nRF24L01無(wú)線模塊引腳功能

nRF24L01的封裝及引腳排列如圖1、2所示。各引腳功能如下：

CE：使能發(fā)射或接收;

CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引腳端，微處理器可通過(guò)此引腳配置nRF24L01：

IRQ：中斷標(biāo)志位;

VDD：電源輸入端;

VSS：電源地：

XC2，XC1：晶體振蕩器引腳;

VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為1.8 V;

ANT1,ANT2：天線接口;

IREF：參考電流輸入。

GFSK調(diào)制：

硬件集成OSI鏈路層;

具有自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)再發(fā)射功能;

片內(nèi)自動(dòng)生成報(bào)頭和CRC校驗(yàn)碼;

數(shù)據(jù)傳輸率為l Mb/s或2Mb/s;

SPI速率為0 Mb/s～10 Mb/s;

125個(gè)頻道：與其他nRF24系列射頻器件相兼容;QFN20引腳4 mm×4 mm封裝;

供電電壓為1.9 V～3.6 V。

傳輸距離<5m

通過(guò)配置寄存器可將nRF24L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表1所示。

表 （1）

待機(jī)模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的;

待機(jī)模式2則是在當(dāng)FIFO寄存器為空且CE=1時(shí)進(jìn)入此模式；

待機(jī)模式下，所有配置字仍然保留。

在掉電模式下電流損耗最小，同時(shí)nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。

發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時(shí)序由SPI口寫入nRF24L01緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時(shí)連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時(shí)寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10μs，延遲130μs后發(fā)射數(shù)據(jù);若自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，那么nRF24L01在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接收應(yīng)答信號(hào)（自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR一致）。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，TX_DS置高，同時(shí)TX_PLD從TX FIFO中清除;若未收到應(yīng)答，則自動(dòng)重新發(fā)射該數(shù)據(jù)(自動(dòng)重發(fā)已開(kāi)啟)，若重發(fā)次數(shù)(ARC)達(dá)到上限，MAX_RT置高，TX FIFO中數(shù)據(jù)保留以便再次重發(fā);MAX_RT或TX_DS置高時(shí)，使IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU。最后發(fā)射成功時(shí),若CE為低則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1;若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射;若發(fā)送堆棧中無(wú)數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入空閑模式2。

接收數(shù)據(jù)時(shí),首先將nRF24L01配置為接收模式，接著延遲130μs進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來(lái)。當(dāng)接收方檢測(cè)到有效的地址和CRC時(shí)，就將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在RX FIFO中，同時(shí)中斷標(biāo)志位RX_DR置高，IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU去取數(shù)據(jù)。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。最后接收成功時(shí)，若CE變低，則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1。

SPI口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為10 Mb/s，傳輸時(shí)先傳送低位字節(jié)，再傳送高位字節(jié)。但針對(duì)單個(gè)字節(jié)而言，要先送高位再送低位。與SPI相關(guān)的指令共有8個(gè)，使用時(shí)這些控制指令由nRF24L01的MOSI輸入。相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息是從MISO輸出給MCU。

nRF24L0l所有的配置字都由配置寄存器定義，這些配置寄存器可通過(guò)SPI口訪問(wèn)。nRF24L01

的配置寄存器共有25個(gè)，常用的配置寄存器如表2所示。

表 （2）

6 nRF24L01應(yīng)用原理框圖

圖（2）

極低的電流消耗，當(dāng)工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為0dBm時(shí)電流消耗為11.3mA，接收模式時(shí)為13.5mA，掉電模式和待機(jī)模式下電流消耗更低。

因?yàn)樵跓o(wú)線通訊應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到遠(yuǎn)距離通訊的要求，目前有一些nRF24L01 無(wú)線模塊在原設(shè)計(jì)上增加了PA（功率放大器）和LNA（低噪聲放大器）的型號(hào)，如“nRF24L01 PA”等。在發(fā)射部分通過(guò)PA電路將nRF24L01 最大0dBm的輸出功率放大到 22dBm左右，同時(shí)在接收部分通過(guò)LNA電路增加接收信號(hào)的強(qiáng)度。通過(guò)這種方式可以有效的增加nRF24L01 無(wú)線模塊的通訊距離，在空曠環(huán)境下最高可增加到2km。

nrf24l01 電路原理

nRF24L01 原理圖

nrf24l01 引腳定義

nRF24L01 引腳定義

nrf24l01 接線圖

nRF24L01 與5V單片機(jī)的連接（只適用于高阻引腳）

概述

JTT-433-UDIpm201窄帶低功耗無(wú)線模塊提供了多個(gè)頻道選擇，可在線修改串口速率，空中速率，發(fā)射功率等各種參數(shù)。該無(wú)線通信模塊具有很強(qiáng)的抗干擾能力, 靈敏度高，體積小，透明傳輸, 功耗低，傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn), 客戶使用時(shí)不需要編寫復(fù)雜的傳輸與設(shè)置程序。可應(yīng)用于非常廣泛的領(lǐng)域

功能

1、無(wú)線傳感器

2、無(wú)線抄表

3、工業(yè)測(cè)控

4、物流及資產(chǎn)管理

5、機(jī)器人控制

6、樓宇自動(dòng)化

7、智能家居

8、電力安全

9、安防監(jiān)控

10、PLC工業(yè)控制

特點(diǎn)

工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，適用室外惡劣環(huán)境。

內(nèi)置軟硬件看門狗，不死機(jī)，不掉線。

支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸。

支持各家組態(tài)軟件和用戶自行開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)。

功能特點(diǎn)

1．功率及靈敏度

射頻輸出功率大于5W，高接收靈敏度-123dbm(1200bps)；-118dbm(9600bps)。

2. 多個(gè)工作頻段，滿足用戶多方面需求

載頻頻率400 - 470MHz

3．傳輸距離遠(yuǎn)

8Km (BER=10-5@9600bps，大吸盤天線，開(kāi)闊地)；

12Km (BER=10-5@1200bps，大吸盤天線，開(kāi)闊地)；

4．多信道，多速率。

標(biāo)準(zhǔn)配置提供8個(gè)信道，滿足用戶多種通信組合方式的需求。DATA-6106模塊可提供1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps等多種通信波特率。

5．高速無(wú)線通訊和大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

空中速率大于或等于串口速率時(shí)可連續(xù)傳輸無(wú)限大的數(shù)據(jù)，空中速率小于或等于串口速率時(shí)，緩沖區(qū)暫存后轉(zhuǎn)輸。

6．?dāng)?shù)據(jù)啟動(dòng)發(fā)送，透明傳輸，方便用戶使用。

7．低功耗

8．高可靠性，體積小、重量輕。