NRF24L01 调试方法 及 经验总结

NRF24L01 ：在通信中的应用方法，经验总结（1）2011-07-31 13:15首先说一下：nRF24.L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低,在以-6 dBm的功率发射时，工作电流也只有9 mA;接收时，工作电流只有12.3 mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。是想将这个IC调通，首先要多读一下技术文档：下载技术文档以下C51驱动 nRF24.L01的源代码库（nRF24.L01.h）此库文件适合 发送端使用，在接收端会有所不同，请看第 2 部分的分析在使用过程中，需要引用/*NRF24L01端口定义*sbitCE =P20;sbitCSN=P21;sbitSCK =P22;sbit MOSI=P23;sbit MISO=P24;sbitIRQ=P25;/*NRF24L01*#define TX_ADR_WIDTH 5 / 接收地址宽度，一般设置为 5 不要动它#define RX_ADR_WIDTH 5 / 接收地址宽度，一般设置为 5 不要动它#define TX_PLOAD_WIDTH 1 /接收数据的 数据宽度（最大为 32 字节），这里我设置为最小的 1 字节，方便调试#define RX_PLOAD_WIDTH 1 /发送数据的 数据宽度（最大为 32 字节），这里我设置为最小的 1 字节，方便调试 uchar const TX_ADDRESSTX_ADR_WIDTH= 0x35,0x43,0x10,0x10,0x03;/这里就是设置了 5 个字节的 本地地址/*此处的地址：在IC内部真实地址是 反过来的。即：address = 0310104334在数据发送时，发送到对方去的数据包括：数据本身+本地地址。与接收地址无关。*/uchar const RX_ADDRESSRX_ADR_WIDTH= 0xEF,0xEF,0xEF,0xEF,0xEF;/接收地址/*是指接受来自于发送方的地址（指发送方的本地地址），但在自动模式下，得到的应答信息中，包含的不是返回应答信息的对方的（本地地址）而是 由 发送方（也就是发送原信息的机子一方） 的本地地址*/uchar TxBuf1; / /*NRF24L01寄存器指令*#define READ_REG 0x00 / 读寄存器指令#define WRITE_REG 0x20 / 写寄存器指令#define RD_RX_PLOAD 0x61 / 读取接收数据指令#define WR_TX_PLOAD 0xA0 / 写待发数据指令#define FLUSH_TX 0xE1 / 冲洗发送 FIFO指令#define FLUSH_RX 0xE2 / 冲洗接收 FIFO指令#define REUSE_TX_PL 0xE3 / 定义重复装载数据指令#define NOP 0xFF / 保留/*SPI(nRF24L01)寄存器地址*#define CONFIG 0x00 / 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式#define EN_AA 0x01 / 自动应答功能设置#define EN_RXADDR 0x02 / 可用信道设置#define SETUP_AW 0x03 / 收发地址宽度设置#define SETUP_RETR 0x04 / 自动重发功能设置#define RF_CH 0x05 / 工作频率设置#define RF_SETUP 0x06 / 发射速率、功耗功能设置#define STATUS 0x07 / 状态寄存器#define OBSERVE_TX 0x08 / 发送监测功能#define CD 0x09 / 地址检测 #define RX_ADDR_P0 0x0A / 频道0接收数据地址#define RX_ADDR_P1 0x0B / 频道1接收数据地址#define RX_ADDR_P2 0x0C / 频道2接收数据地址#define RX_ADDR_P3 0x0D / 频道3接收数据地址#define RX_ADDR_P4 0x0E / 频道4接收数据地址#define RX_ADDR_P5 0x0F / 频道5接收数据地址#define TX_ADDR 0x10 / 发送地址寄存器#define RX_PW_P0 0x11 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P1 0x12 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P2 0x13 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P3 0x14 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P4 0x15 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P5 0x16 / 接收频道0接收数据长度#define FIFO_STATUS 0x17 / FIFO栈入栈出状态寄存器设置/*void Delay(unsigned int s);void inerDelay_us(unsigned char n);void init_NRF24L01(void);uint SPI_RW(uint uchar);uchar SPI_Read(uchar reg);void SetRX_Mode(void);uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);uchar nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);/*长延时*void Delay(unsigned int s)unsigned int i;for(i=0; is; i+);for(i=0; i0;n-)_nop_();/*/*NRF24L01初始化/*/void init_NRF24L01(void) inerDelay_us(100);CE=0;CSN=1;SCK=0;SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); / 写本地地址SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); / 写接收端地址SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); / 频道0自动ACK应答允许SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); / 允许接收地址只有频道0SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); / 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); /设置接收数据长度，本次设置为32字节SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); /设置发射速率为1MHZ，发射功率为最大值0dBCE=1; / 网上很多地方 这里的 CE=1 都没有设置，不过也能正常工作。