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【电子模块设计】NRF24L01使用说明书

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1 NRF24L01 功能框图

Fig.1 NRF24L01 BLOCK DIAGRAM

NRF24L01 的框图如 Fig.1 所示，从单片机控制的角度来看，我们只需要关注 Fig.1 右面

的六个控制和数据信号，分别为 CSN、SCK、MISO、MOSI、IRQ、CE。

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）。

4 NRF24L01 使用说明

 2 NRF24L01 状态机

NRF24L01 的状态机见 Fig.2 所示，对于 NRF24L01 的固件编程工作主要是参照 NRF24L01 的状态机。主要有以下几个状态 Power Down Mode：掉电模式 Tx Mode：发射模式 Rx Mode：接收模式 Standby-1Mode：待机 1 模式 Standby-2 Mode：待机 2 模式 上面五种模式之间的相互切换方法以及切换所需要的时间参照 Fig.2。

Fig.2 NRF24L01 State Machine

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 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。（过程见 3.Tx 与 Rx 的配置过程） 配置参数在 Power Down 状态中完成。 2） 如果是 Tx 模式，填充 Tx FIFO。 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。

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 3 Tx 与 Rx 的配置过程

本节只是叙述了采用 ENHANCED SHORT BURST 通信方式的 Tx 与 Rx 的配置及通信 过程，熟悉了 24L01 以后可以采用别的通信方式。

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

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） 3）使能 AUTO ACK EN_AA 4）使能 PIPE 0 EN_RXADDR RX_ADDR_P0

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） 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。 RF_SETUP

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

RF_SETUP

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 4 控制程序详解

4.1 函数介绍

NRF24L01 的控制程序主要包括以下几个函数 uchar SPI_RW(uchar byte); uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); uchar SPI_Read(uchar reg); uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); void RX_Mode(void); void TX_Mode(void);

4.1.1 uchar SPI_RW(uchar byte) uchar SPI_RW(uchar byte) { uchar bit_ctr;

for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) { MOSI = (byte & 0x80); byte = (byte << 1); SCK = 1; byte |= MISO; SCK = 0; } return(byte); // output 8-bit

// output 'byte', MSB to MOSI // shift next bit into MSB.. // Set SCK high.. // capture current MISO bit // ..then set SCK low again

// return read byte

}

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 最基本的函数，完成 GPIO 模拟 SPI 的功能。将输出字节（MOSI）从 MSB 循环输出， 同时将输入字节（MISO）从 LSB 循环移入。上升沿读入，下降沿输出。（从 SCK 被初始化 为低电平可以判断出）。

4.1.2 uchar SPI_RW_Reg (uchar reg, uchar value) uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value) { uchar status;

CSN = 0; status = SPI_RW(reg); SPI_RW(value); CSN = 1; // CSN low, init SPI transaction // select register // ..and write value to it.. // CSN high again

return(status); // return nRF24L01 status byte

} 寄存器访问函数：用来设置 24L01 的寄存器的值。基本思路就是通过 WRITE_REG 命令（也 就是 0x20+寄存器地址）把要设定的值写到相应的寄存器地址里面去，并读取返回值。对于 函数来说也就是把 value 值写到 reg 寄存器中。 需要注意的是，访问 NRF24L01 之前首先要 enable 芯片（CSN=0；），访问完了以后再 disable 芯片（CSN=1；）。

4.1.3 uchar SPI_Read (uchar reg); uchar SPI_Read(uchar reg) { uchar reg_val;

CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication... 10

 SPI_RW(reg); reg_val = SPI_RW(0); CSN = 1; // Select register to read from.. // ..then read registervalue // CSN high, terminate SPI communication

return(reg_val); // return register value

} 读取寄存器值的函数：基本思路就是通过 READ_REG 命令（也就是 0x00+寄存器地址），把 寄存器中的值读出来。对于函数来说也就是把 reg 寄存器的值读到 reg_val 中去。

4.1.4 uchar SPI_Read_Buf (uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes) { uchar status,byte_ctr;

CSN = 0; status = SPI_RW(reg); // Set CSN low, init SPI tranaction // Select register to write to and read status byte

for(byte_ctr=0;byte_ctr

CSN = 1; // Set CSN high again

return(status); // return nRF24L01 status byte

} 接收缓冲区访问函数：主要用来在接收时读取 FIFO 缓冲区中的值。基本思路就是通过 READ_REG 命令把数据从接收 FIFO（RD_RX_PLOAD）中读出并存到数组里面去。

4.1.5 uchar SPI_Write_Buf (uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes); uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes) 11

合集下载

NRF24L01通道使用(DOC)

NRF24L01通道使用(DOC)

网上面关于多通道通信的好多资源都可以去共享，我也下了好多去调试，结果发现基本上都是调不通的。其实这个归根到底还是一个地址匹配问题，通道0和1还好说，它是默认开启的，一般没问题，但通道2至5，通道如何匹配，数据手册上也只是说地址要匹配，到底要怎么做它没讲。下面什么都不说了，直接上程序，这是用PIC16F877A来控制的，我会把要注意的重点标记出来,当然主要是多通道地址匹配的，其它的我就不多说了自己领悟。

接收部分：

#include //调用头文件，可以去PICC软件下去查找PIC16F88X单片机的头文件

__CONFIG(XT&WDTDIS&LVPDIS&BORDIS); //定义配置字，晶振类型：XT，关闭开门狗，禁止低电压编程，禁止欠压复位

#define u8 unsigned char

#define u16 unsigned int

#define BUZZER RB1

u8 i=0,a=0,data[13]=0;

