NRF24L01 komunikacijos lusto galimybių ir programų tyrimas
2024-04-25 2462

NRF24L01 yra 2,4 g komunikacijos lustas, kurį sukūrė „Nordic Company“.Jis pasižymi mažos energijos suvartojimo, mažos sąnaudos ir didelės spartos savybėmis, todėl gali būti geresni sprendimai stalinių kompiuterių gaminių ir išmaniųjų įrenginių pritaikymui.Šis straipsnis jį pristatys iš gamintojo, struktūros, programų, darbo režimų ir darbo principo.

NRF24L01 yra naujas monolitinis RF siųstuvas -imtuvas, specialiai skirtas ISM dažnių juostai nuo 2,4 GHz iki 2,5 GHz.Jis integruoja kelis funkcinius modulius, tokius kaip kristalų osciliatorius, dažnių sintezatorius, galios stiprintuvą ir moduliatorių, ir priima pažangias „Shockburst“ technologijas.Per SPI sąsają NRF24L01 gali susisiekti su 5 V mikrovaldikliu, kad išvesties galios, kanalo pasirinkimo ir protokolo parametrus būtų galima sukonfigūruoti per SPI sąsają.Tai reiškia, kad NRF24L01 gali būti prijungtas prie beveik visų rūšių mikrovaldiklių lustų, kad būtų pasiektos belaidžio duomenų perdavimo funkcijos.

- NRF24L01P-R7

- NRF24L01P-T

- Si4455-C2A-GM

- Si4455-B1A-FMR

- Si4455-B1A-FM

NRF24L01 gamina „Nordic Semiconductor“.„Nordic“ puslaidininkis, iš pradžių pavadintas „Nordic VLSI“, yra „Fabless“ puslaidininkių įmonė.Bendrovė specializuojasi ypač mažos energijos veiklos belaidžių sistemų ir jungčių įrenginiuose, kuriuose yra 2,4 GHz ISM juosta, o pagrindinės fokusavimo sritys yra energijos suvartojimas ir išlaidos.„Nordic Semiconductor“ galutinio vartotojo programos yra belaidžiai mobiliųjų telefonų priedai, pelės ir klaviatūros, belaidės medicinos, vartotojos elektronikos, intelektualiųjų sporto įrenginių, nuotolinio valdymo pulto, belaidžių žaidimų valdiklių, belaidžių balso garso programų (tokių kaip IP balsas), saugumas ir žaislai.

NRF24L01 bloko schema parodyta aukščiau.Žvelgiant iš mikrovaldiklio valdymo perspektyvos, mums reikia atkreipti tik dėmesį į šešis valdymo signalų prievadus, būtent CSN, SCK, MISO, Mosi, IRQ ir CE.

- VoIP ausinės

- Aktyvus RFID

- Žaidimų valdikliai

- Belaidžio kompiuterio periferiniai įrenginiai

- Sporto laikrodžiai ir jutikliai

- Turto sekimo sistemos

- Pelė, klaviatūros ir nuotolinio valdymo pultai

- Itin žemi galios jutiklių tinklai

- Namų ir komercinė automatika

- Išplėstiniai žiniasklaidos centro nuotolinio valdymo pultai

- RF nuotolinio valdymo pultas, skirtas vartotojui skirtoje elektronikoje

Du NRF24L01 komunikacija turi atitikti šias tris sąlygas:

- Kanalai yra vienodi (nustatykite kanalų registrą RF_CH).

- Adresai yra tie patys (nustatykite TX_ADDR ir RX_ADDR_PO Tas pats).

- Kiekvieną kartą išsiųstų ir gautų baitų skaičių yra tas pats (jei efektyvus kanalo duomenų plotis nustatytas kaip n, tada kiekvieną kartą išsiųstų baitų skaičius taip pat turi būti n, žinoma, n, n<=32).

