自制单片机之十八……无线通讯模块NRF24L01+
(一)基础知识篇
今天刚调试好,先看图吧!
这张是AT89C2051控制NRF24L01+做发射调试。
看看NRF24L01细节吧!
这是LCD屏显示:
AT89S52做接收测试:
正在接收时的显示:
接收到数据后显示32个数据值:
无线模块NRF24L01+应用上篇结束,敬请期待NRF24L01+下篇的调试部分。。。。
(二)模块调试篇
三)发送与接收模块的联调
(四)举例应用
LED调试篇
写了前面四篇关于NRF24L01通讯调试的文章,看来大家还是很喜欢,有帮助的。有很多大学生朋友问我说,我们没有两个LCD来显示调试状态,连一个也没有,能不能用几个LED来显示调试状态呢?因此我就写这篇补充调试的文章,就用P0口的8个LED来显示调试NRF24L01到成功进行数据通讯。
先把51单片机的最小系统准备好,还有8个LED的小电路板,如果你的LED就在系统板上那省了这一步。
8个LED的小板子电路很简单,但你焊接要可靠,不然电路本身都不稳定,后面对判断故障会产生很大影响。
NRF24L01+模块电路还是前面说过的那样:
相同的两个模块的板子。
好!假设我们用P0口来作LED显示、用P1口来作模块接口,下面我们先写一段最简单的程序,来确认LED电路,和P0、P1口的完好!
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
typedef unsigned char uchar;
//*********************************
// 延时函数
// 在晶振为12MHz时,延时count毫秒
//*********************************
void Delayms(uint count)
{
uint i;
while(count--)
{ for(i=0;i<80;i++){}
}
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
//*********************************
// 主函数
//*********************************
void main()
{
P0=0x00; //P0口LED点亮
P1=0x00; //P1口LED点亮
P2=0x00;
P3=0x00;
Delayms(2000); //延时2秒
while(1)
{
P0=~P0;//将P0口数据取反,原来亮的就熄灭
P1=~P1;//将P1口数据取反,原来亮的就熄灭
P2=~P2;
P3=~P3;
Delayms(500); //延时半秒
}
}
这是段极简单的程序,用来检测单片机电路连接的正确性,和IO口的工作状态是否正常,为后面调试NRF24L01做好准备。
它的工作状态如下:
同样的,把LED的接口再接到P1口,看看它是否一样的在全部闪烁。做好了这步,准备工作就算完成了。
接下来我们把NRF24L01+的模块插上,要注意,接口要对清楚,电源要连接正确:
接下来我们写发送程序:
//**********************************
// NRF24L01+模块发射程序
// 用8个LED调试
// Txz001 2012.05.16
//**********************************
#include <reg52.h>
typedef unsigned char uchar; //将无符号字节类型重定义为uchar
typedef unsigned int uint; //将无符号整数类型重定义为Uint
//*********************NRF24L01函数定义****************************
void delayms(uint t);//毫秒延时
void init_NRF24L01(void); //模块初始化函数
uchar SPI_RW(uchar reg); //基本SPI读写时序
uchar SPI_Read(uchar reg); //从寄存器reg读一个字节
void SetRX_Mode(void); //设置接收模式
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); //向寄存器写一个字节
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); // 从缓冲器读出uchars字节的数据
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //向缓冲器写进uchars字节的数据
void nRF24L01_TxPacket(uchar * tx_buf); //启动一次发送
uchar nRF24L01_RxPacket(uchar * rx_buf);//读取接收的数据,放入rx_buf数组
//***********NRF24L01模块IO端口定义******************
sbit CE=P1^0;
sbit CSN =P1^1;
sbit SCK =P1^2;
sbit MOSI =P1^3;
sbit MISO =P1^4;
sbit IRQ =P1^5;
//*****************NRF24L01常量**********************
#define TX_ADR_WIDTH 5 //发送地址宽度 5字节
#define RX_ADR_WIDTH 5 //接收地址宽度 5字节
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 // 发送数据宽度 32字节
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //接收数据的宽度 32字节
uchar const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05}; //本地地址
uchar const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05}; //接收地址
//*****************NRF24L01寄存器指令*******************
#define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令
#define FLUSH_TX 0xE1 //清空发送缓冲区
//**************SPI(nRF24L01)寄存器地址常量*****************
#define CONFIG 0x00 // 配置收发状态,CRC校验模式以及收发状态响应方式
#define EN_AA 0x01 // 自动应答功能设置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道设置
#define SETUP_AW 0x03 // 收发地址宽度设置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自动重发功能设置
#define RF_CH 0x05 // 工作频率设置
#define RF_SETUP 0x06 // 发射速率、功耗功能设置
#define STATUS 0x07 // 状态寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 发送监测功能
#define CD 0x09 // 地址检测
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 频道1接收数据地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 频道2接收数据地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 频道3接收数据地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 频道4接收数据地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 频道5接收数据地址