#define NRF24L01_MISO RC4

#define NRF24L01_MOSI RC5 //输出

#define NRF24L01_SCK RC3 //输出

#define NRF24L01_CE RC0 //使能控制 设为输出

#define NRF24L01_CSN RC2 //片选控制 设为输出

#define NRF24L01_IRQ RC1 //中断标志 设为输入

#define RS RE0

#define RW RE1

#define E RE2

unsigned char SPIx_ReadWriteByte(unsigned char byte)

{

unsigned char data;

SSPBUF=byte;

NRF24l01

NRF24l01

深圳云佳科技有限公司

公司名称：深圳云佳科技有限公司电话：13430551040E-mail:myb33695@QQ:1002421875官方网址：无线技术交流群71693650（满）无线技术交流群（1）81069762（满）无线技术交流群（2）65332649无线技术交流群（3）81070007NRF24L01说明书深圳云佳科技有限公司QQ:1002421875MSN:yunjiakeji@Skype:yunjiakeji电话：1343013430551040551040E-mail:myb33695@地址：广东省深圳市南山区新围30号公司网址：/2008年12月20日深圳云佳科技有限公司

公司名称：深圳云佳科技有限公司电话：13430551040E-mail:myb33695@QQ:1002421875官方网址：无线技术交流群71693650（满）无线技术交流群（1）81069762（满）无线技术交流群（2）65332649无线技术交流群（3）81070007一、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15mmX29mm(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)，可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便(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)工作于EnhancedShockBurst具有Automaticpackethandling,Autopackettransactionhandling,具有可选的内置包应答机制，极大的降低丢包率。(11)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。(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，需要串联深圳云佳科技有限公司

2.4G双向收发模块NRF24L01

2.4G双向收发模块NRF24L01

2.4G双向收发模块NRF24L01

⼀、简介WLC-24L01基于Nordic Semiconductor的nRF24L01⽆线收发

芯⽚，是⼀款体积⼩巧的、低功耗、远距离的⽆线收发模块。nRF24L01是Nordic推出的ISM频段⽆线收发芯⽚之⼀，频率设定

为2.4G频段，灵敏度最佳可达到-94dBm@250Kbps，最⾼传输速率

达2Mbps，输出功率通过寄存器配置可达到+4dBm。模块集成了所

有射频相关功能和器件，⽤户只需要通过SPI接⼝进⾏简单的寄存

器配置，即可以实现通信，缩短了⽤户⽆线产品开发的周期。nRF24L01是⼀款新型单⽚射频收发器件：⼯作于2.4GHz～2.5

GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放⼤器、晶体振荡器、调制

器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通

信频道可通过程序进⾏配置。NRF24L01功耗低：在以-6dBm的功率发射时，⼯作电流也只有9mA；接收时，⼯作电流只有12.3mA，多种低功率⼯作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更⽅便。

⼆、基本特性

●SHUTDOWN模式下，低电流损耗

●⽅便投⼊应⽤

●⼯作温度范围：﹣40℃～＋85℃

●⼯作电压：1.8~3.6Volts

●有效频率：2.400G~2.525G

●通信速率250K～2Mbps，可编程配置

●3通道独⽴的32字节RX FIFO与TX FIFO

●最多⽀持125个信号通道，可实现跳频通信

●数字RSSI

●⾃动频率校正（AFC）

三、模块尺⼨图

正视图

侧视图斜⾓⽴体图

四、应⽤范围

●极低功耗UHF⽆线接收器

●家⽤⽆线设备控制

●⼯业仪器仪表⽆线数据采集和控制

●AMR（⽔、电、煤⽓）三表抄表

●建筑物与住宅（智能家居）控制

●电⼦消费类产品⽆线遥控●⽆线报警与安全系统

●⽆线传感器⽹络中控系统

五、技术参数

测试条件：Ta=25°C，VCC=3.3V

技术指标参数备注

⼯作电压直流 1.8～3.6V⼀般应⽤于3.0V或3.3V供电系统中中⼼频率2400MHz可配置寄存器到2400~2483MHz内

nRF24L01寄存器地址与说明

nRF24L01寄存器地址与说明

nRF24L01寄存器地址与说明

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4GHz～2.5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA;接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式，工作在100mw时电流为160mA，在数据传输方面实现相对WiFi距离更远，但传输数据量不如WiFi（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便。

nRF24L01所有的配置字都由配置寄存器来定义，这些配置寄存器可通过SPI口访问。

SPI接口设置SPI接口由SCK，MOSI，MISO及CSN组成。

（1）在配置模式下单片机通过SPI接口配置nRF24L01的工作参数。

（2）在发射或接收模式下单片机SPI接口发送或接收数据。

和SPI接口的指令共有8个，使用每个指令时必须使CSN变低，用完后将其变高。单片机的控制指令从nRF24L01的MOSI引脚输入，而nRF24L01的状态信息和数据信息是从其MISO引脚输出并送给单片机的。利用SPI传数时，他是先传低位字节，再传高位字节，并且在传每个字节时是从高位字节传起的。指令分别是；读寄存器指令，格式是000A

AAAA；写寄存器指令，格式是001AAAAA（A AAAA代表寄存器在内存中的地址；读Payload指令；写Payload指令；清发射堆栈指令；清接收堆栈指令；发射数据再利用；空操作。

中断当nRF24L01的中断源（TX_DS，RX_DR，MAX_RT）被置高时（TX_DS为发送成功标志位，RX_DR为接收数据成功标志位，MAX_RT为自动重发超上限标志位），就会使IRQ引脚置低。可以向状态寄存器写1来清这些中断标志位。通过设置CONFIG寄存器的某些位来屏蔽掉这些中断源，默认情况下，这三个中断源都是允许的。