nRF24L01 的无线温湿度检测系统电路及软件设计

报告成绩电子电路综合实验设计报告设计题目：温湿度检测仪的设计学生姓名：学号：专业年级：指导教师：起止日期：2016年5月—2016年6月电气与信息工程学院2016年6月19日目录1 目的与意义---------------------------------------------------------------------------------------------- 12 设计要求------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 方案设计------------------------------------------------------------------------------------------------- 13.1 方案一-------------------------------------------------------------------------------------------- 13.2 方案二------------------------------------------------------------------------------------------ 24 系统硬件设计------------------------------------------------------------------------------------------- 24.1 STC89C52主控电路--------------------------------------------------------------------------- 34.2 DTH11温湿度检测电路 ---------------------------------------------------------------------- 44.3 LCD1602液晶屏显示电路 ------------------------------------------------------------------- 55 系统软件设计------------------------------------------------------------------------------------------- 65.1 主程序程序流程图 ---------------------------------------------------------------------------- 65.2 温湿度检测程序 ------------------------------------------------------------------------------- 25.3 LCD1206显示程序 ---------------------------------------------------------------------------- 96 系统测试结果与分析-------------------------------------------------------------------------------- 116.1系统测试结果 -------------------------------------------------------------------------------- 116.2 系统结果分析 -------------------------------------------------------------------------------- 117 总结 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 11参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 11附录 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12附录A 系统实物图 ----------------------------------------------------------------------------- 12附录B 系统主程序 ------------------------------------------------------------------------------ 121 目的与意义温湿检测在仓库管理、生产制造、气象观测、科学研究、国防军事以及日常生活中有广泛的应用，传统的模拟式温湿度传感器一般都要设计信号调理电路并需要经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复度、互换性、一致性等方面往往不尽人意。

基于2.4G射频的汽车防盗报警系统设计摘要：汽车成为很多人不可缺少的交通工具，现在汽车被盗的现象很多，盗贼的手法也层出不穷。

为对付不断升级的盗车手段，人们研制出各种方式、各种结构的防盗器，但汽车被盗还是非常严重。

基于此现象，本次设计采用以单片微机8051为核心设计的汽车防盗报警系统，该系统主要使用无线收发一体射频模块nRF24L01、温度传感器、单片机、显示报警电路。

本系统通过温度传感器测量发动机表面温度，然后把信号输入到单片机，单片机根据检测电路输出的温度与设定温度值的比对决定是否启动继电器亮灯，从无线收发模块发射无线电信号，在接收板的显示屏上显示出当前温度，从而判读汽车是否被启动，实现系统的报警功能。

设计了低功耗采集电路，该系统使用方便，扩展十分容易。

关键词：STC89C52 温度传感器 nRF24L01Based on the 2.4 G car security alarm systemdesignAbstract: the become a lot of people do not lack of transportation, now the phenomenon of the car was stolen a lot, rogue technique also emerge in endlessly. To deal with the escalating auto theft means, people developed all kinds of ways, all kinds of structure of the devices, but the car was stolen or very serious. Based on this phenomenon, this design USES the single chip microcomputer 8051 to design as the core of guard against theft alarm system, this system mainly use wireless transceiver module, rf one nRF24L01 temperature sensors, SCM, display alarming circuit. The system through the temperature sensor measuring engine surface temperature, then the signal is input to a single-chip microcomputer, SCM according to the test circuit output temperature and the temperature setting than to decide whether starter relay light, from wireless transceiver module launch radio signals, the receiver display shows that thecurrent temperature, and thereby reading if the car was launched, the system of alarm function. Design the low consumption acquisition circuit, this system is easy to use, expand very easy.Key words: STC89C52 temperature sensor nRF24L01目录1.绪论 (4)1.1课题的背景与意义 (5)1.2系统功能及目的 (5)2.方案论证 (6)2.1 系统总体方案论证 (6)3.元器件选择 (7)3.1温度传感器部分 (7)3.2 单片机的选择 (7)3.3 显示器件的选择 (8)4.系统的硬件电路设计 (10)4.1系统总体电路设计 (10)4.2单片机主控制电路设计 (11)4.2.1 STC89C52简介 (11)4.2.2STC89C52引脚说明 (12)4.3 LCD显示电路设计 (14)4.3.1 字符型液晶显示模块 (14)4.3.2 字符型液晶显示模块引脚 (15)4.3.3 字符型液晶显示模块内部结构 (15)4.4温度传感器DS18B20电路设计 (16)4.4.1 DS18B20简介 (16)4.4.2 电路设计 (18)4.5无线收发模块 (18)4.5.1 简介 (18)4.5.2 nRF24L01概述 (19)4.5.3 引脚功能及描述 (19)4.5.4 工作模式 (20)4.5.5 工作原理 (21)4.6 电源设计电路 (21)5.系统软件设计 (23)5.1无线发射模块软件设计 (23)5.2 接收端软件设计 (24)6.总结 (26)6.1调试总结 (26)6.2心得体会 (26)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)1.绪论1.1课题的背景与意义近些年来，随着社会经济的发展以及工业发展的突飞猛进，人民生活水平也有了显著提高，世界的距离也在不断缩小，随着交通日益发达，越来越多的汽车进入了人们的日常生活，随着科学技术的发展，汽车偷窃技术越来越高，令人们防不胜防，已对全世界造成极大的危害，汽车防盗问题也成了一个不容忽视的问题，无论是对汽车制造商还是社会保险业都具有极其重要的研究价值，如何制定出更为严范的法规，开发出更为有效的汽车防盗装置，减少车主的损失是今后人们现就的重要课题。

