关于NRF24L01的C51单片机双向通讯C程序(中文详解)
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#include <reg52.h>#include <intrins.h>/*********************************************************************** ****************//* NRF24L01 的管脚定义，以及在本程序中的应用，VCC接3.3V电源，可以通过5V用电压转换芯片/*得到，NC 管脚可以接可以不接，暂时没用途。
本程序应用于51或者52单片机，是两个模块进行通讯/*成功的简单指示，现象是：模块1的 KEY1 对应模块1的LED1 和模块2的LED3 ,模块1的 KEY2 对应模/*块1的LED2 和模块2的LED4，发过来也对应。
/*********************************************************************** ****************/typedef unsigned char uchar;typedef unsigned char uint;/************************************NRF24L01端口定义***********************************/sbit NC =P2^0; //没用，不接也可sbit MISO =P2^5; //数字输出（从 SPI 数据输出脚）sbit MOSI =P2^4; //数字输入（从 SPI 数据输入脚）sbit SCK =P1^7; //数字输入（SPI 时钟）sbit CE =P2^1; //数字输入（RX 或 TX 模式选择）sbit CSN =P2^2; //数字输入（SPI片选信号）sbit IRQ =P2^6; //数字输入（可屏蔽中断）/************************************按键***********************************************/sbit KEY1=P3^3;//按键S1sbit KEY2=P3^2;//按键S2/************************************数码管位选******************************************/sbit led1=P1^0; //LED0sbit led2=P1^1; //LED1sbit led3 =P1^2; //LED2sbit led4 =P1^3; //LED3sbit led5 =P1^4; //LED4/*********************************************NRF24L01****************** *****************/#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width#define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload#define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payloaduint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //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 // 冲洗发送 FIFO指令#define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令#define NOP 0xFF // 保留/*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址***********************/#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/*************************************函数声明****************************************/void Delay(unsigned int s); //大延时void inerDelay_us(unsigned char n); //小延时void init_NRF24L01(void); //NRF24L01 初始化uint SPI_RW(uint dat); //根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01读出一字节uchar SPI_Read(uchar reg); //从reg寄存器读一字节void SetRX_Mode(void); //数据接收配置uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); //写数据value到reg 寄存器uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来//读取接收通道数据或接收/发送地址uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发//射通道数据或接收/发送地址unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf); //数据读取后放入rx_buf接收缓冲区中void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf); //发送 tx_buf中数据/*****************************************长延时*****************************************/void Delay(unsigned int s){unsigned int i;for(i=0; i<s; i++);for(i=0; i<s; i++);}/*********************************************************************** *******************/uint bdata sta; //状态标志sbit RX_DR =sta^6; //RX_DR 为 sta 的第六位sbit TX_DS =sta^5; //TX_DS 为 sta 的第五位sbit MAX_RT =sta^4; //MAX_RT 为 sta 的第四位/*********************************************************************** *******************//*延时函数/*********************************************************************** *******************/void inerDelay_us(unsigned char n) //延时，us 级{for(;n>0;n--)_nop_();}/*********************************************************************** *****************//*NRF24L01初始化/*********************************************************************** ****************/void init_NRF24L01(void){inerDelay_us(100);CE=0; // 芯片使能CSN=1; // 禁止 SPISCK=0; // SPI时钟置低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, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动ACK应答允许SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 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1MHZ，发射功率为最大值0dB}/*********************************************************************** *****************************//*函数：uint SPI_RW(uint uchar)/*功能：NRF24L01的SPI写时序-----根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01 读出一字节/*********************************************************************** *****************************/uint SPI_RW(uint dat){uint i;for(i=0;i<8;i++) // 循环8次{MOSI = (dat & 0x80); // dat的最高位输出到MOSI MSB to MOSIdat = (dat << 1); // 从右向左进一位 shift next bit into MSB..SCK = 1; // 拉高SCK，nRF24L01从MOSI读入1位数据，同时从MISO输出1位数据 Set SCK high..dat |= MISO; //读MISO到 dat 最低位 capture current MISO bitSCK = 0; // SCK置低 ..then set SCK low again}return(dat); //返回读出的一字节 return read dat}/*********************************************************************** *****************************/*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)/*功能：NRF24L01的SPI时序-----------从reg寄存器读一字节/*********************************************************************** *****************************/uchar SPI_Read(uchar reg){uchar