2.4G无线模块/无线通讯/无线收发/nRF24L01模块 ----售价： 60元

   nRF24L01微功率无线通讯模块，采用Nordic公司的NRF24L01芯片，2.4G全球开发ISM频段免许可证使用，最高工作速率达2Mbps，125频道满足多点通信和跳频通信需要，体积小巧约31mm*17mm，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合无线音视频传输、工业控制领域等需要较大传输速率的无线通讯需求。

nRF24L01 （外置天线）(尺寸：31mm*17mm)

模块性能及特点：

    (1) 2.4GHz 全球开放ISM 频段免许可证使用
    (2) 最高工作速率2Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合
    (3) 125 频道，满足多点通信和跳频通信需要
    (4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制
    (5) 低功耗1.9 - 3.6V 工作，待机模式下状态为22uA；掉电模式下为900nA
    (6) 模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提供中断指示)，可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便
    (7) 内置专门稳压电路，使用各种电源包括DC/DC 开关电源均有很好的通信效果
    (8) 标准 5*2 DIP间距接口，便于嵌入式应用
    (9) 工作于Enhanced ShockBurst 具有Automatic packet handling, Auto packet transaction handling,具有可选的内置包应答机制，极大的降低丢包率。
    (10) nRF24L01配外置天线，无阻挡传输距离50-100米，RF24L01B配PCB内置天线，无阻挡传输距离20-50米。如需要传输更远距离，请选用本公司出品的带功放电路的RF24L01PA模块
    (11) 本公司提供目前几大主流单片机（AVR，MSP430，51，C8051F等）的开发代码，客户只需要将代码移植，就能轻松应用本模块；同时配套基于目前主流单片机（AVR，MSP430，51等）的无线开发系统，帮助更快实现无线应用，欢迎配套选购
    (12) 与51系列单片机P0口连接时候，需要加10K的上拉电阻,与其余口连接不需要
    (13) 其他系列的单片机，如果是5V的，请参考该系列单片机IO口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块! 如果是3.3V的，可以直接和RF24L01模块的IO口线连接。比如AVR系列单片机如果是5V的，一般串接2K的电阻。

二、接口电路

说明：

(1) VCC脚接电压范围为 1.9V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超过3.6V将会烧毁模块。推荐电压3.3V左右。

(2) 除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换。当然对3V左右的单片机更加适用。

(3) 硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口就可以了，当然用串口也可以了。

(4) 9脚接地脚,需要和母板的逻辑地连接起来；2脚和9脚悬空。

(5) 排针间距为100mil,标准DIP插针，如果需要其他封装接口，比如密脚插针，或者其他形式的接口，可以联系我们定做。

三、模块结构和引脚说明

RF24L01模块使用Nordic公司的nRF24L01芯片开发而成。

四、工作方式

nRF24L01有工作模式有四种：

收发模式

配置模式

空闲模式

关机模式

工作模式由PWR_UP register 、PRIM_RX register和CE决定，详见下表。

4.1 收发模式

收发模式有Enhanced ShockBurstTM收发模式、 ShockBurstTM收发模式和直接收发模式三种，收发模式由器件配置字决定，具体配置将在器件配置部分详细介绍。

4.1.1 Enhanced ShockBurstTM收发模式

Enhanced ShockBurstTM收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速(1Mbps)发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：尽量节能；低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射)；数据在空中停留时间短，抗干扰性高。Enhanced ShockBurstTM技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。

在Enhanced ShockBurstTM收发模式下， RF24L01自动处理字头和CRC校验码。在接收数据时，自动把字头和CRC校验码移去。在发送数据时，自动加上字头和CRC校验码，在发送模式下，置CE为高，至少10us，将时发送过程完成后。