基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计摘要：针对东北地区冬天蔬菜种植大棚的特点，提出并开发基于超低功耗单片机msp430f169为核心的大棚多点温湿度检测系统。

该系统可以长时间连续地测量、显示、存储和无线传输大棚的环境温湿度信息，同时可进行多点温湿度同时监测。

该设计具有简单实用、测量精度高、系统运行稳定、抗干扰能力强等优点。

关键词：蔬菜大棚；温湿度；无线传输；msp430f169中图分类号：tp274+.2 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）06-1435-04随着国家经济的快速发展，人民的生活水平逐步提高，对蔬菜的需求日益增大；由于受季节的影响，蔬菜随着季节的变化出现波动，尤其是冬天，蔬菜的种类相对单一，温室大棚的出现解决了这一问题。

近年来，温室大棚发展迅速，规模庞大；但由于温室大棚主要靠人工维护，近年来人工成本的提高和规模的扩大加大了管理难度，特殊农作物对温度和湿度的要求很高，温室环境的变化不能及时被发现，单纯的人工管理无法满足需求；此次设计针对大棚内温湿度的检测，开发出了蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统，便于实时查看大棚内每个检测点的温湿度数值或查询历史记录。

蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计运用了2.4g多点无线传输和低功耗技术，因此能够长时间实时反映大棚内各个角落温湿度的变化，为生产提供准确的温湿度信息，便于管理人员实时处理温湿度过高或过低的问题。

1 系统组成及其功能由于蔬菜大棚分布分散、布线供电麻烦、成本高，所以系统设计时采用电池供电方式。

为了能长时间使系统稳定工作，系统中各种器件的功耗、性能都要求很高，因此采用德州仪器的超低功耗msp430系列单片机作为主控制器，以超低功耗的nrf24l01芯片进行2.4g无线数据传输，利用超低功耗数字式温湿度传感器dh80作为温度传感器、湿度传感器[1]。

整个温湿度采集节点休眠时电流为50 μa左右，而平均工作电流为700～800 μa。

nrf24l01工作原理
NRF24L01是一种低功耗2.4GHz无线收发模块，工作于
2.4GHz~2.525GHz的ISM频段。

它是由Nordic Semiconductor
公司设计和制造的。

NRF24L01的工作原理如下：
1. 发送与接收：模块既可以作为发送器发送数据，也可以作为接收器接收数据。

发送器和接收器之间通过无线信道进行通信。

2. 通信协议：NRF24L01采用了专有的GFSK调制技术和
2.4GHz无线通信协议。

它支持1Mbps、2Mbps和250kbps的
数据传输速率。

3. 通信距离：NRF24L01的通信距离取决于多个因素，如工作
频率、功率级别、天线设计等。

一般情况下，它可以在室内环境下达到10-30米的通信距离。

4. 工作模式：NRF24L01有两种工作模式：发射模式和接收模式。

在发射模式下，模块将数据发送到接收器。

在接收模式下，模块接收来自发送器的数据。

5. 通信通道和地址：NRF24L01有125个不同的通信通道，可
以在这些通道中选择一个适合的通道进行通信。

另外，可以通过设置6个字节的地址来区别不同的模块。

6. 特点：NRF24L01具有低功耗和快速开启/关闭的特点。

在
不需要通信时，可以将模块设置为睡眠模式以节省能量。

综上所述，NRF24L01是一种通过2.4GHz无线信号进行通信的模块，适用于低功耗的应用场景，如无线传感器网络、遥控器、无线键盘鼠标等。

基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中，对环境温湿度的准确监测具有重要意义。

温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。

因此，设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。

本设计基于单片机，旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。

二、系统总体设计方案（一）系统功能需求本系统需要实现以下功能：1、实时采集环境温湿度数据。

2、对采集到的数据进行处理和分析。

3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。

4、具备数据存储功能，以便后续查询和分析。

5、当温湿度超出设定范围时，能够发出报警信号。

（二）系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。

传感器模块负责采集温湿度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。

单片机对接收的数据进行处理和分析，然后将结果发送给显示模块进行显示，同时将数据存储到存储模块中。

当温湿度超出设定范围时，单片机控制报警模块发出报警信号。

三、硬件设计（一）传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器，它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点，能够满足本系统的设计要求。

