Izpētīt NRF24L01 komunikācijas mikroshēmas iespējas un lietojumprogrammas
2024-04-25 2450

NRF24L01 ir 2,4 g komunikācijas mikroshēma, ko izstrādājusi Nordic Company.Tam ir zema enerģijas patēriņa, zemu izmaksu un lielas ātruma raksturlielumi, un tas var nodrošināt labākus risinājumus galddatoru produktu un viedierīču lietošanai.Šis raksts to iepazīstinās ar ražotāju, struktūru, lietojumprogrammām, darba režīmiem un darba principu.

NRF24L01 ir jauns monolīts RF raiduztvērējs, kas īpaši paredzēts ISM frekvences joslai no 2,4 GHz līdz 2,5 GHz.Tas integrē vairākus funkcionālos moduļus, piemēram, kristāla oscilatoru, frekvences sintezatoru, jaudas pastiprinātāju un modulatoru, un izmanto uzlaboto trieciena tehnoloģiju.Izmantojot SPI interfeisu, NRF24L01 var sazināties ar 5V mikrokontrolleru, lai izejas jaudu, kanālu izvēli un protokola iestatījumus varētu konfigurēt, izmantojot SPI interfeisu.Tas nozīmē, ka NRF24L01 var savienot ar gandrīz visa veida mikrokontrolleru mikroshēmām, lai sasniegtu bezvadu datu pārraides funkcijas.

- Nrf24L01P-R7

- Nrf24l01p-t

- SI4455-C2A-GM

- SI4455-B1A-FMR

- SI4455-B1A-FM

NRF24L01 ražo Ziemeļvalstu pusvadītājs.Nordic Semiconductor, kas sākotnēji tika nosaukts par Nordic VLSI, ir Fabless pusvadītāju uzņēmums.Uzņēmums specializējas īpaši zemas jaudas veiktspējas bezvadu sistēmās, kas saistītas ar mikroshēmām un savienojamības ierīcēm 2,4 GHz ISM joslā, un galvenās fokusa jomas ir enerģijas patēriņš un izmaksas.Ziemeļvalstu pusvadītāja galalietotāju lietojumprogrammas ir bezvadu mobilo tālruņu piederumi, peles un tastatūras, bezvadu medicīnas, patēriņa elektronika, viedās sporta ierīces, tālvadības ierīces, bezvadu spēļu kontrolieri, bezvadu balss audio lietojumprogrammas (piemēram, balss pār IP), drošība un rotaļlietas.

Nrf24L01 bloka diagramma ir parādīta iepriekš.No mikrokontrollera kontroles viedokļa mums ir jāpievērš uzmanība tikai sešiem vadības signālu portiem, proti, CSN, SCK, MISO, MOSI, IRQ un CE.

- VoIP austiņas

- Aktīvs RFID

- spēļu kontrolieri

- Bezvadu datora perifērijas ierīces

- Sporta pulksteņi un sensori

- Aktīvu izsekošanas sistēmas

- pele, tastatūras un tālvadības pultis

- īpaši zemu jaudas sensoru tīkli

- Mājas un komerciāla automatizācija

- uzlabotas multivides centra tālvadības pults

- RF tālvadības pults patēriņa elektronikai

Diviem NRF24L01 komunikācijai ir jāatbilst šādiem trim nosacījumiem:

- kanāli ir vienādi (iestatiet kanāla reģistru rf_ch).

- Adreses ir vienādas (iestatiet tx_addr un rx_addr_po vienādi).

- Katru reizi nosūtīto un saņemto baitu skaits ir vienāds (ja kanāla faktiskais datu platums ir iestatīts uz n, tad katru reizi nosūtīto baitu skaitam jābūt arī n, protams, n<=32).

NRF24L01 bezvadu sakaru moduli var iestatīt uz dažādiem darba režīmiem, ieskaitot izslēgšanas režīmu, gaidīšanas režīmu un datu pakešu apstrādes režīmu.Katra režīma funkcijas un darbības ir šādas.