4.1.1.1 Enhanced ShockBurstTM发射流程

A. 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入RF24L01；

B. 配置CONFIG寄存器，使之进入发送模式。

C. 微控制器把CE置高（至少10us），激发RF24L01进行Enhanced ShockBurstTM发射；

D. RF24L01的Enhanced ShockBurstTM发射

(1) 给射频前端供电；

(2)射频数据打包(加字头、CRC校验码)；

(3) 高速发射数据包；

(4)发射完成，RF24L01进入空闲状态。

4.1.1.2 Enhanced ShockBurstTM接收流程

A. 配置本机地址和要接收的数据包大小；

B. 配置CONFIG寄存器，使之进入接收模式，把CE置高。

C. 130us后，RF24L01进入监视状态，等待数据包的到来；

D. 当接收到正确的数据包(正确的地址和CRC校验码)，RF24L01自动把字头、地址和CRC校验位移去；

E. RF24L01通过把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中断)通知微控制器； F. 微控制器把数据从RF2401读出； G. 所有数据读取完毕后，可以清除STATUS寄存器。RF2401可以进入四种主要的模式之一。

4.1.2 ShockBurstTM收发模式

ShockBurstTM收发模式可以与nRF2401a,02,E1及E2兼容，具体表述可参考本公司的RF2401开发文档。

4.2 空闲模式

nRF24L01的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间。在空闲模式下，部分片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关。

4.4 关机模式

在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流为900nA左右。关机模式下，配置字的内容也会被保持在RF24L01片内，这是该模式与断电状态最大的区别。

五、配置RF24L01模块

RF24L01的所有配置工作都是通过SPI完成，共有30字节的配置字。

我们推荐RF24L01工作于Enhanced ShockBurstTM 收发模式，这种工作模式下，系统的程序编制会更加简单，并且稳定性也会更高，因此，下文着重介绍把RF24L01配置为Enhanced ShockBurstTM收发模式的器件配置方法。

ShockBurstTM的配置字使RF24L01能够处理射频协议，在配置完成后，在RF24L01工作的过程中，只需改变其最低一个字节中的内容，以实现接收模式和发送模式之间切换。

ShockBurstTM的配置字可以分为以下四个部分：

数据宽度：声明射频数据包中数据占用的位数。这使得RF24L01能够区分接收数据包中的数据和CRC校验码；

地址宽度：声明射频数据包中地址占用的位数。这使得RF24L01能够区分地址和数据；

地址：接收数据的地址，有通道0到通道5的地址；

CRC：使RF24L01能够生成CRC校验码和解码。

当使用RF24L01片内的CRC技术时，要确保在配置字(CONFIG的EN_CRC)中CRC校验被使能，并且发送和接收使用相同的协议。

RF24L01配置字的CONFIG寄存器的位描述如下表所示。 RF24L01 CONFIG配置字描述:

六、参考源代码

#include <reg51.h>

//<nRF2401_Pins 对应引脚>

sbit MISO =P1^3;

sbit MOSI =P1^4;

sbit SCK =P1^5;

sbit CE =P1^6;

sbit CSN =P3^7;

sbit IRQ =P1^2;

sbit LED2 =P3^5;

sbit LED1 =P3^4;

sbit KEY1 =P3^0;

sbit KEY2 =P3^1;

// SPI(nRF24L01) commands

#define READ_REG 0x00 // Define read command to register

#define WRITE_REG 0x20 // Define write command to register

#define RD_RX_PLOAD 0x61 // Define RX payload register address

#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // Define TX payload register address

#define FLUSH_TX 0xE1 // Define flush TX register command

#define FLUSH_RX 0xE2 // Define flush RX register command

#define REUSE_TX_PL 0xE3 // Define reuse TX payload register command

#define NOP 0xFF // Define No Operation, might be used to read status register

//***************************************************//

// SPI(nRF24L01) registers(addresses)

