,&data);
}
}
}#include "24L01.h"
#include "delay.h"
#include "spi.h"
#include "QUEUE.h"
#include "usb_prop.h"
#include "usart.h"
#include "string.h"
//Mini STM32开发板
//NRF24L01 驱动函数
// SPI总线速度设置
#define SPI_SPEED_2 0
#define SPI_SPEED_4 1
#define SPI_SPEED_8 2
#define SPI_SPEED_16 3
#define SPI_SPEED_256 4
const unsigned char TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //1发送地址
const unsigned char RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //P0接收地址
const unsigned char TX1_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x01,0xc2,0xc2,0xc2,0xc2}; //1发送地址
const unsigned char RX1_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x01,0xc2,0xc2,0xc2,0xc2}; //P1接收地址
//初始化24L01的IO口
void NRF24L01_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; //初始化CE
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //初始化CS
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
Set_NRF24L01_CSN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; //初始化IRQ
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU ; //上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
SPI1_Init(); //初始化SPI1
Clr_NRF24L01_CE; //使能24L01
Set_NRF24L01_CSN; //SPI片选取消
Set_NRF24L01_IRQ;
}
//SPI 速度设置函数
//SpeedSet:
//SPI_SPEED_2 2分频 (SPI 36M@sys 72M)
//SPI_SPEED_8 8分频 (SPI 9M@sys 72M)
//SPI_SPEED_16 16分频 (SPI 4.5M@sys 72M)
//SPI_SPEED_256 256分频 (SPI 281.25K@sys 72M)
void SPIx_SetSpeed(u8 SpeedSet)
{
SPI1->CR1&=0XFFC7;//Fsck=Fcpu/256
if(SpeedSet==SPI_SPEED_2)//二分频
{
SPI1->CR1|=0<<3;//Fsck=Fpclk/2=36Mhz
}
else if(SpeedSet==SPI_SPEED_4)//八分频
{
SPI1->CR1|=1<<3;//Fsck=Fpclk/8=9Mhz
}
else if(SpeedSet==SPI_SPEED_8)//八分频
{
SPI1->CR1|=2<<3;//Fsck=Fpclk/8=9Mhz
}
else if(SpeedSet==SPI_SPEED_16)//十六分频
{
SPI1->CR1|=3<<3;//Fsck=Fpclk/16=4.5Mhz
}
else //256分频
{
SPI1->CR1|=7<<3; //Fsck=Fpclk/256=281.25Khz 低速模式
}
//SPI1->CR1|=1<<6; //SPI设备使能
/* Enable SPI1 */
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设
}
//SPIx 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
unsigned char SPIx_ReadWriteByte(unsigned char TxData)
{
unsigned int retry=0;
/* Loop while DR register in not emplty */
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位
{
retry++;
if(retry>2000)return 0;
}
/* Send byte through the SPI1 peripheral */
SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通过外设SPIx发送一个数据
retry=0;
/* Wait to receive a byte */
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:接受缓存非空标志位
{
retry++;
if(retry>2000)return 0;
}
/* Return the byte read from the SPI bus */
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通过SPIx最近接收的数据
}
//检测24L01是否存在
//返回值:0，成功;1，失败
unsigned char NRF24L01_Check(void)
{
unsigned char buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
unsigned char i;
SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_4); //spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）
NRF24L01_Write_Buf(NRF24L01_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.
NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址
for(i=0;i<5;i++)
{
if(buf[i]!=0XA5)break;
}
if(i!=5)return 1;//检测24L01错误
return 0; //检测到24L01
}
//SPI写寄存器
//reg:指定寄存器地址
//value:写入的值
unsigned char NRF24L01_Write_Reg(unsigned char reg,unsigned char value)
{
unsigned char status;
Clr_NRF24L01_CSN; //使能SPI传输
status =SPIx_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器号
SPIx_ReadWriteByte(value); //写入寄存器的值
Set_NRF24L01_CSN; //禁止SPI传输
return(status); //返回状态值
}
//读取SPI寄存器值
//reg:要读的寄存器
unsigned char NRF24L01_Read_Reg(unsigned char reg)
{
unsigned char reg_val;
Clr_NRF24L01_CSN; //使能SPI传输
SPIx_ReadWriteByte(reg); //发送寄存器号
reg_val=SPIx_ReadWriteByte(0XFF);//读取寄存器内容
Set_NRF24L01_CSN; //禁止SPI传输
return(reg_val); //返回状态值
}
//在指定位置读出指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值
unsigned char NRF24L01_Read_Buf(unsigned char reg,unsigned char *pBuf,unsigned char len)
{
unsigned char status,NUM;
Clr_NRF24L01_CSN; //使能SPI传输
status=SPIx_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
for( NUM=0;NUM<len;NUM++)pBuf[NUM]=SPIx_ReadWriteByte(0XFF);//读出数据
Set_NRF24L01_CSN; //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
//在指定位置写指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值
unsigned char NRF24L01_Write_Buf(unsigned char reg, unsigned char *pBuf, unsigned char len)
{
unsigned char status,NUM;
Clr_NRF24L01_CSN; //使能SPI传输
status = SPIx_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
for(NUM=0; NUM<len; NUM++)SPIx_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据
Set_NRF24L01_CSN; //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
//数据写入自动应答中
void NRF24L01_Write_ACKPacket(uint8_t pipe, uint8_t *tx_pload)
{
NRF24L01_Write_Buf(WR_ACK_PLOAD | pipe,tx_pload,TX_PLOAD_WIDTH);
// NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器