#define TX_ADDR 0x10 // 发送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道0接收数据长度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
/*****毫秒延时子程序*****/
void delayms(uint t) //约延时t毫秒
{
uint i;
while(t--)
{
for(i=0;i<125;i++);
}
}
/**********************************************
/*函数:uint SPI_RW(uint uchar)
/*功能:NRF24L01的SPI写时序
/**********************************************/
uchar SPI_RW(uchar uuchar)
{
uchar bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // 输出8个位
{
MOSI = (uuchar & 0x80); //输出uuhar的最高位
uuchar = (uuchar << 1); //左移一位
SCK = 1; // 将时钟线置‘1’
uuchar |= MISO; //同时读取STATUS
SCK = 0; //然后再将时钟线置‘0’
}
return(uuchar); //返回读取的值
}
/***********************************************
/*函数:uchar SPI_Read(uchar reg)
/*功能:NRF24L01的SPI读取一个字节时序
/***********************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; //CSN置'0',允许指令操作
SPI_RW(reg); //写一条reg指令
reg_val = SPI_RW(0); //读取reg的值到reg_val
CSN = 1; //CSN置'1',禁示操作
return(reg_val); //返回读取的值
}
/***********************************************
/*功能:NRF24L01写一个字节到寄存器函数
/***********************************************/
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uchar status;
CSN = 0; // CSN置'0',允许操作
status = SPI_RW(reg); //这指令,并读STATUS
SPI_RW(value); //写数据值到reg
CSN = 1; // CSN置'1',禁止操作
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/*****************************************************************
/*函数:uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于写数据:reg:为寄存器地址,
/* pBuf:为待写入数据地址,
/* uchars:写入数据的个数
/*****************************************************************/
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uchar 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; //关闭SPI
return(status); //
}
//******************************************
/*NRF24L01初始化
//******************************************/
void init_NRF24L01(void)
{
delayms(1);
CE=0; // 射频停止工作
CSN=1; // 停止寄存器读写
SCK=0; //时种信号停止读写
IRQ=1;//中断复位
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x00); // 频道0自动 ACK应答禁止
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x00); //禁止自动发送
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0,
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 1); // 设置信道工作为2.4GHZ,收发必须一致
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度,本次设置为32字节
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为2MHZ,发射功率为最大值0dB
}
/******************************************************
/*函数:void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
/*功能:发送 tx_buf中数据
/*******************************************************/
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 装载接收端地址
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH);// 装载数据
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应,16位CRC,主发送
CE=1; //置高CE,激发数据发送
delayms(1);
}
//************************************
// 主函数
//************************************
void main()
{
uchar TxBuf[32];
uchar status; //定义一个变量用来装读取到的STATUS数值
init_NRF24L01();//NRF24L01初始化
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF); //清状态寄存器
status=SPI_Read(STATUS); //读取状态
P0=~status;//P0口显示读取的状态
delayms(4000);//显示延时4秒,以便从容看清楚
P0=0xff;//清除显示
delayms(600);
TxBuf[0]=1; //我们设置个初值1在想要发送的数组的第1个里变量里。
while(1)
{ TxBuf[0]=~TxBuf[0]; //这句把要发送的第1个变量的值取反,如果原来是1,现再就为0
nRF24L01_TxPacket(TxBuf);//装载数据并进行一次发送操作
status=SPI_Read(STATUS); //发送完后再读取状态
P0=~status; //显示发送完后的状态
delayms(500); //显示发送后的信息停留1秒
P0=0xFF; //清除显示
delayms(500);
}
}
程序看上去挺长,其实大部分都是常量的定义。主要的几句就在主函数里,要注意的是接口的定义跟你插在板子上接口要一致。电源不能接错哦!这个程序很简单,开始对NRF24L01初始化,然后读取它的状态值显示在P0口,正确的状态应为00001110,然后停顿4秒,让我可以从容看清状态。然后进入循环发送状态,先将要发送的数据取反,就是说,这次发送0,下次就发送1,这样交替进行,以便后面接收时,我们可以看到变化。接下来就是进行发送,发送完后,再读取状态并显示。
正确的显示是00101110。如是上面的视频。5位上的值为1说明模块发送成功,产生了中断信号。
。。。。。待续
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