#define CONFIG 0x00 // 'Config' register address

#define EN_AA 0x01 // 'Enable Auto Acknowledgment' register address

#define EN_RXADDR 0x02 // 'Enabled RX addresses' register address

#define SETUP_AW 0x03 // 'Setup address width' register address

#define SETUP_RETR 0x04 // 'Setup Auto. Retrans' register address

#define RF_CH 0x05 // 'RF channel' register address

#define RF_SETUP 0x06 // 'RF setup' register address

#define STATUS 0x07 // 'Status' register address

#define OBSERVE_TX 0x08 // 'Observe TX' register address

#define CD 0x09 // 'Carrier Detect' register address

#define RX_ADDR_P0 0x0A // 'RX address pipe0' register address

#define RX_ADDR_P1 0x0B // 'RX address pipe1' register address

#define RX_ADDR_P2 0x0C // 'RX address pipe2' register address

#define RX_ADDR_P3 0x0D // 'RX address pipe3' register address

#define RX_ADDR_P4 0x0E // 'RX address pipe4' register address

#define RX_ADDR_P5 0x0F // 'RX address pipe5' register address

#define TX_ADDR 0x10 // 'TX address' register address

#define RX_PW_P0 0x11 // 'RX payload width, pipe0' register address

#define RX_PW_P1 0x12 // 'RX payload width, pipe1' register address

#define RX_PW_P2 0x13 // 'RX payload width, pipe2' register address

#define RX_PW_P3 0x14 // 'RX payload width, pipe3' register address

#define RX_PW_P4 0x15 // 'RX payload width, pipe4' register address

#define RX_PW_P5 0x16 // 'RX payload width, pipe5' register address

#define FIFO_STATUS 0x17 // 'FIFO Status Register' register address //------------------------------------------------------------

// 写一个字节到24L01，同时读出一个字节

uchar SPI_RW(uchar byte)

{

uchar bit_ctr;

for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit

{

MOSI = (byte & 0x80); // output 'byte', MSB to MOSI

byte = (byte << 1); // shift next bit into MSB..

SCK = 1; // Set SCK high..

byte |= MISO; // capture current MISO bit

SCK = 0; // ..then set SCK low again

}

return(byte); // return read byte

}

// 向寄存器reg写一个字节，同时返回状态字节

uchar SPI_RW_Reg(BYTE reg, BYTE value)

{

uchar status;

CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction

status = SPI_RW(reg); // select register

SPI_RW(value); // ..and write value to it..

CSN = 1; // CSN high again

return(status); // return nRF24L01 status byte

}

// 读出bytes字节的数据

uchar SPI_Read_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes)

{

uchar status,byte_ctr;

CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction

status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status byte

for(byte_ctr=0;byte_ctr<bytes;byte_ctr++)

pBuf[byte_ctr] = SPI_RW(0); //

CSN = 1;

return(status); // return nRF24L01 status byte

}

// 写入bytes字节的数据

uchar SPI_Write_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes)

{

uchar status,byte_ctr;

CSN = 0;

status = SPI_RW(reg);

for(byte_ctr=0; byte_ctr<bytes; byte_ctr++) //

SPI_RW(*pBuf++);

CSN = 1; // Set CSN high again

return(status); //

}

// 接收函数，返回1表示有数据收到，否则没有数据接受到

unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)

{

unsigned char revale=0;

// set in RX mode

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // Set PWR_UP bit, enable CRC(2 bytes) & Prim:RX. RX_DR enabled..

CE = 1; // Set CE pin high to enable RX device

dalay130us();

sta=SPI_Read(STATUS); // read register STATUS's value

if(RX_DR) // if receive data ready (RX_DR) interrupt

{

CE = 0; // stand by mode

SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer

revale =1;

}

SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta);// clear RX_DR or TX_DS or MAX_RT interrupt flag

return revale;

}

// 发送函数

void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)

{

CE=0;

//SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // Writes TX_Address to nRF24L01

//SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // RX_Addr0 same as TX_Adr for Auto.Ack

SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // Writes data to TX payload

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // Set PWR_UP bit, enable CRC(2 bytes) & Prim:TX. MAX_RT & TX_DS enabled..

CE=1;

dalay10us();

CE=0;

}

// 配置函数

void nRF24L01_Config(void)

{

//initial io

CE=0; // chip enable

CSN=1; // Spi disable

SCK=0; // Spi clock line init high

CE=0;

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // Set PWR_UP bit, enable CRC(2 bytes) & Prim:RX. RX_DR enabled..

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01);

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // Enable Pipe0

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_AW, 0x02); // Setup address width=5 bytes

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a); // 500us + 86us, 10 retrans...

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0);

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); // TX_PWR:0dBm, Datarate:1Mbps, LNA:HCURR

SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); CE=1; //

}

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