（二）单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。

它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性，能够有效地处理和控制整个系统的运行。

（三）显示模块采用液晶显示屏 1602，它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。

（四）存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块，用于存储温湿度数据，方便后续查询和分析。

（五）报警模块使用蜂鸣器作为报警装置，当温湿度超出设定范围时，单片机控制蜂鸣器发出报警声音。

四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。

然后，系统进入循环，不断读取传感器采集到的温湿度数据，并进行处理和分析。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计专业：班级学号：学生姓名：指导教师：二〇一年月天津职业技术师范大学本科生毕业设计多传感器数据采集与传输电路设计Design of A Circuit for Multiple Sensors Data Acquisiton and Transmission专业班级：学生姓名：指导教师：学院：自动化与电气工程学院201 年0 月摘要在工业、农业和生活中，对温度和湿度数据的监测具有非常重要的实际应用。

人们生活水平的改善和科技的不断进步，无论是农业还是工业或日常生活中对温度和湿度数据监测都有越来越高的要求。

本课题的设计基础是基于nRF24L01通信模块的无线多路温湿度数据采集与传输电路系统的设计，主要应用于特殊环境或工农业现场的温湿度采集与监测。

系统采用无线通信技术和无线温湿度传感器采集技术，利用无线数据的通信技术能够在很大程度上降低空间布线所带来的施工难度和施工成本。

本系统选用STM32单片机作为主控芯片，系统包括无线数据通信模块，DHT11温湿度传感器，LCD液晶显示模块，蜂鸣语音报警模块，以及模拟继电器LED指示等外围电路。

系统由主机-从机-从机的结构体系组成，主机系统可同时对多个传感采样节点进行数据的汇集。

传感器节点通过从机将实时温湿度数据采集到单片机，经过数据运算再通过nRF24L01模块发送给主机，主机接收到从机的数据之后需要对数据进行测量和处理，与程序设定的上限值进行比对，判断监测传感节点的参数是否达到预警值，并对报警电路和模拟继电器模组进行相应的控制。

最后经过实际的软硬件测试之后，本作品实现了STM32单片机采集多节点温湿度传感器数据，通过nRF24L01模块及特殊通讯协议进行一定距离的传输，最后在主机的LCD12864液晶上显示出来的模型。