/*/*函数：uint SPI_RW(uint uchar)/*功能：NRF24L01的SPI写时序/*/uint SPI_RW(uint uchar)uint bit_ctr; for(bit_ctr=0;bit_ctr8;bit_ctr+)MOSI = (uchar & 0x80);uchar = (uchar 1);SCK = 1;uchar |= MISO;SCK = 0; return(uchar);/*/*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)/*功能：NRF24L01的SPI时序/*/uchar SPI_Read(uchar reg)uchar reg_val;CSN = 0;SPI_RW(reg);reg_val = SPI_RW(0);CSN = 1;return(reg_val); /*/*功能：NRF24L01读写寄存器函数/*/uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)uint status;CSN = 0;status = SPI_RW(reg);SPI_RW(value);CSN = 1;return(status); /*/*函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)/*功能: 用于读数据，reg：为寄存器地址，pBuf：为待读出数据地址，uchars：读出数据的个数/*/uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)uint status,uchar_ctr;CSN = 0; / Set CSN low, init SPI tranactionstatus = SPI_RW(reg); / Select register to write to and read status ucharfor(uchar_ctr=0;uchar_ctruchars;uchar_ctr+)pBufuchar_ctr = SPI_RW(0); / CSN = 1; return(status); / return nRF24L01 status uchar/*/*函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)/*功能: 用于写数据：reg为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数/*/uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)uint status,uchar_ctr;CSN = 0; /SPI使能 status = SPI_RW(reg); for(uchar_ctr=0; uchar_ctruchars; uchar_ctr+) /SPI_RW(*pBuf+);CSN = 1; /关闭SPIreturn(status); / /*/*函数：void SetRX_Mode(void)/*功能：数据接收配置 /*/void SetRX_Mode(void)CE=0;SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); / IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主接收CE = 1; inerDelay_us(130);/*/*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)/*功能：数据读取后放如rx_buf接收缓冲区中/*/uchar nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf) unsigned char revale=0;sta=SPI_Read(STATUS);/ 读取状态寄存其来判断数据接收状况if(RX_DR)/ 判断是否接收到数据 CE = 0; /SPI使能SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);/ read receive payload from RX_FIFO bufferrevale =1;/读取数据完成标志SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); /接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清楚中断标志return revale;/*/*函数：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)/*功能：发送 tx_buf中数据/*/void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)CE=0;/StandBy I模式SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); / 装载接收端地址SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); / 装载数据SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); / IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0X7E); / 清 除中断，以便开始发送数据CE=1; /置高CE，激发数据发送inerDelay_us(10);NRF24L01 ：在通信中的应用方法，经验总结（2）2011-07-31 13:30接着说上一节在前面我说，库文件只适合在发送端使用，下面是 接收端 库文件，关键是对 6通道的设置，以达到 6 个通道可以同时接收数据的能力以下是 接收端库文件。当然这个库也可以用于 发送端部分。在接收端中，有几处不太一样的地方（标记为蓝色），请结合 发送端部分比较分析/接收端库文件（NRF24L01.h）/*NRF24L01端口定义*sbitCE =P20;sbitCSN=P21;sbitSCK =P22;sbit MOSI=P23;sbit MISO=P24;sbitIRQ=P25;/*NRF24L01*#define TX_ADR_WIDTH 5 / 5 uints TX address width#define RX_ADR_WIDTH 5 / 5 uints RX address width#define TX_PLOAD_WIDTH 1 / 20 uints TX payload#define RX_PLOAD_WIDTH 1 / 20 uints RX payloaduchar const TX_ADDRESSTX_ADR_WIDTH= 0xCF,0xCF,0xCF,0xCF,0xCF;/本地地址 实际地址为：CF-CF-CF-CF-CFuchar const RX_ADDRESSRX_ADR_WIDTH= 0x37,0x43,0x10,0x10,0xFF;/接收地址P0 实际地址为：FF-10-10-43-37/在实际使用过程中，发现 P0 与P1 地址的 最高的 4个字节地址不能够相同，(FF-10-10-43-37)/如果相同，会认为所接收到的所有的地址都来源于P0通道，即使他是从 P1 - P5 通道得来的数据，当然数据的收发不会受到影响uchar const RX1_ADDRESSRX_ADR_WIDTH= 0x35,0x43,0x10,0x10,0x03;/接收地址P1 实际地址为：03-10-10-43-35uchar const RX2_ADDRESS1= 0x36;/接收地址P2只写入最低位，其余高位与P1 相同，以下类同实际地址为：03-10-10-43-36uchar const RX3_ADDRESS1= 0x34;/接收地址P3 实际地址为：03-10-10-43-34uchar const RX4_ADDRESS1= 0x38;/接收地址P4 实际地址为：03-10-10-43-38uchar const RX5_ADDRESS1= 0x39;/接收地址P5 实际地址为：03-10-10-43-39/ 注意看清楚以上地址，与所给出的 列表 是反着的，为什么呢？/* 这是因为这个函数SPI_Write_Buf（）这个函数是从第 0 个字节写上去的，但是 NRF24L01 是从低位开始保存的，也就是先写入的数值保存在 低位，依次类推。这样实际保存的地址与上面写的地址就反过来了。