NRF24L01 belaidžio ryšio modulis gali būti nustatytas įvairiais skirtingais darbo režimais, įskaitant įjungimo režimą, budėjimo režimą ir duomenų paketų apdorojimo režimą.Kiekvieno režimo funkcijos ir operacijos yra šios.

Įjungimo režimu kiekviena NRF24L01 funkcija yra išjungta, kad būtų kuo mažiau sunaudojama.Įvedus įjungimo režimą, NRF24L01 nustoja veikti, tačiau registro turinys liko nepakitęs.Įjungimo režimą kontroliuoja „PWR_UP“ bitas registre.

Budėjimo režimas I sumažina vidutinę sistemos vartojimo srovę, tuo pačiu užtikrinant greitą paleidimą.I režimo režime kristalas veikia normaliai.II režimo režime kai kurie laikrodžio buferiai veikia.Kai „TX FIFO“ registracija siųstuvo pusėje yra tuščia, o CE yra aukštas, jis patenka į II režimo režimą.Budėjimo režimo metu registracijos konfigūracijos žodžių turinys lieka nepakitęs.

NRF24L01 paketų apdorojimo režimai apima „Shockburst“ režimą ir patobulintą „Shockburst“ režimą.

„Shockburst“ režimu NRF24L01 gali būti prijungtas prie mažesnių išlaidų mažo greičio MCU.Didelės spartos signalo apdorojimą tvarko lusto vidinis RF protokolas, o duomenų perdavimas atliekamas per SPI sąsają duomenų perdavimo greičiu, kuris priklauso nuo paties MCU sąsajos greičio.„Shockburst“ režimas sumažina vidutinį ryšio srovės suvartojimą, leisdamas bendrauti maža sparta su MCU, išlaikant greitą ryšį belaidžio ryšio skyriuje.

Patobulintas „Shockburst“ režimas leidžia atlikti dvipusio nuorodos protokolo vykdymą paprastesnį ir efektyvesnį.Įprastoje dvipusėje nuorodoje siuntėjas prašo galutinio įrenginio, kad gautų atsakymo signalą, gavęs duomenis, kad siuntėjas galėtų aptikti, ar prarandami duomenys.Jei duomenų praradimas įvyksta, prarastus duomenis atgauna retransliavimo funkcija.Patobulintas „ShockBurSttm“ režimas valdo ir atsakymo, ir retransliavimo funkcijas, nedidindamas MCU darbo krūvio.

Perduodami duomenis pirmiausia sukonfigūruojame NRF24L01 į perdavimo režimą.Toliau mes rašome priimančio mazgo adresą TX_ADDR ir galiojančius duomenis TX_PLD į NRF24L01 buferio sritį per SPI prievadą iš eilės.TX_PLD turi būti rašomas nuolat, o CSN yra žemas, o TX_ADDR reikia rašyti tik vieną kartą perduodant.Tada mes nustatome CE aukštą ir laikome aukštą mažiausiai 10 mikrosekundžių, o tada pradedame perduoti duomenis po 130 mikrosekundžių vėlavimo.Jei „Auto-Refer“ bus įjungtas, NRF24L01 įves į priėmimo režimą iškart po to, kai perduoda duomenis, kad gautų patvirtinimo signalą (automatinio atsakymo priėmimo adresas turėtų atitikti priimančio mazgo adresą TX_ADDR).Jei gaunamas atsakymas, ryšys laikomas sėkmingu, TX_DS vėliava bus nustatyta aukštai, o TX_PLD bus pašalinta iš TX FIFO.Jei negauta atsakymo, NRF24L01 automatiškai retransliuos duomenis (jei automatinis retransliavimas bus įjungtas).Jei retransliacijų skaičius (ARC) pasieks viršutinę ribą, MAX_RT vėliava bus nustatyta aukšta, o „TX FIFO“ duomenys bus saugomi retransliacijai.Kai „Max_RT“ arba „TX_DS“ vėliava bus nustatyta aukštai, IRQ bus išvalytas ir bus sugeneruotas pertraukimas, kad praneštų MCU.Galiausiai, jei transmisija sėkminga ir CE yra žemas, NRF24L01 įveda tuščiąja eiga 1 režimu 1. Jei perdavimo kaminoje yra duomenų, o CE yra aukštas, įveskite kitą transmisiją.Jei perdavimo krūvoje nėra duomenų, o CE yra aukštas, jis įveda tuščiąja eiga 2 režimu.