nRF24L01的工作原理nRF24L01是一种低功耗2.4GHz无线收发器，广泛应用于物联网、传感器网络和无线通信系统等领域。

它采用射频（RF）技术，能够在无线环境中实现高速数据传输和可靠的通信连接。

本文将详细介绍nRF24L01的工作原理，包括其硬件结构、通信协议和工作模式等。

一、硬件结构nRF24L01由射频前端、基带处理器和外围电路组成。

射频前端包括功率放大器、低噪声放大器和射频开关等，用于接收和发送无线信号。

基带处理器负责信号调制、解调和协议处理等功能。

外围电路包括晶振、电源管理和SPI接口等，用于提供稳定的时钟和电源，并与主控设备进行通信。

二、通信协议nRF24L01使用2.4GHz的ISM频段，采用射频通信协议来实现数据传输。

它支持多种通信模式，包括点对点模式、广播模式和多点模式等。

在点对点模式下，一个nRF24L01作为发送器，另一个nRF24L01作为接收器，它们之间通过射频信道进行数据交换。

在广播模式下，一个nRF24L01可以同时向多个接收器发送数据。

在多点模式下，多个nRF24L01可以互相通信，形成一个网络。

nRF24L01使用GFSK调制和解调技术，通过改变载波频率的相位和幅度来传输数字信号。

它还使用自适应频率跳频技术，可以在不同的射频信道上工作，以避免干扰和提高通信质量。

此外，nRF24L01还支持数据包重传、自动应答和信道切换等功能，以提高通信的可靠性和稳定性。

三、工作模式nRF24L01有两种工作模式：发送模式和接收模式。

在发送模式下，nRF24L01将待发送的数据加载到发送缓冲区，并通过射频信道发送给接收器。

在接收模式下，nRF24L01监听射频信道，接收来自发送器的数据，并将其存储在接收缓冲区中。

发送器和接收器之间通过射频信道进行双向通信，以实现数据的传输和交换。

nRF24L01还支持睡眠模式和待机模式，以降低功耗。

在睡眠模式下，nRF24L01关闭大部分电路，只保持少量的关键电路运行，以便快速唤醒和恢复正常工作。

基于NB-IoT的环境温湿度监测系统设计随着物联网技术的不断发展，各种基于物联网的监测系统已经广泛应用在各个领域。

基于NB-IoT的环境温湿度监测系统是一种具有很大市场需求和应用前景的系统。

NB-IoT 是一种低功耗广域网技术，能够实现低成本、低功耗、远距离的数据传输，非常适合用于环境监测系统。

本文将从系统设计原理、技术方案、应用场景等方面进行探讨，解释基于NB-IoT的环境温湿度监测系统的设计和应用。

一、系统设计原理基于NB-IoT的环境温湿度监测系统是由传感器、控制器、通信模块、服务器平台等组成的，其设计原理主要包括传感器采集环境数据、控制器处理数据、通信模块传输数据、服务器平台接收和存储数据等。

1. 传感器采集环境数据传感器是环境温湿度监测系统的核心部件，其作用是采集环境中的温度和湿度数据。

基于NB-IoT的环境温湿度监测系统通常使用数字温湿度传感器来获取环境数据，传感器可以根据环境的温度和湿度变化实时采集数据，并将数据通过控制器发送到服务器平台进行处理和存储。

2. 控制器处理数据控制器是传感器采集的数据的处理中心，其作用是接收传感器采集的数据，并进行数据处理和存储，然后通过通信模块将数据传输到服务器平台。

控制器通常采用嵌入式处理器，具有低功耗、小体积、高性能等特点，能够满足系统对数据处理和传输的要求。

3. 通信模块传输数据4. 服务器平台接收和存储数据服务器平台是环境温湿度监测系统的数据存储和处理中心，其作用是接收来自通信模块传输的数据，并进行存储和处理。

服务器平台通常采用云计算技术，能够实现数据的实时存储和远程访问，为系统的数据管理和应用提供支持。

二、技术方案基于NB-IoT的环境温湿度监测系统的技术方案主要包括传感器选择、控制器设计、通信模块配置、服务器平台建设等方面。

1. 传感器选择传感器的选择是环境温湿度监测系统的关键环节，其性能直接影响系统的数据采集精度和稳定性。

在选择传感器时，需要考虑传感器的精度、灵敏度、功耗等指标，以确保传感器能够满足系统对环境数据采集和传输的要求。

nRF24L01的工作原理nRF24L01是一种低功耗、高性能的无线收发模块，广泛应用于物联网、智能家居、远程控制等领域。

它采用2.4GHz频段，支持多通道和自动重发机制，具有快速响应、稳定可靠的特点。

本文将详细介绍nRF24L01的工作原理，包括无线通信原理、硬件连接和通信协议。

1. 无线通信原理：nRF24L01采用射频通信技术，通过无线电波在发送端和接收端之间传输数据。

发送端将要发送的数据编码成数字信号，并通过射频发射天线发送出去。

接收端的射频接收天线接收到信号后，经过解码还原成原始数据。

这种无线通信方式可以实现远距离传输和双向通信。

2. 硬件连接：nRF24L01模块需要与主控芯片或者单片机进行连接。

普通情况下，连接需要以下几个引脚：- VCC：供电正极- GND：供电负极- CE：片选使能- CSN：SPI片选- SCK：SPI时钟- MOSI：SPI主机输出、从机输入- MISO：SPI主机输入、从机输出- IRQ：中断请求3. 通信协议：nRF24L01采用SPI接口进行数据传输，通信过程中需要使用一定的通信协议。

常用的协议包括：- 初始化配置：在使用nRF24L01之前，需要对其进行初始化配置，包括频道选择、地址设置、发射功率设置等。

- 发送数据：发送端将要发送的数据通过SPI接口发送给nRF24L01，nRF24L01将数据编码成射频信号并发送出去。

- 接收数据：接收端通过SPI接口接收到射频信号，并将其解码还原为原始数据。

4. 示例应用：nRF24L01广泛应用于各种物联网和远程控制场景。

例如，可以将nRF24L01模块连接到Arduino单片机上，实现无线传感器网络。

传感器节点通过nRF24L01与基站通信，将采集到的数据发送给基站进行处理和分析。

同时，基站也可以通过nRF24L01向传感器节点发送控制指令，实现远程控制。

5. 总结：nRF24L01是一种低功耗、高性能的无线收发模块，具有快速响应、稳定可靠的特点。

1.源程序开发环境建立1.1程序编译软件编译软件用keil C51，打开安装文件，一路点击下一步即可完成。

1.2程序下载软件使用STC ISP下载软件。

2.源程序文件整体结构工程中，只有一个main.c文件，所有程序都写在这个文件里面。

Reg51.h是包含的头文件。

是不是非常简单！3.源程序执行流程无线数据处理程序：串口数据处理程序：4.串口配置函数void serial_open(void){SCON = 0X50;AUXR |= 0X04;TL2 = 0Xc0; // 9600TH2 = 0Xfd;AUXR|=0X10;}此串口配置函数，利用单片机内部的定时器2作为波特率发生器。

