2.2 Arduino各类模块-3(NRF24L01 2.4G无线模块单向双向传输)

6、2.4G无线模块(NRF24L01)

说明:

使用1.9-3.6v供电,典型供电3.3v

NRF24L01 2.4G无线模块我们分为两个部分,使用两个不同的库进行实现。

NRF24L01硬件上具有六个管道,每一个终端可以占据一个管道,因此NRF24L01可以实现一对五的双向传输或者一对无限个的单向传输,此时接收端为静默监听状态。

1.初学版

我使用Mirf库进行实现

在使用Mirf库进行一对一单向或双向传输时,是更为便捷的,开发的速度也会更快,建议初学者使用

接线方式:

3.3V                  ---       VCC

GND     ---       GND

7                       ---      CSN

8                       ---        CE

11                     ---       MOSI 

13                    ---        SCK

12                    ---        MISO

发射端:

#include <SPI.h>
#include <Mirf.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <MirfHardwareSpiDriver.h>

int value;

void setup()
{
  Mirf.spi = &MirfHardwareSpi;
  Mirf.init();
  Mirf.setRADDR((byte *)"ABCDE"); //设置自己的地址(发送端地址),使用5个字符
  Mirf.payload = sizeof(value);
  Mirf.channel = 90;              //设置所用信道
  Mirf.config();
}

void loop()
{
  Mirf.setTADDR((byte *)"FGHIJ");           //设置接收端地址
  value = random(255);                      //0-255的随机数
  Mirf.send((byte *)&value);                //发送指令,发送随机数value
  while(Mirf.isSending()) delay(1);         //直到发送成功,退出循环
  delay(1000);
}

接收端:

#include <SPI.h>
#include <Mirf.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <MirfHardwareSpiDriver.h>

int value;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  Mirf.spi = &MirfHardwareSpi;
  Mirf.init();
  Mirf.setRADDR((byte *)"FGHIJ"); //设置自己的地址(接收端地址),使用5个字符
  Mirf.payload = sizeof(value);   
  Mirf.channel = 90;               //设置使用的信道
  Mirf.config(); 
  Serial.println("Listening...");  //开始监听接收到的数据
}

void loop()
{
  if(Mirf.dataReady()) {          //当接收到程序,便从串口输出接收到的数据
    Mirf.getData((byte *) &value);
    Serial.print("Got data: ");
    Serial.println(value)
    ;
  }
}

2、进阶-单向通信

进阶版使用RF24-master函数库实现

接线:

3.3V                  ---       VCC

GND     ---       GND

7                       ---        CE

8                       ---      CSN

11                     ---       MOSI 

13                    ---        SCK

12                    ---        MISO

最简单最必需的几步:1启动begin,2打开收/发管道pipe,3设置Power Amplifier (PA)功率等级,4开始听/停止听。判断是否收到数据(available)。

出现问题,在使用arduino向esp8266传送数组时,使用整形int时曾会出现溢出现象,但是改用短整形short或者浮点型float则不会出现。

发射端:

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>

RF24 radio(7, 8); // CE, CSN
const byte address[6] = "00001";   //设置标识码

void setup() {
  radio.begin();                     //启动系统
  radio.setChannel(115);             //修改频道,0~127
  radio.openWritingPipe(address);    //打开写入管道,里面放置标识码
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
  //发射功率 RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm,RF24_PA_MED=-6dBM, and RF24_PA_HIGH=0dBm.
  radio.stopListening();            //停止监听
}

void loop() {
  const char text[] = "Hello my mom";   //准备数据
  radio.write(&text, sizeof(text));     //发送数据
  delay(1000);
}

接收端:

