PIC单片机中使用无线收发芯片nRF2401及其PICC语言实现

PIC单片机的C语言使用PIC（Perpheral Interface Controllers）单片机是一种高性价比的嵌入式处理器，也是应用最广泛的单片机之一、它们常常用于各种电子设备，例如家电、汽车、电子仪器仪表和医疗设备等。

PIC单片机的优点是具有较低的成本、低功耗和高性能。

在C语言中使用PIC单片机可以实现许多功能，例如控制输入输出、实现逻辑运算、实现算法等。

```c#include <xc.h>#include <pic.h>void mainTRISB=0x00;//将PORTB定义为输出口PORTB=0x00;//将PORTB的值初始化为0while(1)PORTB=0xFF;//将PORTB的值设置为全高电平__delay_ms(1000); // 延时1秒PORTB=0x00;//将PORTB的值设置为全低电平__delay_ms(1000); // 延时1秒}```上述示例程序中，我们使用了XC8编译器，它是一个用于编译PIC单片机C语言程序的开源编译器。

在以上代码中，我们将PORTB定义为输出口，然后在一个无限循环中将PORTB设置为全高电平，并延时1秒，然后将PORTB设置为全低电平，并再次延时1秒。

```c#include <xc.h>#include <pic.h>void mainADCON1=0x0F;//将ADCON1寄存器设置为模拟输入模式TRISB=0x00;//将PORTB定义为输出口PORTB=0x00;//将PORTB的值初始化为0while(1)ADCON0bits.GO = 1; // 启动A/D转换while(ADCON0bits.GO); //等待转换完成//读取A/D转换结果并进行温度转换int adcValue = ADRES;int temperature = (5 * adcValue) / 1023;PORTB = temperature; // 将温度值显示在PORTB上}```在以上代码中，我们首先将ADCON1寄存器设置为模拟输入模式，然后将PORTB定义为输出口，并初始化为0。

基于nRF2401的短距离无线收发系统设计【摘要】该短距离无线收发系统采用nordic公司的nrf2401无线收发芯片和atmel公司的单片机at89c51rb2，以实现数据点对点的无线传输功能。

该无线收发模块主要由nrf2401芯片和一些外围元件组成，文中对采用的芯片的结构和原理做了详细的介绍，对于硬件系统中各组成部分特点，本文也分别做了分析和研究，对nrf2401的配置、crc码的原理，包括at89c51rb2和nrf2401之间的spi接口也都做出具体的描述。