共用到4个寄存器：SCON AUXR TL2 TH2SM0和SM1的位决定串口工作的4种方式：程序中，SCON=0X50，即SM0=0 SM1=1，即串口工作在“方式1”；REN=1，允许串口接收数据。

TL2和TH2是定时器2的高位和低位寄存器。

程序中，首先AUXR|=0X40，最后AUXR|=0X10。

即首先把T2x12置1，然后把T2R置1。

即首先把定时器2设置为1T模式，然后把定时器打开。

5.串口发送数据函数void senddata(uchar data_buf){SBUF = data_buf;while(!TI);TI = 0;}用到了寄存器SBUF和寄存器SCON中的TI位。

SBUF寄存器是串口收发数据缓存寄存器，放到这个寄存器中的数据，会通过串口发送出去，接收到的串口数据，也会放到这个寄存器中。

也就是串口接收和发送都是使用这个寄存器。

程序中，SBUF=data_buf，就是把data_buf给了SBUF，单片机自动把SBUF里面的数据发送到串口。

TI是串口发送数据完成标志位，当串口发送完一个数据，此位置1，置位后，需要通过软件清0。

所以通过while(!TI)，来检测TI位，达到检测串口是否发送完数据的目的。

本设计通过设计电路和软件程序基本实现了土壤温湿 度监测的功能，通过本设计的实践，使本人对于电子电路设 计和软件程序的编写有了更加深入的了解和认识，能够利用 相应的单片机进行相关电路的开发，充分掌握了电子电路设 计的相应规则，使本人能够更加熟练使用智能控制系统。
图 7 系统工作流程图
4 结论
本设计利用 STC89C51RC 为控制核心设计了土壤温湿
本设计的显示模块选取 1602 液晶屏幕，此款显示装置 是为工业字符型的液晶显示，在屏幕中最多能够显示 32 个 字符。
这款液晶显示屏幕功耗低，而且其体积相对比较小，显 示的内容比较丰富。电路连接图如图 4 所示。 ■■2.5 报警模块
本设计选用蜂鸣器进行报警模块设计，其设计电路如图 5 所示。
图 5 报警电路设计原理图 ■■2.6 温湿度设定模块
2014.10 ＊ [3] 某直升机旋翼防除冰电控系统（C 型件）地面模拟试验报告
[R]，中国直升机设计研究所， 2013.09
78 | 电子制作 2018 年 7 月
对于此芯片中 CSN 为芯片的片选端口，控制芯片是否 工作，在此引脚为低电平时芯片能够正常工作；SCK 为芯 片的时钟控制线；MISO 和 MOSI 为芯片数据控制线；IRQ 为相应的中断信号，在进行相应的无线通信时主控芯片通过 此管脚进行实时通信；CE 为芯片工作模式的选择端，此端 口在片选端口工作的情况下两个端口共同决定了芯片的工 作状态。 ■■2.4 液晶显示模块
4 结论
本文提出的验证技术方法实际可行，实现了旋翼防除冰 电控系统成品验证的功能，能够在装机前验证电控子系统的 功能、性能，对电控子系统工作性能的可靠稳定性进行了考 核，为系统改进或定型提供试验依据。
参考文献 ＊ [1] 直升机电气系统详细设计，中国航空工业总公司，1993.7 ＊ [2] 某直升机电气系统详细设计报告 [R]，中国直升机设计研究所，