*/uchar TxBuf1; / /*NRF24L01寄存器指令*#define READ_REG 0x00 / 读寄存器指令#define WRITE_REG 0x20 / 写寄存器指令#define RD_RX_PLOAD 0x61 / 读取接收数据指令#define WR_TX_PLOAD 0xA0 / 写待发数据指令#define FLUSH_TX 0xE1 / 冲洗发送 FIFO指令#define FLUSH_RX 0xE2 / 冲洗接收 FIFO指令#define REUSE_TX_PL 0xE3 / 定义重复装载数据指令#define NOP 0xFF / 保留/*SPI(nRF24L01)寄存器地址*#define CONFIG 0x00 / 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式#define EN_AA 0x01 / 自动应答功能设置#define EN_RXADDR 0x02 / 可用信道设置#define SETUP_AW 0x03 / 收发地址宽度设置#define SETUP_RETR 0x04 / 自动重发功能设置#define RF_CH 0x05 / 工作频率设置#define RF_SETUP 0x06 / 发射速率、功耗功能设置#define STATUS 0x07 / 状态寄存器#define OBSERVE_TX 0x08 / 发送监测功能#define CD 0x09 / 地址检测 #define RX_ADDR_P0 0x0A / 频道0接收数据地址#define RX_ADDR_P1 0x0B / 频道1接收数据地址#define RX_ADDR_P2 0x0C / 频道2接收数据地址#define RX_ADDR_P3 0x0D / 频道3接收数据地址#define RX_ADDR_P4 0x0E / 频道4接收数据地址#define RX_ADDR_P5 0x0F / 频道5接收数据地址#define TX_ADDR 0x10 / 发送地址寄存器#define RX_PW_P0 0x11 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P1 0x12 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P2 0x13 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P3 0x14 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P4 0x15 / 接收频道0接收数据长度#define RX_PW_P5 0x16 / 接收频道0接收数据长度#define FIFO_STATUS 0x17 / FIFO栈入栈出状态寄存器设置/*void Delay(unsigned int s);void inerDelay_us(unsigned char n);void init_NRF24L01(void);uint SPI_RW(uint uchar);uchar SPI_Read(uchar reg);void SetRX_Mode(void);uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);uchar nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);/*长延时*void Delay(unsigned int s)unsigned int i;for(i=0; is; i+);for(i=0; i0;n-)_nop_();/*/*NRF24L01初始化/*/void init_NRF24L01(void) inerDelay_us(100);CE=0; / chip enableCSN=1; / Spi disable SCK=0; / Spi clock line init highSPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); / 写本地地址SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); / 写接收端地址 P0SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P1, RX1_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); / 写接收端地址 P1SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P2, RX2_ADDRESS, 1); / 写接收端地址 P2SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P3, RX3_ADDRESS, 1); / 写接收端地址 P3SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P4, RX4_ADDRESS, 1); / 写接收端地址 P4SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P5, RX5_ADDRESS, 1); / 写接收端地址 P5SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA,0x3F); / 频道0 - 5 自动ACK应答允许SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR,0x3F); / 允许接收地址频道0 - 5SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); / 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); /设置接收数据长度，本次设置为RX_PLOAD_WIDTH字节SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P1, RX_PLOAD_WIDTH); /设置接收数据长度，本次设置为RX_PLOAD_WIDTH字节SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P2, RX_PLOAD_WIDTH); /设置接收数据长度，本次设置为RX_PLOAD_WIDTH字节SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P3, RX_PLOAD_WIDTH); /设置接收数据长度，本次设置为RX_PLOAD_WIDTH字节SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P4, RX_PLOAD_WIDTH); /设置接收数据长度，本次设置为RX_PLOAD_WIDTH字节SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P5, RX_PLOAD_WIDTH); /设置接收数据长度，本次设置为RX_PLOAD_WIDTH字节SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); /设置发射速率为1MHZ，发射功率为最大值0dBCE=1; / chip disable/*/*函数：uint SPI_RW(uint uchar)/*功能：NRF24L01的SPI写时序/*/uint SPI_RW(uint uchar)uint bit_ctr; for(bit_ctr=0;bit_ctr8;bit_ctr+) / output 8-bit MOSI = (uchar & 0x80); / output uchar, MSB to MOSIuchar = (uchar 1); / shift next bit into MSB.SCK = 1; / Set SCK high.uchar |= MISO; / capture current MISO bitSCK = 0; / .then set SCK low again return(uchar); / return read uchar/*/*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)/*功能：NRF24L01的SPI时序/*/uchar SPI_Read(uchar reg)uchar reg_val;CSN = 0; / CSN low, initialize SPI communication.SPI_RW(reg); / Select register to read from.reg_val = SPI_RW(0); / .then read registervalueCSN = 1; / CSN high, terminate SPI communicationreturn(reg_val); / return register value/*/*功能：NRF24L01读写寄存器函数/*/uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)uint status;CSN = 0; / CSN low, init SPI transactionstatus = SPI_RW(reg); / select registerSPI_RW(value); / .and write value to it.CSN = 1; / CSN high