Gavę duomenis pirmiausia sukonfigūruojame NRF24L01 į „Gaume“ režimą.Tada jis atideda 130 mikrosekundžių, kad patektų į priimančią būseną ir lauktų duomenų pateikimo.Kai imtuvas nustato galiojantį adresą ir CRC, jis saugo duomenų paketą RX FIFO ir nustato pertraukimo vėliavos bitą „Rx_dr High“, todėl IRQ yra žemas, sukuriant pertraukimą ir pranešdamas MCU skaityti duomenis.Jei šiuo metu įjungta automatinio atsakymo funkcija, imtuvas tuo pačiu metu įves į perdavimo būseną ir atsiųs atsakymo signalą.Galiausiai, jei priėmimas bus sėkmingas ir CE tampa žemas, NRF24L01 įveda tuščiąja eiga 1.

Pirmiausia, A modulį ir B modulį reikia nustatyti tame pačiame kanale, ir įsitikinkite, kad A modulio perdavimo duomenų ilgis yra lygus B modulio duomenų ilgiui. Tada mes sukonfigūruojame Gaulio adresą ADDR_B B. B.Tada sukonfigūruokite A modulio perdavimo adresą, kuris taip pat turi būti addr_b, kad B modulis galėtų teisingai gauti duomenis, kai A modulis juos siunčia.

Tiesą sakant, Gauti adresas ADDR_B, sukonfigūruotas B moduliui, yra tik vienas iš jo kelių priėmimo duomenų kanalų.Modulis paprastai turi šešis priėmimo kanalus, o tai reiškia, kad B modulis gali gauti duomenis iš šešių skirtingų modulių tuo pačiu metu.Žinoma, B modulis gali siųsti duomenis tik tuo pačiu metu, nes tuo pačiu kanalu duomenų siuntimas tuo pačiu metu gali sukelti trukdžius.

Apibendrinant, „NRF24L01“ yra patikimas sprendimas, jei norite sukurti pigių siųstuvų imtuvų RF modulį savo projektui.Susisiekite su mumis, jei jums reikia papildomo įrenginio paaiškinimo arba kaip integruoti jį į savo projektą.

Jis naudoja 2,4 GHz juostą ir gali veikti su „Baud“ rodikliu nuo 250 kbps iki 2 Mbps.Jei jis naudojamas atviroje erdvėje ir su mažesniu duomenų perdavimo greičiu, jo diapazonas gali siekti iki 100 metrų.

„NRF24L01“ yra vieno lusto 2,4 GHz siųstuvas-imtuvas su įterptu bazinės juostos protokolo varikliu (patobulinta „Shockburst ™“), skirta ypač žemai energijos belaidėms programoms.„NRF24L01“ yra skirtas veikti pasaulinėje ISM dažnių juostoje esant 2,400–2,4835 GHz.

Jie iš tikrųjų yra panašūs, NRF24L01+ yra patobulinta NRF24L01 lusto versija.NRF24L01 palaiko tik 1Mbps ir 2Mbps perdavimo greitį, o NRF24L01+ taip pat palaiko 250 kbps perdavimo greitį.

Bet kartais jūs tiesiog norėsite, kad galėtumėte siųsti ar gauti nenaudodami „WiFi“ ar „Bluetooth“, gerai, tada NRF24L01 būtų geras pasirinkimas.Skirtingai nuo kitų, tai naudoja radijo bangą bendravimui tarp modulių, to paties tipo, naudojamo belaidžiuose telefonuose jūsų namuose.