}
//读数据在自动应答中
void NRF24L01_Read_ACKPacket(uint8_t *tx_pload)
{
NRF24L01_Read_Buf(NRF24L01_RD_RX_PLOAD,tx_pload,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器
}
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:发送完成状况
unsigned char NRF24L01_TxPacket(unsigned char *txbuf)
{
unsigned char sta;
//SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_8);//spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）
Clr_NRF24L01_CE;
NRF24L01_Write_Buf(NRF24L01_WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF 32个字节
Set_NRF24L01_CE;//启动发送
while(NRF24L01_IRQ!=0);//等待发送完成
sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数
{
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器
return MAX_TX;
}
if(sta&TX_OK)//发送完成
{
NRF24L01_Read_ACKPacket(txbuf);
return TX_OK;
}
return 0xff;//其他原因发送失败
}
//启动NRF24L01接收一次数据
//txbuf:待接收数据首地址
//返回值:0，接收完成；其他，错误代码
unsigned char NRF24L01_RxPacket(unsigned char *rxbuf)
{
unsigned char sta;
QelemType data = {0};
uint8_t buffer[32]={0};
uint16_t i = 0;
LINE_CODING line = {0};
static char flag = 0;
//SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_8); //spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）
sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
//NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+STATUS,sta|0x40); //清除RX_OK中断标志
if(sta&RX_OK)//接收到数据
{
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+STATUS,sta|0x40); //清除RX_OK中断标志
NRF24L01_Read_Buf(NRF24L01_RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器
if(rxbuf[0] == 33)//串口配置指令
{
memcpy((void *)&line,(void *)(rxbuf+1),sizeof(line));
uart2_config_change(line);
NRF24L01_Write_ACKPacket(0,rxbuf);
PBout(5) = 0;
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //使能TIM3
flag = 1;
return 2;//串口配置指令
}
if(flag == 1)
{
if(length(&Qusart1Rec) > 0)
{
for(i = 1; i < 32; i ++)
{
if(dequene(&Qusart1Rec,&data) == -1 )
break;
buffer[i] = data.buffer;
}
buffer[0] = i - 1;
PBout(5) = 0;
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //使能TIM3
}
}
else
{
buffer[0] = 33;//上电后自动要求配置串口
}
NRF24L01_Write_ACKPacket(0,buffer);
return 0;
}
return 1;//没收到任何数据
}
//该函数初始化NRF24L01到RX模式
//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
void RX_Mode(void)
{
Clr_NRF24L01_CE;
NRF24L01_Write_Buf(NRF24L01_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(unsigned char*)RX1_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+RF_CH,110); //设置RF通信频率
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+FEATURE, 0x02);
if(NRF24L01_Read_Reg(FEATURE) == 0x00 && (NRF24L01_Read_Reg(DYNPD) == 0x00))
{
Clr_NRF24L01_CSN; //使能SPI传输
SPIx_ReadWriteByte(LOCK_UNLOCK);//发送寄存器号
SPIx_ReadWriteByte(0x73); //写入寄存器的值
Set_NRF24L01_CSN; //禁止SPI传输
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+FEATURE, 0x02); // Enables payload in ack
}
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+FEATURE, (NRF24L01_Read_Reg(FEATURE) | 0x04));
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+DYNPD, ALL_PIPES & ~0xC0);
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式
Set_NRF24L01_CE; //CE为高,进入接收模式
}
//该函数初始化NRF24L01到TX模式
//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//PWR_UP,CRC使能
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
//CE为高大于10us,则启动发送.
void TX_Mode(void)
{
Clr_NRF24L01_CE;
NRF24L01_Write_Buf(NRF24L01_WRITE_REG+TX_ADDR,(unsigned char*)TX1_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址
NRF24L01_Write_Buf(NRF24L01_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(unsigned char*)RX1_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置RX节点地址,主要为了使能ACK
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+RF_CH,40); //设置RF通道为40
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+FEATURE, 0x02);
if(NRF24L01_Read_Reg(FEATURE) == 0x00 && (NRF24L01_Read_Reg(DYNPD) == 0x00))
{
Clr_NRF24L01_CSN; //使能SPI传输
SPIx_ReadWriteByte(LOCK_UNLOCK);//发送寄存器号
SPIx_ReadWriteByte(0x73); //写入寄存器的值
Set_NRF24L01_CSN; //禁止SPI传输
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+FEATURE, 0x02); // Enables payload in ack
}
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+FEATURE, (NRF24L01_Read_Reg(FEATURE) | 0x04));
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+DYNPD, ALL_PIPES & ~0xC0);
NRF24L01_Write_Reg(NRF24L01_WRITE_REG+CONFIG,0x0e); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,发送模式,开启所有中断
Set_NRF24L01_CE;//CE为高,10us后启动发送
delay_us(10); //CE要拉高一段时间才进入发送模式
}
实物图片：
项目开发中的心得：在开始设计项目时，仅仅时为了自己调试代码方便，后来慢慢的发现，调试代码时候，在调试两个主控之间SPI通讯还是有些难度的，而且时利用SPI方式进行无线传输，开始调试时候，对无线模块还不是很熟悉，遇到的硬件设计不合理、软件代码问题，真的是很头疼不过还是建议大家调试代码时候，遇到问题需要模块化处理，一个模块功能调试完毕后，进行一段时间的老化测试，再去调试其他的功能，对于不太熟悉的底层驱动配置，大家可以使用STM32CUBE软件去生成，开始使用的时候可能会有些不习惯，但是图形化配置还是很方便的。
STM32
MCU
通讯及无线技术
物联网技术
电子DIY
板卡试用
基础知识
软件与操作系统
我爱生活
小e食堂