reg_val;CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据 CSN low, initialize SPI communication...SPI_RW(reg); //选择寄存器 Select register to read from..reg_val = SPI_RW(0); //然后从该寄存器读数据 ..then read registervalue CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输 CSN high, terminate SPI communicationreturn(reg_val); //返回寄存器数据 return register value }/*********************************************************************** *****************************//*功能：NRF24L01读写寄存器函数/*描述：写数据value到reg寄存器/*********************************************************************** *****************************/uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value){uchar status;CSN = 0; // CSN置低，开始传输数据 CSN low, init SPI transactionstatus = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字 select register SPI_RW(value); // 然后写数据到该寄存器 ..and write value to it..CSN = 1; // CSN拉高，结束数据传输 CSN high againreturn(status); // 返回状态寄存器 return nRF24L01 status uchar}/*********************************************************************** *****************************//*函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)/*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/*描述: 从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来读取接收通道数据或接收/发送地址/*********************************************************************** *****************************/uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars){uint status,i;CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据 Set CSN low, init SPI tranactionstatus = SPI_RW(reg); //选择寄存器，同时返回状态字 Select register to write to and read status ucharfor(i=0;i<uchars;i++)pBuf[i] = SPI_RW(0); //逐个字节从nRF24L01读出CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输return(status); //返回状态寄存器 return nRF24L01 status uchar}/*********************************************************************** **********************************/*函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)/*功能: 用于写数据：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数/*描述：把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发射通道数据或接收/发送地址/*********************************************************************** **********************************/uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars){uint status,i;CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据status = SPI_RW(reg); //选择寄存器，同时返回状态字inerDelay_us(10);for(i=0; i<uchars; i++)SPI_RW(*pBuf++); //逐个字节写入nRF24L01CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输return(status); //返回状态寄存器}/*********************************************************************** *****************************//*函数：void SetRX_Mode(void)/*功能：数据接收配置/*********************************************************************** *****************************/void SetRX_Mode(void){CE=0;SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e);//CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式CE = 1; // 拉高CE启动接收设备inerDelay_us(130);}/*********************************************************************** *******************************//*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)/*功能：数据读取后放入rx_buf接收缓冲区中/*********************************************************************** *******************************/unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf){unsigned char revale=0;sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况if(RX_DR) // 判断是否接收到数据{CE = 0; //SPI使能SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO bufferrevale =1; //读取数据完成标志}SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT 都置高为1，通过写1来清楚中断标志return revale;}/*********************************************************************** ************************************/*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 + 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inerDelay_us(10);}/************************************主函数************************************************************/void main(void){unsigned char tf =0;unsigned char TxBuf[20]={0}; // 要发送的数组unsigned char RxBuf[20]={0}; // 接收的数据数组init_NRF24L01() ; //模块初始化led1=1;led2=1;led3 =1;led4 =1; //led 灯关闭Delay(1000);while(1){if(KEY1 ==0 ) //按键 1 按下{TxBuf[1] = 1 ; //赋值tf = 1 ;led1=0; //本地led 灯闪烁Delay(200);led1=1;Delay(200);}if(KEY2 ==0 ) //按键 2 按下{TxBuf[2] =1 ; //赋值tf = 1 ;led2=0; //本地led 灯闪烁Delay(200);led2=1;Delay(200);}if (tf==1) //有键按下{nRF24L01_TxPacket(TxBuf); //发送数据 Transmit Tx buffer dataTxBuf[1] = 0x00; //清零TxBuf[2] = 0x00;tf=0;Delay(1000);}SetRX_Mode(); //设置成接受模式RxBuf[1] = 0x00; //接收的数组相应位清零RxBuf[2] = 0x00;Delay(1000);nRF24L01_RxPacket(RxBuf); //接收数据if(RxBuf[1]|RxBuf[2]){if( RxBuf[1]==1){led3=RxBuf[0];}if( RxBuf[2]==1){led4=RxBuf[4];}Delay(3000); //old is '1000'}RxBuf[1] = 0x00; //清零RxBuf[2] = 0x00;led3=1; //关灯led4=1;}}本程序存在的问题：反应不够灵敏，当在按键1和按键2之间切换的时候，对方的灯闪烁会有一定的延时，另外本程序没有消除按键的抖动。