24L01+超低功耗高性能 2.4GHz GFSK 无线收发芯片主要特性„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ 工作在 2.4GHz ISM 频段 调制方式：GFSK/FSK 数据速率：2Mbps/1Mbps/250Kbps 超低关断功耗：<0.7uA 超低待机功耗：<15uA 快速启动时间： <130uS 内部集成高 PSRR LDO 宽电源电压范围：1.9-3.6V 数字 IO 电压: 3.3V/5V 低成本晶振：16MHz±60ppm 接收灵敏度：<-83dBm @2MHz 最高发射功率：7dBm 接收电流（2Mbps） ：<15mA 发射电流(2Mbps):<12mA（0dBm) 10MHz 四线 SPI 模块 内部集成智能 ARQ 基带协议引擎 收发数据硬件中断输出 支持 1bit RSSI 输出 极少外围器件,降低系统应用成本 QFN20 封装或 COB 封装应用范围‹ 无线鼠标、键盘 ‹ 无线遥控、体感设备 ‹ 有源 RFID、NFC ‹ 智能电网、智能家居 ‹ 无线音频 ‹ 无线数据传输模块 ‹ 低功耗自组网无线传感网节点封装图结构框图24L01+术语缩写术语 ARQ ART ARD BER CE CRC CSN DPL GFSK IRQ ISM LSB Mbps MCU MHz MISO MOSI MSB PA PID PLD RX TX PWR_DWN PWR_UP RF_CH RSSI RX RX_DR SCK SPI TX TX_DS XTAL 描述 Auto Repeat-reQuest Auto ReTransmission Auto Retransmission Delay Bit Error Rate Chip Enable Cyclic Redundancy Check Chip Select Dynamic Payload Length Gaussian Frequency Shift Keying Interrupt Request Industrial-Scientific-Medical Least Significant Bit Megabit per second Micro Controller Unit Mega Hertz Master In Slave Out Master Out Slave In Most Significant Bit Power Amplifier Packet Identity Payload RX TX Power Down Power UP Radio Frequency Channel Received Signal Strength Indicator Receiver Receive Data Ready SPI Clock Serial Peripheral Interface Transmitter Transmit Data Sent Crystal 中文描述 自动重传请求 自动重发 自动重传延迟 误码率 芯片使能 循环冗余校验 片选 动态载波长度 高斯频移键控 中断请求 工业-科学-医学 最低有效位 兆位每秒 微控制器 兆赫兹 主机输入从机输出 主机输出从机输入 最高有效位 功率放大器 数据包识别位 载波 接收端 发射端 掉电 上电 射频通道 信号强度指示器 接收机 接收数据准备就绪 SPI 时钟 串行外设接口 发射机 已发数据 晶体振荡器24L01+目 录1、简介.................................................. 4 2、引脚信息 .............................................. 5 3、工作模式 .............................................. 6 4、寄存器映射表 .......................................... 9 5、主要参数指标 ......................................... 10 6、封装................................................. 12 7、典型应用原理图 ....................................... 14 8、订单信息 ............................................. 17附： 典型配置方案 ....................................... 1924L01+1、简介24L01 是一颗工作在2.4GHz ISM频段，专为低功耗无线场合设计，集成嵌 入式 ARQ 基带协议引擎的无线收发器芯片。

AD 转换 6，8，10，12 位分辨率 14 个输入通道 单端或差分输入 量程可通过内部参考电压，外部参考电压或 VDD 设置 2，4，8，16 Kbps 持续采样速率
4
nRF24LE1 nRF24LU1 模块 多功能编程器 RMB88
低电流消耗，2 Kbps 采样速率下仅 0.1 mA 电压比较器
nRF24LE1 nRF24LU1 模块 多功能编程器 RMB88
nRF24LE1
超低功耗无线片上系统解决方案 产品说明书 V1.6
关键特征
l nRF24L01+2.4 Hz 收发器（250 bps,1 Mbps,2 Mbps 空中速率 l 集成高速单片机（兼容 8051） l 16 kB 片上程序存储器 l 1 kB 片上数据存储器 l 512 字节非易失性数据存储器 l AES 对称加密硬件加速 l 16-32 位乘法除法协处理器 l 6-12 位 ADC l 高灵活性输入输出端口 l 从超低功耗到高效运行的省电模式 l 4*4 mm QFN24 5*5mm QFN32 7*7mm QFN48 封装 l 支持硬件调试器 l 硬件支持固件更新
1 简介
nRF24LE1 是一款高性价比且内置微控制器的智能 2.4GHz 射频收发器家族中的一员。 nRF24LE1 为提供超低功耗无线应用而作了优化。处理器能力，内存，低功耗晶振，实时实 名，计数器，AES 加密加速器，随机数发生器和节电模式的组合为实现射频协议提供了理 想的平台。使用 nRF24LE1 的好处包括严密的协议时序，安全性，低功耗和改善共存的性能。 对于应用层，nRF24LE1 提供了一个丰富的外设包括：SPI，IIC，UART，6 至 12 位 ADC， PWM 和一个用于电压等级系统唤醒的超低功耗模拟比较器。 nRF24LE1 三种封装的差异 超紧凑 4*4mm 24 脚 QFN 封装（7 个通用 IO 引脚），主要用于对大小有严格要求的应用场 合，如 穿戴式运动传感器和手册 5*5mm 32 脚 QFN 封装（15 个通用 IO 引脚）适用于无线鼠标，远程控制和玩具 7*7mm 48 脚 QFN 封装（31 个通用 IO 引脚）为对 I/O 数量要求很高的产品而设计，如无线 键盘

