NRF24L01无线通讯模块驱动
来源:互联网 发布:jre 7u80 windows x64 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 08:03
NRF24L01 无线模块,采用的芯片是 NRF24L01,该芯片的主要特点如下:
1)2.4G全球开放的 ISM频段,免许可证使用。
2)最高工作速率 2Mbps,高校的 GFSK调制,抗干扰能力强。
3)125个可选的频道,满足多点通信和调频通信的需要。
4)内置 CRC检错和点对多点的通信地址控制。
5)低工作电压(1.9~3.6V)。
6)可设置自动应答,确保数据可靠传输。
模块引脚图如下所示
模块 VCC 脚的电压范围为 1.9~3.6V,建议不要超过 3.6V,否则可能烧坏模块,一般用 3.3V
电压比较合适。除了 VCC和 GND脚,其他引脚都可以和 5V单片机的 IO口直连,正是因为其
兼容 5V 单片机的 IO,故使用上具有很大优势
该芯片在接收模式下可以同时接收六个发送端信息,因为其内部有六个通道,发送模式下只能一个发
该芯片有两种传输模式,第一个是无双向链接的模式,也就是单向发送没有ACK,第二种芯片自带ACK模式,推荐用第二种,只要是使能动应答即可,并且,在第二种模式下,发送端的接收通道0用来作为ACK的接收通道,接收端的发送通道用来做ack的发送通道,设置地址时要注意这两个地方地址应当相同
主要命令如下
写寄存器命令只有在CE为0处于待机状态下时才有效,使用时应当注意这一点
具体去掉那个代码如下
24l01.h
#ifndef __24L01_H#define __24L01_H #include "ioremap.h" #include "delay.h"#include "spi.h"//设备地址设置#define ADDR1_VALUE0X34#define ADDR2_VALUE0X43#define ADDR3_VALUE0X10#define ADDR4_VALUE0X10#define ADDR5_VALUE0X01////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////NRF24L01寄存器操作命令#define READ_REG_NRF 0x00 //读配置寄存器,低5位为寄存器地址#define WRITE_REG_NRF 0x20 //写配置寄存器,低5位为寄存器地址#define RD_RX_PLOAD 0x61 //读RX有效数据,1~32字节,应用于接收模式下,读取完成后自动清除FIFO#define WR_TX_PLOAD 0xA0 //写TX有效数据,1~32字节,应用于发射模式下#define FLUSH_TX 0xE1 //清除TX FIFO寄存器.发射模式下用#define FLUSH_RX 0xE2 //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用,传输应答信号过程中用这个指令会让应答数据不能完整传输#define REUSE_TX_PL 0xE3 //重新使用上一包数据,CE为高,数据包被不断发送.发射过程中必须禁止用这个功能#define NOP 0xFF //空操作,可以用来读状态寄存器//SPI(NRF24L01)寄存器地址#define CONFIG 0x00 //配置寄存器地址;//bit0:1接收模式,0发射模式;//bit1:1上电 2掉电;//bit2:CRC模式; 0八位CRC 1 16位CRC//bit3:CRC使能;1使能 0不使能(若是使能自动应答,这一位必须为高)//bit4 可屏蔽中断 MAX_RT 1 屏蔽 0不屏蔽 发生中断IRQ为低电平(最大重发中断)//bit5 可屏蔽中断TX_DS 1屏蔽 0不 数据发送完成并收到应答//bit6 可屏蔽中断RX_DR 接收数据完成 1屏蔽 0不屏蔽//bit7 默认为0#define EN_AA 0x01 //bit0~5,使能自动应答功能 (自动应答必然启动CRC)对应通道0~5#define EN_RXADDR 0x02 //bit0~5,接收数据通道允许,对应通道0~5#define SETUP_AW 0x03 //bit1,0:设置地址宽度(所有数据通道) 01,3字节; 10,4字节; 11,5字节;(默认11)#define SETUP_RETR 0x04 //建立自动重发;//bit3:0,自动重发计数器;0000 15次//bit7:4,自动重发延时 0000 250*x+86us#define RF_CH 0x05 //RF通道,bit6:0,工作通道频率#define RF_SETUP 0x06 //bit4: pll lock允许,仅用于测试模式,应当为1//bit3: 传输速率(0:1Mbps,1:2Mbps);//bit2:1,发射功率 11 0dbm;//bit0:低噪声放大器增益 #define STATUS 0x07 //bit0:TX FIFO满标志;//bit3:1,接收数据通道号(最大:6);接收到数据的通道号码//bit4,达到最多次重发 max_rt中断//bit5:数据发送完成中断;写1清除中断//bit6:接收数据中断; 写1清除中断#define OBSERVE_TX 0x08 //发送检测寄存器,//bit7:4,数据包丢失计数器;//bit3:0,重发计数器#define CD 0x09 //载波检测寄存器,//bit0,载波检测; #define RX_ADDR_P0 0x0A //数据通道0接收地址,最大长度5个字节,低字节在前#define RX_ADDR_P1 0x0B //数据通道1接收地址,最大长度5个字节,低字节在前#define RX_ADDR_P2 0x0C //数据通道2接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;#define RX_ADDR_P3 0x0D //数据通道3接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;#define RX_ADDR_P4 0x0E //数据通道4接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;#define RX_ADDR_P5 0x0F //数据通道5接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;#define TX_ADDR 0x10 //发送地址(低字节在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0与此地址相等#define RX_PW_P0 0x11 //接收数据通道0有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法#define RX_PW_P1 0x12 //接收数据通道1有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法#define RX_PW_P2 0x13 //接收数据通道2有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法#define RX_PW_P3 0x14 //接收数据通道3有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法#define RX_PW_P4 0x15 //接收数据通道4有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法#define RX_PW_P5 0x16 //接收数据通道5有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法#define NRF_FIFO_STATUS 0x17 //FIFO状态寄存器;//bit0,RX FIFO寄存器空标志;//bit1,RX FIFO满标志;//bit2,3,保留//bit4,TX FIFO空标志;//bit5,TX FIFO满标志;//bit6,1,循环发送上一数据包.0,不循环;#define MAX_TX 0x10 //达到最大发送次数中断#define TX_OK 0x20 //TX发送完成中断#define RX_OK 0x40 //接收到数据中断////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////24L01操作线#define NRF24L01_CE PGout(6) //24L01片选信号#define NRF24L01_CSN PGout(7) //SPI片选信号 #define NRF24L01_IRQ PGin(8) //IRQ主机数据输入//24L01发送接收数据宽度定义#define TX_ADR_WIDTH 5 //5字节的地址宽度#define RX_ADR_WIDTH 5 //5字节的地址宽度#define TX_PLOAD_WIDTH 32 //32字节的用户数据宽度#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //32字节的用户数据宽度 void Nrf24l01Init(void);//初始化void Nrf24l01RxMode(void);//配置为接收模式void Nrf24l01TxMode(void);//配置为发送模式u8 Nrf24l01WriteBuf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);//写数据区u8 Nrf24l01ReadBuf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);//读数据区u8 Nrf24l01ReadReg(u8 reg);//读寄存器u8 Nrf24l01WriteReg(u8 reg, u8 value);//写寄存器u8 Nrf24l01Check(void);//检查24L01是否存在u8 Nrf24l01TxPacket(u8 *txbuf);//发送一个包的数据u8 Nrf24l01RxPacket(u8 *rxbuf);//接收一个包的数据#endif
24l01.c
#include "24l01.h"const u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={ADDR1_VALUE,ADDR2_VALUE,ADDR3_VALUE,ADDR4_VALUE,ADDR5_VALUE}; //发送地址const u8 RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={ADDR1_VALUE,ADDR2_VALUE,ADDR3_VALUE,ADDR4_VALUE,ADDR5_VALUE}; //发送地址//初始化24L01的IO口void Nrf24l01Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE); //使能PB,D,G端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //PB12上拉 防止W25X的干扰 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化指定IO GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);//上拉 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PD2推挽输出上拉 禁止SD卡的干扰 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);//初始化指定IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//PG6 7 推挽 GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化指定IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PG8 输入 GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure); GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8);//PG6,7,8上拉 Spi2Init(); //初始化SPI SPI_Cmd(SPI2, DISABLE); // SPI外设不使能 SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //SPI设置为双线双向全双工 SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;//SPI主机 SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;//发送接收8位帧结构 SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;//时钟悬空低 SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;//数据捕获于第1个时钟沿 SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;//NSS信号由软件控制 SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_16;//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为16 SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//数据传输从MSB位开始 SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;//CRC值计算的多项式 SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器 SPI_Cmd(SPI2, ENABLE); //使能SPI外设 NRF24L01_CE=0; //使能24L01,初始化低电平进入待机模式 NRF24L01_CSN=1;//SPI片选取消 }//SPI写寄存器//reg:指定寄存器地址//value:写入的值//每一个命令的执行都需要一次CSN由低到高的过程u8 Nrf24l01WriteReg(u8 reg,u8 value){ u8 status; NRF24L01_CSN=0; //使能SPI传输NRF24L01_CE=0;//待机模式才能进行寄存器写入 status =Spi2ReadWriteByte(WRITE_REG_NRF+reg);//发送寄存器号 +读寄存器命令 Spi2ReadWriteByte(value); //写入寄存器的值 NRF24L01_CSN=1; //禁止SPI传输 return(status); //返回状态值}//读取SPI寄存器值//reg:要读的寄存器u8 Nrf24l01ReadReg(u8 reg){ u8 reg_val; NRF24L01_CSN = 0; //使能SPI传输 Spi2ReadWriteByte(READ_REG_NRF+reg); //发送寄存器号+读寄存器命令 reg_val=Spi2ReadWriteByte(0XFF);//读取寄存器内容 NRF24L01_CSN = 1; //禁止SPI传输 return(reg_val); //返回状态值}//在指定位置读出指定长度的数据//reg:寄存器(位置)//*pBuf:数据指针//len:数据长度//返回值,此次读到的状态寄存器值 u8 Nrf24l01ReadBuf(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len){ u8 status,u8_ctr; NRF24L01_CSN = 0; //使能SPI传输 status=Spi2ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值 for(u8_ctr=0;u8_ctr<len;u8_ctr++)pBuf[u8_ctr]=Spi2ReadWriteByte(0XFF);//读出数据 NRF24L01_CSN=1; //关闭SPI传输 return status; //返回读到的状态值}//在指定位置写指定长度的数据//reg:寄存器(位置)//*pBuf:数据指针//len:数据长度//返回值,此次读到的状态寄存器值u8 