微型智能无线数传模块.doc

微型智能无线数传模块 我们的模块使用Nordic公司的nRF24L01芯片开发而成，nRF24L01的每一个功能都经过仔细的评估和选择，来获得最小的成本和优化的性能NORDIC的解决方案将为便携式采用电池供电的2.4GHz产品提供绝对低成本高性能的解决方案nRF24L01特别适合采用钮扣电池供电的2.4G应用，整个解决方案包括链路层和MultiCeiver功能提供了比现有的 nRF24XX 更多的功能 和更低的电源消耗，这一点已经把竞争对手远远的抛在后面，与目前的蓝牙技术相比在提供更高速率的同时，而只需花更小的功耗 nRF24L01为满足全球范围内的无线电管理规定设计这个芯片包括载波监测功能，可以用于在WLAN环境下的可靠通信高速率和独特的切换时间减少了与跳频系统如蓝牙出现碰撞的可能应用领域： 水电气三表、停车场咪表、智能卡、门禁考勤、无线排队、货场物流、防盗报警、智能仪器仪表、无功补偿、智能教学设备、体质检测智能设备、测量设备、自动控制、家居智能化、遥控、遥测、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF 智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、无线232、无线422/485 数据通信等领域的数据控制和数据抄录。

微型智能无线数传模块 每个19元（一对可以组成通讯） 一、模块介绍(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15*29mm(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)，可接各种单片机编程非常方便(8) 内置专门稳压电路，使用各种电源包括DC/DC 开关电源均有很好的通信效果(9) 2.54mm间距接口，DIP封装(10)与51系列单片机P0口连接时候，需要加10K的上拉电阻,与其余口连接不需要11)工作于Enhanced ShockBurst 具有Automatic packethandling, Auto packet transaction handling,具有可选的内置包应答机制，极大的降低丢包率12)其他系列的单片机，如果是5V的，请参考该系列单片机IO口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块! 如果是3.3V的，可以直接和RF24l01模块的IO口线连接。

比如AVR系列单片机如果是5V的，一般串接2K的电阻 模块的传输距离在理想条件下可以达到100米，经过我们测试测试在1M速率下开阔地可以达到40米，如果降低速率可以到80米左右隔墙大约能传20米左右，无线传输受太多因素影响没法理想化这是微型智能无线数传模块的内部电路图，点击这里可以下载NRF24L01的详细资料二、接口电路：(1) VCC脚接电压范围为1.9～3.6V之间，超过3.6V将会烧毁模块推荐电压3.3V左右2) 除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换当然对3V左右的单片机更加适用了3) 硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口就可以了，当然用串口也可以了三、模块结构和引脚说明四、模块的工作模式有四种：收发模式、配置模式、空闲模式、关机模式由PWR_UP register 、PRIM_RX register和CE决定，详见下表：4.1 收发模式有Enhanced ShockBurstTM收发模式、ShockBurstTM收发模式和直接收发模式三种，收发模式由器件配置字决定，具体配置将在器件配置部分详细介绍。

4.1.1 Enhanced ShockBurstTM收发模式Enhanced ShockBurstTM收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速(1Mbps)发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：尽量节能；低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射)；数据在空中停留时间短，抗干扰性高Enhanced ShockBurstTM技术同时也减小了整个系统的平均工作电流在Enhanced ShockBurstTM收发模式下， NRF24L01自动处理字头和CRC校验码在接收数据时，自动把字头和CRC校验码移去在发送数据时，自动加上字头和CRC校验码，在发送模式下，置CE为高，至少10us，将时发送过程完成后4.1.1.1 Enhanced ShockBurstTM发射流程A. 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入NRF24L01；B. 配置CONFIG寄存器，使之进入发送模式C. 微控制器把CE置高（至少10us），激发NRF24L01进行Enhanced ShockBurstTM发射； D. N24L01的Enhanced ShockBurstTM发射(1) 给射频前端供电； (2) 射频数据打包(加字头、CRC校验码)； (3) 高速发射数据包； (4) 发射完成，NRF24L01进入空闲状态。