Novirzīšanas režīmā katra NRF24L01 funkcija tiek izslēgta, lai samazinātu pašreizējo patēriņu vismaz.Pēc izslēgšanas režīma ievadīšanas NRF24L01 pārstāj darboties, bet reģistra saturs paliek nemainīgs.Novirzes režīmu kontrolē PWR_UP bits reģistrā.

Gaidīšanas režīms I samazina vidējo sistēmas patēriņa strāvu, vienlaikus nodrošinot ātru startēšanu.Gaidīšanas režīmā I, kristāls darbojas normāli.II gaidīšanas režīmā daži pulksteņa buferi ir darbības režīmā.Kad TX FIFO reģistrs raidītāja pusē ir tukšs un CE ir augsts, tas nonāk gaidīšanas režīmā II.Gaidīšanas režīma laikā reģistra konfigurācijas vārdu saturs paliek nemainīgs.

NRF24L01 pakešu apstrādes režīmi ietver ShockBurst režīmu un uzlabotu ShockBurst režīmu.

ShockBurst režīmā NRF24L01 var savienot ar zemāku izmaksu zemu ātruma MCU.Ātrgaitas signāla apstrādi apstrādā mikroshēmas iekšējais RF protokols, savukārt datu pārraide tiek veikta caur SPI saskarni ar datu pārraides ātrumu, kas ir atkarīgs no paša MCU saskarnes ātruma.ShockBurst režīms samazina vidējo pašreizējo komunikācijas patēriņu, ļaujot zemu ātrumu komunikāciju ar MCU, vienlaikus saglabājot ātrgaitas saziņu bezvadu sadaļā.

Uzlabotais ShockBurst režīms padara divvirzienu saites protokola izpildi vienkāršāku un efektīvāku.Tipiskā divvirzienu saitē sūtītājs pieprasa gala ierīcei nosūtīt atbildes signālu pēc datu saņemšanas, lai sūtītājs varētu noteikt, vai dati tiek zaudēti.Ja rodas datu zudums, zaudētie dati tiek atgūti ar atkārtotas slodzes funkciju.Uzlabotais ShockBurstTM režīms kontrolē gan atbildi, gan atkārtotu funkcijas, nepalielinot MCU darba slodzi.

Pārraidot datus, mēs vispirms konfigurējam NRF24L01 pārraides režīmā.Tālāk mēs rakstām saņēmēja mezgla adresi TX_ADDR un derīgus datus TX_PLD NRF24L01 bufera apgabalā caur SPI portu secībā.TX_PLD ir nepārtraukti jāraksta, kamēr CSN ir zems, savukārt TX_ADDR ir jāraksta tikai vienu reizi, pārraidot.Pēc tam mēs uzstādām CE augstu un turam to augstu vismaz 10 mikrosekundēs un pēc tam sākam pārraidīt datus pēc 130 mikrosekundēm.Ja ir iespējota automātiskā atbilde, NRF24L01 saņemšanas režīmā ievadīs tūlīt pēc datu pārsūtīšanas, lai saņemtu atzīšanas signālu (automātiskajai atbildes saņemšanas adresei jābūt saskaņotai ar uztverošā mezgla adresi tx_addr).Ja tiek saņemta atbilde, komunikācija tiek uzskatīta par veiksmīgu, TX_DS karodziņš tiks iestatīts augsts, un TX_PLD tiks notīrīts no TX FIFO.Ja atbilde netiek saņemta, NRF24L01 automātiski atkārtoti atkārtos datus (ja ir iespējota automātiska retranslācija).Ja retranspozīciju skaits (ARC) sasniedz augšējo robežu, MAX_RT karodziņš tiks iestatīts augsts, un dati TX FIFO tiks saglabāti, lai saņemtu retranslāciju.Kad karodziņš MAX_RT vai TX_DS ir augsts, IRQ tiks notīrīts un tiks izveidots pārtraukums, lai paziņotu MCU.Visbeidzot, ja pārraide ir veiksmīga un CE ir zema, NRF24L01 ievada dīkstāves režīmu 1. Ja pārsūtīšanas kaudzē ir dati, un CE ir augsts, ievadiet nākamo pārraidi.Ja pārsūtīšanas kaudzē nav datu un CE ir augsts, tas nonāk dīkstāves režīmā 2.