系统的程序设计得到很好的完成。

并在nrf2401无线收发芯片的基础上进行了扩展，提出了增加发射功率的方案，加大了无线通信的距离。

【关键词】短距离无线通信收发模块单片机一、引言短距离无线通信技术是指可在最远100米范围内传输数据的解决方案。

本文研究的无线数据传输系统是短距离无线通信技术在工业数据监控中的具体应用，要实现的是点对点数据传输功能。

选取了nordic的nrf2401无线收发模块，该模块由于较低的价格、简单的开发，在低成本应用场合显示了独特的优势。

nrf240无线收发模块可利用at89c51rb2对其进行控制。

二、nrf2401芯片的介绍nrf2401具有全球无线市场通信功能，一般工作频率是2.4ghz，支持多点间通信，它的传输速率可以到达1mbit/s。

它采用soc工艺，只需少量外围元件便可组成射频收发电路，因此它具有体积小、功耗低、外围元件简单，成本低的优点。

是业界口碑很好的射频系统级芯片。

nrf2401工作状态是144位，具有四种工作模式分别是：空闲模式、关机模式、收发模式和配置模式。

在收发模式下系统的程序简单且系统稳定性较高，所以nrf2401一般工作于shock burst tm收发模式。

下面就把nrf2401的shock burst tm收发模式的配置方法介绍给大家。

三、系统硬件电路的设计无线收发电路主要由无线射频芯片nrf2401和单片机at89c51rb2组成，系统方框图如图1所示。

/*接收*/#include <reg52.h>#include <intrins.h>typedef unsigned char uchar;typedef unsigned char uint;//****************************************IO端口定义sbit MISO =P1^2;sbit MOSI =P3^2;sbit SCK =P1^6;sbit CE =P1^5;sbit CSN =P1^7;sbit IRQ =P1^3;//***********************************数码管0-9编码uchar seg[10]={0xC0,0xCF,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; //0~~9段码//************************************按键sbit KEY1=P3^6;sbit KEY2=P3^7;//***********************************数码管位选sbit led1=P2^1;sbit led0=P2^0;sbit led2=P2^2;sbit led3=P2^3;//*********************************************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 32 // 20 uints TX payload#define RX_PLOAD_WIDTH 32 // 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//***************************************************************************** void Delay(unsigned int s);void inerDelay_us(unsigned char n);void init_NRF24L01(void);uint SPI_RW(uint uchar);uchar SPI_Read(uchar reg);void SetRX_Mode(void);uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);//*****************************************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;sbit TX_DS =sta^5;sbit MAX_RT =sta^4;/******************************************************************************/*延时函数/****************************************************************************** void inerDelay_us(unsigned char n){for(;n>0;n--)_nop_();}//***************************************************************************** /*NRF24L01初始化//***************************************************************************** void init_NRF24L01(void){inerDelay_us(100);CE=0; // chip enableCSN=1; // Spi disableSCK=0; // Spi clock line init highSPI_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0dBSPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，主接收}/****************************************************************************** /*函数：uint SPI_RW(uint uchar)/*功能：NRF24L01的SPI写时序/****************************************************************************** uint SPI_RW(uint uchar){uint bit_ctr;for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit{MOSI = (uchar & 0x80); // output 'uchar', MSB to MOSIuchar = (uchar << 1); // shift next bit into MSB..SCK = 1; // Set SCK high..uchar |= MISO; // capture current MISO bitSCK = 0; // ..then set SCK low again}return(uchar); // return read uchar}/****************************************************************************** /*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)/*功能：NRF24L01的SPI时序/****************************************************************************** uchar SPI_Read(uchar reg){uchar reg_val;CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...SPI_RW(reg); // Select register to read from..reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalueCSN = 1; // CSN high, terminate SPI communicationreturn(reg_val); // return register value}/****************************************************************************** /*功能：NRF24L01读写寄存器函数/****************************************************************************** uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value){uint status;CSN = 0; // CSN low, init SPI transactionstatus = SPI_RW(reg); // select registerSPI_RW(value); // ..and write value to it..CSN = 1; // CSN high againreturn(status); // 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/****************************************************************************** uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars){uint status,uchar_ctr;CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranactionstatus = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status ucharfor(uchar_ctr=0;uchar_ctr<uchars;uchar_ctr++)pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0); //CSN = 1;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：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数/****************************************************************************** ***************************/uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars){uint 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SPIreturn(status); //}/****************************************************************************** /*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, 0x0f); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，主接收CE = 1;inerDelay_us(130);}/****************************************************************************** /*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)/*功能：数据读取后放如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);}//************************************串口初始化void StartUART( void ){ //波特率4800SCON = 0x50;TMOD = 0x20;TH1 = 0xFA;TL1 = 0xFA;PCON = 0x00;TR1 = 1;}//************************************通过串口将接收到数据发送给PC端void R_S_Byte(uchar R_Byte){SBUF = R_Byte;while( TI == 0 ); //查询法TI = 0;}//************************************主函数void main(void) {uchar i,temp;uchar RxBuf[32];init_NRF24L01() ;led0=0;led1=0;led2=0;led3=0;StartUART();Delay(6000);while(1){if(temp<4){switch(temp){case 1:P0= 0xFE;break;case 2:P0= 0xBF;break;case 3:P0= 0xf7;break;default: break;}}if(temp==3){temp=0;}SetRX_Mode();if(nRF24L01_RxPacket(RxBuf)){temp++;for(i=0;i<32;i++){R_S_Byte(RxBuf[i]);Delay(600);}}}}。

PIC单片机的C语言使用PIC单片机是一种常见的微控制器芯片，它具有高性能、低功耗和易操作的特点，可广泛应用于各种嵌入式系统开发中。

在PIC单片机的开发过程中，C语言是一种常用的编程语言，本文将介绍PIC单片机的C语言使用。

首先，我们需要了解PIC单片机的基本知识。

PIC单片机拥有多种系列和型号，每种型号都有自己的特点和功能。

在编程之前，我们需要选择合适的型号，并学习其相应的数据手册和用户指南，熟悉芯片的引脚分配、寄存器结构和功能等信息。

在PIC单片机的C语言开发中，我们可以利用一些常用的开发环境和编译器来进行开发。

例如，MPLABX是一种常用的IDE集成开发环境，它可以为PIC单片机提供强大的开发和调试功能。

另外，XC8是一种常用的C编译器，可以将C语言源代码编译成PIC单片机可执行的指令。

在编写PIC单片机的C语言程序时，我们需要熟悉一些基本的语法和语句。

例如，条件语句（if-else语句）可以用于控制程序的流程，循环语句（for循环和while循环）可以用于重复执行段代码，函数可以将一系列的代码封装成一个可复用的模块等等。

此外，C语言还提供了丰富的数据类型和操作符，可以方便地进行变量声明和运算操作。

在PIC单片机的C语言开发中，我们经常需要使用寄存器来配置芯片的各种功能和特性。

寄存器是PIC单片机内部的一种特殊的内存单元，可以用于存储控制和配置信息。

通过访问这些寄存器，我们可以配置IO口、定时器、中断、串口通信等各种功能，并与外部设备进行数据交换。

在C语言中，我们可以使用关键字“volatile”来声明一个寄存器变量，以确保编译器不会对其进行优化。

除了基本的语法和寄存器操作之外，PIC单片机的C语言开发还需要掌握一些常用的库函数和编程技巧。

例如，stdio.h库提供了一系列常用的输入输出函数，可以方便地进行串口通信和打印调试信息。

另外，math.h库提供了一些常用的数学函数，可以进行浮点数运算和数值计算。