4.1.1.2 Enhanced ShockBurstTM接收流程A. 配置本机地址和要接收的数据包大小；B. 配置CONFIG 寄存器，使之进入接收模式，把CE置高C. 130us后，NRF24L01进入监视状态，等待数据包的到来； D.当接收到正确的数据包(正确的地址和CRC校验码)，NRF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去；E. NRF24L01通过把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中断)通知微控制器；F. 微控制器把数据从NewMsg_RF2401 读出；G. 所有数据读取完毕后，可以清除STATUS寄存器NRF2401可以进入四种主要的模式之一4.1.2 ShockBurstTM收发模式 ShockBurstTM收发模式可以与Nrf2401a,02,E1及E2兼容，具体看N-RF2401文档4.2 空闲模式 NRF24L01的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间在空闲模式下，部分片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关4.4 关机模式 在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流为900nA左右。

关机模式下，配置字的内容也会被保持在NRF2401片内，这是该模式与断电状态最大的区别五、配置NRF24L01模块 NRF2401的所有配置工作都是通过SPI完成，共有30字节的配置字 我们推荐NRF24L01工作于Enhanced ShockBurstTM 收发模式，这种工作模式下，系统的程序编制会更加简单，并且稳定性也会更高，因此，下文着重介绍把NRF24L01配置为Enhanced ShockBurstTM收发模式的器件配置方法ShockBurstTM的配置字使NRF24L01能够处理射频协议，在配置完成后，在NRF24L01工作的过程中，只需改变其最低一个字节中的内容，以实现接收模式和发送模式之间切换ShockBurstTM的配置字可以分为以下四个部分：数据宽度：声明射频数据包中数据占用的位数这使得NRF24L01能够区分接收数据包中的数据和CRC校验码；地址宽度：声明射频数据包中地址占用的位数这使得NRF24L01能够区分地址和数据；地址：接收数据的地址，有通道0到通道5的地址；CRC：使NRF24L01能够生成CRC校验码和解码 当使用NRF24L01片内的CRC技术时，要确保在配置字(CONFIG的EN_CRC) 中CRC校验被使能，并且发送和接收使用相同的协议。

NRF24L01配置字的CONFIG寄存器的位描述如下表所示NRF24L01 CONFIG 配置字描述这是和89C2051单片机的应用线路图，点击这里可以下载51系列的C语言程序和汇编语言程序资料配件：调试电路用杜邦免焊接连接线（一捆20根 优惠价：6元，每根：0.3元一根） 这是双头20厘米长的杜邦线，采用优质彩虹12股排线通过机器自动加工，品质有保证，现在的电子模块一般都采用标准的插针作为电路接口，杜邦线可以非常牢靠地和插针连接，无需焊接，可以快速进行电路试验，40位直排针 1元一根 六、参考源代码#include //sbit MISO =P1^3;sbit MOSI =P1^4;sbit SCK =P1^5;sbit CE =P1^6;sbit CSN =P3^7;sbit IRQ =P1^2;sbit LED2 =P3^5;sbit LED1 =P3^4;sbit KEY1 =P3^0;sbit KEY2 =P3^1;// SPI(nRF24L01) commands#define READ_REG 0x00 // Define read command to register#define WRITE_REG 0x20 // Define write command to register#define RD_RX_PLOAD 0x61 // Define RX payload register address#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // Define TX payload register address#define FLUSH_TX 0xE1 // Define flush TX register command#define FLUSH_RX 0xE2 // Define flush RX register command#define REUSE_TX_PL 0xE3 // Define reuse TX payload register command#define NOP 0xFF // Define No Operation, might be used to read status register//***************************************************//// SPI(nRF24L01) registers(addresses)#define CONFIG 0x00 // 'Config' register address#define EN_AA 0x01 // 'Enable Auto Acknowledgment' register address#define EN_RXADDR 0x02 // 'Enabled RX addresses' register address#define SETUP_AW0x03 // 'Setup address width' register address#define SETUP_RETR 0x04 // 'Setup Auto. Retrans' reg。