基于nRF24L01的点对点无线通信.pdf

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1、理论广角●I基于nRF24L01的点对点无线通信张琛耿标杨敏杰(中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221116)[摘要]本文介绍了以ATmega16单片机为控制核心，nRF24LO1无线模块作为收发控制器的点对点无线通信，ATmega16单片机与nRF24LO1无线模块通过spi串行通信方式进行数据传送，主单片机把数据传送给nRF24L01在通过无线向外界发送，nRF24LO1收到空中的无线信号传送给从单片机，再进行控制。从单片机也可以向主单片机传送数据，实现双向控制。[关键词]nRF24LO1ATmega16无线通信中图分类号：TN79+l文献标识码：A文章编号：1009—91

2、4X(2OLO)29—0251—02引言制器。系统用两块ATmegal6单片机和两块nRF24LO1无线模块，一个单片近年来，随着射频技术、集成电路、自动控制、无线数据通信技术机控制一个首发模块。ATmegal6是一款很实用、高效率、快速的AVR单片的迅速发展，无线传输技术已经被广泛应用于实际中。本文设计了一种基机，由于其高速性能与nRF24LO1的快速性匹配，不会带来很大的时间延于nRF24L01的无线数据传输系统，该系统具有工作稳定可靠、传输速率迟，nRF24L01芯片采用ShockBurst发射模式，所以其工作速率可达到高、体积小、成本低、功耗低、软硬件设计简单、通信稳定、使用

3、灵1MbpS。活等特点。对于短距离的无线数据传输很有应用价值。nRF24L01采用sPI串行通信接口，采用SPI进行数据传输时与1无线收发芯片nRF24L01ATmega16单片机之间只需5根线，电路图如图3所示。11nRF24L01芯片的特点及其应用整个系统的PCB设计非常重要，在射频电路设计中，尤其是频率很高的电nRF24LO1是NORDIC公司的一款新型单片射频收发器件，工作于2．路的设计中，必须部分的或是大部分的采用场而非路的观点进行电路分析，PCB4～2．5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调布局走线的好坏将直接影响系统的通信距离。设计过程中始终遵循

4、射频规制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通律，元件布局紧凑，接地板尽可能大，所有的走线尽量在一层完成，保持接地信频道可通过程序进行配置。nRF24LO1功耗低，在以一6dBm的功率发射板的完整性。考虑到成本和体积，本系统采用印制导线天线，因为环型或印制时，工作电流只有9mA；接收时，工作电流只有12．3mA，多种低功率工导线型天线被直接印在产品的PCB上，这使得它成为在成本上最划算的天线。作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。nRF24LO1的主要特3软件设计性如下。3．1数据发送1)GFSK调制；单片机由SPI口写入nRF24LO1缓存区

5、，然后把nRF24LO1配置为发送2)具有自动应答和自动再发射功能；模式，延时一段时间后发射数据：在应答模式下，nRF24LOl在发射数据3)片内自动生成报头和CRC校验码；后立即进入接收模式，接收应答信号。如果收到应答，则认为此次通信成4)数据传输率为1Mbps或2Mbps；功，若未收到应答，说明发送失败，自动重新发射该数据5)SPI速率为O～1OMbps；voidTxMode(void)／／发送模式配置—6)与其他nRF24系列射频器件相兼容：{7)供电电压为1．9～3．6V。PORTsPI＆=(1<

6、和突PORT_SPI＆=(I<

7、耗；③射频信号高速发射，抗干扰性强；④减小整个系统的平均电流。因此使用nRF24LOl芯片特有的突发模式，可以提高系voidSend—Data(unsignedcharsend—data)／／发送子函数统整体的性能和效率。nRF24LO1的封装和引脚排列如图2所示。各引脚{功能如下：CE为使能发射或接收；CSN、SCK、MOSI、MISO为sPI引PORT_SPI＆：(I<