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>

RF24 radio(7, 8); // CE, CSN
const byte address[6] = "00001";          //设置标识码

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  radio.begin();                         //启动系统
  radio.setChannel(115);                 //修改频道,0~127
  radio.openReadingPipe(0, address);     //打开读取通道0-6
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
  //发射功率 RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm,RF24_PA_MED=-6dBM, and RF24_PA_HIGH=0dBm.
  radio.startListening();                //开始监听
}

void loop() {
  if (radio.available()) {               //判断是否有数据
  char text[32] = "";                    //定义一个字符串
  radio.read(&text, sizeof(text));       //读取数据
  Serial.println(text);
  }
}

4、进阶-双向通信

注意,发送数据后在启动监听前需要delay一定的时间,等待数据发送完成,否则可能会出现数据没有发送完成一直卡住的现象。

例程发射端按键使用了防抖动算法,按一次发射一次,接收端接收到发送端的数据后,会返回收到的信息“1”,发射端可以借此判断数据是否已经成功发送给接收端。

发射端:

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>

RF24 radio(7, 8);                        // CE, CSN
const byte address[6] = {00001,00002};   //设置标识码
const int buttonPin = A0;
int buttonState;
int lastButtonState = LOW;
long lastDebounceTime = 0;
long debounceDelay = 20;                //抖动范围大小

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT);            //定义接口输入
  radio.begin();                        //启动系统
  radio.setChannel(50);                 //修改频道,0~127
  radio.openWritingPipe(address[1]);    //打开写入管道,里面放置标识码
  radio.openReadingPipe(1, address[0]); //打开读取通道1-6
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
  //发射功率 RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm,RF24_PA_MED=-6dBM, and RF24_PA_HIGH=0dBm.
  radio.stopListening();                //停止监听
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  buttonclick();
  delay(5);
  listening();
}
void buttonclick(){
  radio.stopListening();
  int reading = digitalRead(buttonPin);
  if (reading != lastButtonState) {
    lastDebounceTime = millis();
  }
  if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
    if (reading != buttonState) {
      buttonState = reading;
      if (buttonState == HIGH) {
        float text[5];                         //准备数据
        text[0]=1234;
        Serial.println(text[0]);
        radio.write(&text, sizeof(text));      //发送数据
        delay(5);
      }
    }
  }
  lastButtonState = reading;
  radio.startListening();
}
void listening(){
  radio.startListening();
  if (radio.available()) {                 //判断是否有数据
    int back;                              //定义一个字符串
    radio.read(&back, sizeof(back));       //读取数据
    Serial.println(back);
  }
}

接收端:

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>

RF24 radio(7, 8);                        // CE, CSN
const byte address[6] = {00001,00002};   //设置标识码
const int buttonPin = A0;
int buttonState;
int lastButtonState = LOW;
long lastDebounceTime = 0;
long debounceDelay = 20;

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT);            //定义接口输入
  radio.begin();                        //启动系统
  radio.setChannel(50);                 //修改频道,0~127
  radio.openWritingPipe(address[1]);    //打开写入管道,里面放置标识码
  radio.openReadingPipe(1, address[0]); //打开读取通道1-6
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
  //发射功率 RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm,RF24_PA_MED=-6dBM, and RF24_PA_HIGH=0dBm.
  radio.stopListening();                //停止监听
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  buttonclick();
  delay(5);
  listening();
}
void buttonclick(){
  radio.stopListening();
  int reading = digitalRead(buttonPin);
  if (reading != lastButtonState) {
    lastDebounceTime = millis();
  }
  if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
    if (reading != buttonState) {
      buttonState = reading;
      if (buttonState == HIGH) {
        float text[5];                         //准备数据
        text[0]=1234;
        Serial.println(text[0]);
        radio.write(&text, sizeof(text));      //发送数据
        delay(5);
      }
    }
  }
  lastButtonState = reading;
  radio.startListening();
}
void listening(){
  radio.startListening();
  if (radio.available()) {                 //判断是否有数据
    int back;                              //定义一个字符串
    radio.read(&back, sizeof(back));       //读取数据
    Serial.println(back);
  }
}

可以自己思考一下如何进行一对多、多对多双向通信。

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