Saņemot datus, mēs vispirms konfigurējam NRF24L01 saņemšanas režīmā.Tad tas kavē 130 mikrosekundi, lai ievadītu saņēmēja stāvokli un gaidītu datu ienākšanu.Kad uztvērējs atklāj derīgu adresi un CRC, tas glabā datu paketi RX FIFO un iestata pārtraukuma karoga bitu rx_dr augstu, padarot IRQ zemu, ģenerējot pārtraukumu un paziņojot MCU, lai lasītu datus.Ja automātiskā atbildes funkcija šobrīd ir iespējota, uztvērējs vienlaikus ievadīs pārraides stāvokli un nosūtīs atpakaļ atbildes signālu.Visbeidzot, ja uzņemšana ir veiksmīga un CE kļūst zema, NRF24L01 nonāk dīkstāves režīmā 1.

Vispirms A un modulis B ir jāiestata tajā pašā kanālā un pārliecinieties, ka moduļa pārsūtīšanas datu garums ir vienāds ar BENT BENULE Garumu. Tad mēs konfigurējam saņemšanas adresi ADDR_B B.Pēc tam konfigurējiet arī moduļa pārsūtīšanas adresi, kas ir ADDR_B, lai B modulis varētu pareizi saņemt datus, kad A modulis to nosūta.

Faktiski saņemšanas adrese ADDR_B, kas konfigurēta B modulim, ir tikai viens no tā vairākiem saņemšanas datu kanāliem.Modulim parasti ir seši saņemšanas kanāli, kas nozīmē, ka B modulis vienlaikus var saņemt datus no sešiem dažādiem moduļiem.Protams, B modulis var nosūtīt datus tikai vienlaikus, jo datu nosūtīšana vienā kanālā vienlaikus var izraisīt traucējumus.

Jāsecina, ka NRF24L01 ir uzticams risinājums, ja vēlaties izveidot sava projekta zemu izmaksu raiduztvērēja RF moduli.Sazinieties ar mums, ja jums ir nepieciešams sīkāk precizēt ierīci vai kā to integrēt savā projektā.

Tas izmanto 2,4 GHz joslu, un tas var darboties ar Baud līmeni no 250 kb / s līdz 2 Mb / s.Ja to lieto atklātā telpā un ar zemāku Baudu līmeni, tā diapazons var sasniegt līdz 100 metriem.

NRF24L01 ir vienas mikroshēmas 2,4 GHz raiduztvērējs ar iegultu bāzes joslas protokola motoru (uzlabots ShockBurst ™), kas paredzēts īpaši zemas jaudas bezvadu lietojumprogrammām.NRF24L01 ir paredzēts darbībai pasaules plašajā ISM frekvences joslā ar 2,400 - 2,4835 GHz.

Tie faktiski ir līdzīgi, NRF24L01+ ir modernizēta NRF24L01 mikroshēmas versija.NRF24L01 atbalsta tikai 1Mbps un 2Mbps pārraides ātrumu, savukārt NRF24L01+ atbalsta arī 250 kbps pārraides ātrumu.

Bet dažreiz jūs, iespējams, vienkārši vēlēsities nosūtīt vai saņemt, neizmantojot WiFi vai Bluetooth, labi, tad NRF24L01 būtu laba izvēle.Atšķirībā no citiem, tas izmanto radio viļņu, lai sazinātos starp moduļiem, tā paša veida, ko izmanto bezvada tālruņos jūsu mājā.