口方式 和简 单的操 作指 令 ，可构 成 全中 文人机 交 互 图形界 面 ，在单
片机应 用 中得到 ｊ ｒ’泛使 用 。
３ 系 统硬 件设 计 原 理 图
主 机 以 单 片 机 ｆ１ 为控 制 核 心 ， ＡＭＳ１ Ｉ１ ７ ５Ｖ转 化 为 ３．３Ｖ， 给 ｎＲＦ２４Ｌ０ｌ＋模块 和 ＳＨＴ２０模 块 供 电 ， Ｉ】ｒ渊电 『ｊ｝ｉＲ２用 来 调 箝液 晶 ｌ２８６４的对 比度 机 卡¨从 机 的硬 件 原 图几 ‘投 ，仅 足 主机 ，ｆ 需要 连接 ＳＨＴ２０传 感器 。 系统工 作 时 ， １ 同的 从机通 过 地址 进 行 ｆ 分 。 Ｆ 足用Ａｌｔｉｕｍ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ ０９Ｌｍ￣的原理 ：
境 温 湿 度 的 功 能 【关键 词 】温 湿度检 测 ；无线收 发 ；液 晶显 示
１ 系 统 设 计 方 案
动应 答等 功能 ，ｌＩ＿『通 过软件 设置 ２Ｍｂｐｓ，１Ｍｂｐｓ，２５０Ｋｂｐｓ二 种 数据 波 特率 ，足 目前近 离 线 通信 的理 想选 择 该芯片 仃２Ｏ个 引脚 ，体 枞 小 ， 容 易焊 接 ，， ”成本 和模 块 ｌ 彩， 所 以小 系统 直接使 用
系统 的设 汁方案 如图 ｌ所 示 ， 系统 自’２个 监洲 点 ， 分 别为 从机 ｌ 和 从机 ２， Ｉ：作 时 ，从 机 放置 于被 洲环 境 ｌ｛ （如 蔬菜 大棚 ） ，
ＮＲＦ２４Ｌ０１模块 ，如 卜 所示 ：
机将 传感 器 采集 到 的数据 通 过无 线模 块发 送 出去 ； ｌ丰机 安装 作 人 员处 ，通 过 尢线模 块接 收 从机 １卡【Ｊ从机 ２芨来 的数据 ，经过 单片机 处 理 后 液 品 ＪＪｆｌ２８６４ Ｉ ，Ｊ÷
Ｉ ｃ总线 协议 与单 片机通 信 ，工 作 电压２．１—３．６Ｖ。

nRF24L01无线通信模块使用手册12要点nRF24L01是一种常用的无线通信模块，广泛应用于无线遥控、智能家居、物联网等领域。

本文主要介绍nRF24L01无线通信模块的使用手册12要点。

1. 硬件连接将nRF24L01模块插入Arduino板的SPI接口上，然后将CE、CSN、SCK、MOSI、MISO分别连接到Arduino板的Digital口上。

2. 初始化模块在使用nRF24L01模块之前，必须对其进行初始化，在初始化代码中需要指定通信频率、发射功率、数据通道等等。

3. 设置通信频率nRF24L01可以在2.4GHz频段内进行无线通信，可以通过设置通信频率来避免干扰。

通信频率的设置需要与对方设备的频率相匹配。

4. 设置发射功率nRF24L01具有多个发射功率级别，选择发射功率级别需要权衡通信距离和电池寿命。

5. 设置数据通道nRF24L01具有多个数据通道，可以在多个设备之间相互独立传输数据。

6. 选择传输模式nRF24L01可以选择多种不同的传输模式，包括单向、双向、广播等。

7. 发送数据使用nRF24L01发送数据时，需要将数据写入到缓冲区中，并指定接收方的地址。

8. 接收数据使用nRF24L01接收数据时，需要将接收方的地址写到接收方地址寄存器中，然后从缓冲区中读取数据。

9. 检查模块状态使用nRF24L01时需要进行状态检查，可以检查发送、接收、空闲、数据发送完成等等状态。

10. 错误处理在进行nRF24L01通信时，可能会发生各种各样的错误，需要进行错误处理。

11. 调试技巧在进行nRF24L01调试时，可以使用串口进行调试，输出各种调试信息。

12. 应用注意事项在进行nRF24L01的应用时，需要注意如下事项：避免干扰、选择合适的电源、防止数据丢失等等。

以上为nRF24L01无线通信模块使用手册12要点，希望对大家有所帮助。

2014无线电电子设计大赛题目：NRF24L01的收发信号队号：三个烙铁匠队员：王晖曹恒万东胜摘要随着现代电子技术的飞速发展，通信技术也取得了长足的进步。

在无线通信领域,越来越多的通信产品大量涌现出来。

但设计无线数据传输产品往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备，因而影响了用户的使用和新产品的开发。

nRF24L01是一个为433MHz ISM频段设计的无线收发芯片，它为短距离无线数据传输应用提供了较好的解决办法, 使用nRF24L01降低了开发难度，缩短了开发周期，使产品能更快地推向市场。