Nrf24l01WriteBuf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 len){ u8 status,u8_ctr; NRF24L01_CSN = 0; //使能SPI传输 status = Spi2ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值 for(u8_ctr=0; u8_ctr<len; u8_ctr++)Spi2ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据 NRF24L01_CSN = 1; //关闭SPI传输 return status; //返回读到的状态值}//检测24L01是否存在//返回值:0,成功;1,失败//通过地址检测方式检测24l01是否存在u8 Nrf24l01Check(void){ u8 buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5}; u8 i; Spi2SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4); //spi速度为9Mhz(24L01的最大SPI时钟为10Mhz) Nrf24l01WriteBuf(TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址. Nrf24l01ReadBuf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址 for(i=0;i<5;i++)if(buf[i]!=0XA5)break; if(i!=5)return 1;//检测24L01错误 return 0; //检测到24L01} //该函数初始化NRF24L01到RX模式//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了 void Nrf24l01RxMode(void){ NRF24L01_CE=0; Nrf24l01WriteBuf(RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址,地址默认是五个字节 Nrf24l01WriteReg(EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答 Nrf24l01WriteReg(EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址 Nrf24l01WriteReg(RF_CH,40); //设置RF通信频率 Nrf24l01WriteReg(RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度 Nrf24l01WriteReg(RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启 Nrf24l01WriteReg(CONFIG, 0x0f);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式 NRF24L01_CE = 1; //CE为高,进入接收模式 }//该函数初始化NRF24L01到TX模式//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,选择RF频道,波特率和LNA HCURR//PWR_UP,CRC使能//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了 //CE为高大于10us,则启动发送. void Nrf24l01TxMode(void){ NRF24L01_CE=0; Nrf24l01WriteBuf(TX_ADDR,(u8*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 Nrf24l01WriteBuf(RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK,通道0作为自动ACK接收地址 Nrf24l01WriteReg(EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答 Nrf24l01WriteReg(EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址 Nrf24l01WriteReg(SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次 Nrf24l01WriteReg(RF_CH,40); //设置RF通道为40 Nrf24l01WriteReg(RF_SETUP,0x0f); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启 Nrf24l01WriteReg(CONFIG,0x0e); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断 NRF24L01_CE=1;//CE为高,10us后启动发送} //启动NRF24L01发送一次数据//txbuf:待发送数据首地址//返回值:发送完成状况u8 Nrf24l01TxPacket(u8 *txbuf){ u8 sta; Spi2SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8);//spi速度为9Mhz(24L01的最大SPI时钟为10Mhz) NRF24L01_CE=0; Nrf24l01WriteBuf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF 32个字节 NRF24L01_CE=1;//启动发送 while(NRF24L01_IRQ!=0);//等待发送完成 sta=Nrf24l01ReadReg(STATUS); //读取状态寄存器的值 Nrf24l01WriteReg(STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志 if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数 { Nrf24l01WriteReg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器 return MAX_TX; } if(sta&TX_OK)//发送完成 { return TX_OK; } return 0xff;//其他原因发送失败}//检测接收状态,为1则有数据u8 Nrf24l01CheckRxBuffer(void){u8 sta; sta=Nrf24l01ReadReg(STATUS); //读取状态寄存器的值if(sta&RX_OK)return 1;//接收到数据else return 0;}//启动NRF24L01发送一次数据//txbuf:待发送数据首地址//返回值:0,接收完成;其他,错误代码u8 Nrf24l01RxPacket(u8 *rxbuf){ u8 sta; Spi2SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8); //spi速度为9Mhz(24L01的最大SPI时钟为10Mhz) sta=Nrf24l01ReadReg(STATUS); //读取状态寄存器的值 Nrf24l01WriteReg(STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志 if(sta&RX_OK)//接收到数据 { Nrf24l01ReadBuf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据 Nrf24l01WriteReg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器 return 0; } return 1;//没收到任何数据}
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