如何为编程爱好者设计一款好玩的智能硬件（十）——无线2.4G通信模块研究·一篇说完

六、温湿度传感器DHT11驱动封装（下）：如何为编程爱好者设计一款好玩的智能硬件（六）——初尝试·把温湿度给收集了（下）！

七、点阵字符型液晶显示模块LCD1602驱动封装（上）：如何为编程爱好者设计一款好玩的智能硬件（七）——LCD1602点阵字符型液晶显示模块驱动封装（上）

八、LCD1602点阵字符型液晶显示模块驱动封装（中）：如何为编程爱好者设计一款好玩的智能硬件（八）——LCD1602点阵字符型液晶显示模块驱动封装（中）

九、LCD1602点阵字符型液晶显示模块驱动封装（下）：如何为编程爱好者设计一款好玩的智能硬件（九）——LCD1602点阵字符型液晶显示模块驱动封装（下）

十、nRF24L01无线2.4G一篇说完

　　承接上文，本节将从零开始带你认识无线2.4G模块，了解其控制和通信指令，从而封装一个nRF24L01底层的驱动函数，并最终写一个3-3通信的小实验验证我们的封装。在Quick Know部分你将快速浏览到nRF24L01的基本信息；在Thorough Understand部分你将深入nRF24L01细节了解其通信属性；在最后一部分你将看到我关于nRF24L01的底层驱动封装，并基于这个封装做了个简陋的3对3无线互传实验。

ＱＵＩＣＫ　ＫＮＯＷ

1、芯片简介：

　　NRF24L01 是 NORDIC 公司最近生产的一款无线通信通信芯片，采用 FSK 调制，内部集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 协议。可以实现点对点或是 1 对 6 的无线通信。无线通信速度可以达到 2M（bps）。NORDIC 公司提供通信模块的 GERBER 文件，可以直接加工生产。嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留 5 个GPIO，1 个中断输入引脚，就可以很容易实现无线通信的功能，非常适合用来为 MCU 系统构建无线通信功能。

2、数据接口主要是SPI接口：

CSN：芯片的片选线，CSN 为低电平芯片工作。
SCK：芯片控制的时钟线（SPI 时钟）
MISO：芯片控制数据线（Master input slave output）
MOSI：芯片控制数据线（Master output slave input）
IRQ：中断信号。无线通信过程中 MCU 主要是通过 IRQ 与 NRF24L01 进行通信。
CE： 芯片的模式控制线。在 CSN 为低的情况下，CE 协同 NRF24L01 的 CONFIG 寄存器共同决定 NRF24L01 的状态（参照 NRF24L01 的状态机）。

3、NRF24L01状态及状态机：

Power Down Mode：掉电模式
Tx Mode：发射模式
Rx Mode：接收模式
Standby-1 Mode：待机 1 模式
Standby-2 Mode：待机 2 模式

4、对24L01的固件编程的基本思路如下：

1） 置CSN为低，使能芯片，配置芯片各个参数。配置参数在Power Down状态中完成。

2） 如果是Tx模式，填充TxFIFO。

3） 配置完成以后，通过 CE 与 CONFIG 中的 PWR_UP 与 PRIM_RX 参数确定 24L01要切换到的状态。

Tx Mode：PWR_UP=1; PRIM_RX=0; CE=1 (保持超过 10us 就可以)；

Rx Mode: PWR_UP=1; PRIM_RX=1; CE=1;

4) IRQ 引脚会在以下三种情况变低：

Tx FIFO 发完并且收到 ACK（使能 ACK 情况下）

Rx FIFO 收到数据

达到最大重发次数

将 IRQ 接到外部中断输入引脚，通过中断程序进行处理。

5、Tx与Rx的配置过程 ：

　　Tx模式初始化过程

1）写 Tx 节点的地址	TX_ADDR
2）写 Rx 节点的地址（主要是为了使能 Auto Ack）	RX_ADDR_P0
3）使能 AUTO ACK	EN_AA
4）使能 PIPE 0	EN_RXADDR
5）配置自动重发次数	SETUP_RETR
6）选择通信频率	RF_CH
7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率）	RF_SETUP
8 ) 选择通道 0 有效数据宽度	Rx_Pw_P0
9）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式	CONFIG

Rx 模式初始化过程

1）写 Rx 节点的地址	RX_ADDR_P0
2）使能 AUTO ACK	EN_AA
3）使能 PIPE 0	EN_RXADDR
4）选择通信频率	RF_CH
5) 选择通道 0 有效数据宽度	Rx_Pw_P0
6）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率）	RF_SETUP
7）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式	CONFIG

6、原理图：

ＴＨＯＲＯＵＧＨ　ＵＮＤＥＲＳＴＡＮＤ

1、Introduction：

　　The nRF24L01+ is a single chip 2.4GHz transceiver with an embedded baseband protocol engine(Enhanced ShockBurst™), suitable for ultra low power wireless applications. The nRF24L01+ is designed for operation in the world wide ISM frequency band at 2.400 - 2.4835GHz.

　　To design a radio system with the nRF24L01+, you simply need an MCU (microcontroller) and a few external passive components.

　　You can operate and configure the nRF24L01+ through a Serial Peripheral Interface (SPI). The register map, which is accessible through the SPI, contains all configuration registers in the nRF24L01+ and is accessible in all operation modes of the chip.

　　The embedded baseband protocol engine (Enhanced ShockBurst™) is based on packet communication and supports various modes from manual operation to advanced autonomous protocol operation. Internal FIFOs ensure a smooth data flow between the radio front end and the system’s MCU. Enhanced Shock-Burst™ reduces system cost by handling all the high speed link layer operations.

　　The radio front end uses GFSK modulation. It has user configurable parameters like frequency channel,output power and air data rate. nRF24L01+ supports an air data rate of 250 kbps, 1 Mbps and 2Mbps. The high air data rate combined with two power saving modes make the nRF24L01+ very suitable for ultra low power designs.

　　nRF24L01+ is drop-in compatible with nRF24L01 and on-air compatible with nRF2401A, nRF2402,nRF24E1 and nRF24E2. Intermodulation and wideband blocking values in nRF24L01+ are much improved in comparison to the nRF24L01 and the addition of internal filtering to nRF24L01+ has improved the margins for meeting RF regulatory standards.

　　Internal voltage regulators ensure a high Power Supply Rejection Ratio (PSRR) and a wide power supply range.

2、Features：

• Radio