本文提出了一种应用于无线数据收发系统的设计思路及实现方案，给出了基于无线射频芯片nRF24L01和STC89C52单片机的无线数据传输模块的设计方法,详细分析了各部分实现原理，并对系统的传输距离、传输数据的正确性进行了测试。

试验表明，该系统性能稳定，具有较强的抗干扰能力，有较强的实用价值。

关键词：无线通信；无线数据传输模块；单片机；射频AbstractWith the rapid development of modern electronic technology, communication technology has also made great progress. In the field of wireless communication, more and more communication products have sprung up in large quantities. But the design of wireless data transmission products often require considerable radio of the high price of professional knowledge and professional equipment, thus affecting the user's use and development of new products. NRF24L01 is a designed for 433 MHZ ISM band wireless transceiver chip, it for the short distance wireless data transmission application provides a better solution, using nRF24L01 reduces the development difficulty, shorten the development cycle, can make the product to market faster. This paper puts forward a kind of applied to wireless data transceiver system design idea and implementation scheme, and is given based on wireless rf chip nRF24L01 and STC89C52 single-chip wireless data transmission module, the design method of the realization principle of each part are analyzed in detail, and the transmission distance of the system, the correctness of the data transmission was tested. Tests show that the system performance is stable, stronganti-interference ability, a strong practical value.Keywords：Wireless communication；Wireless data transmission module；Single chip microcomputer；Radio frequency目录前言 (1)1系统设计 (1)1.1系统设计 (2)1.2实现过程 (2)2系统组成 (3)2.1 射频收发控制模块 (3)2.1.1 无线收发芯片nRF24L01介绍 (3)2.1.2 稳压部分 (5)2.2单片机控制部分 (5)2.2.1 STC89C52RC功能介绍 (6)2.2.2 内部结构 (6)2.2.3 串口通信 (8)2.3 显示部分 (9)3软件设计 (10)3.1 主程序流程图 (11)3.2 数据收发子程序流程图 (11)4测试结果及分析 (12)4.1 硬件电路测试 (13)4.2 系统测试 (13)4.2.1 测试方法 (13)4.2.2 功能测试及分析 (13)5结论 (14)6参考文献 (15)附录1：无线发射系统电路图 (16)附录 2：发送程序 (17)前言伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟，无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。

nRF24L01的工作原理nRF24L01是一款低功耗的2.4GHz无线收发器，广泛应用于无线通信领域。

它采用射频芯片nRF24L01+和微控制器相结合的方式，可以实现无线数据传输和接收功能。

本文将详细介绍nRF24L01的工作原理及其相关技术参数。

一、nRF24L01的基本结构nRF24L01由射频芯片和微控制器组成，射频芯片负责无线通信的收发功能，而微控制器则负责控制和处理数据。

1. 射频芯片nRF24L01射频芯片是一款集成度高、性能稳定的射频收发器。

它支持2.4GHz 频段，采用GFSK调制方式，具有快速的数据传输速率和较低的功耗。

射频芯片包含了射频收发器、调制解调器、频率合成器等功能模块，能够实现无线通信的基本功能。

2. 微控制器nRF24L01通常与微控制器相结合使用，常见的微控制器有Arduino、STM32等。

微控制器负责控制射频芯片的工作模式、发送和接收数据的处理，以及与其他设备的交互等功能。

二、nRF24L01的工作模式nRF24L01具有多种工作模式，包括发送模式、接收模式和待机模式等。

下面将详细介绍每种工作模式的特点和工作原理。

1. 发送模式在发送模式下，nRF24L01将数据发送给接收端。

发送模式的工作原理如下：- 设置发送端的地址和通信频道。

- 将待发送的数据写入发送缓冲区。

- 发送端开始发送数据，nRF24L01将数据通过射频信号发送出去。

- 发送完毕后，发送端等待接收端的应答信号。

2. 接收模式在接收模式下，nRF24L01接收来自发送端的数据。

接收模式的工作原理如下：- 设置接收端的地址和通信频道。

- 接收端开始监听射频信号，并等待发送端发送数据。

- 当接收端接收到数据时，nRF24L01将数据写入接收缓冲区。

- 接收端可以通过读取接收缓冲区中的数据进行进一步处理。

3. 待机模式在待机模式下，nRF24L01处于低功耗状态，仅保持最基本的功能。

待机模式的工作原理如下：- nRF24L01关闭射频发送和接收功能，以降低功耗。