簡介

今天世界上幾乎所有的溝通都是無線（至少從最終用戶的角度來看）。你可以在各種應(yīng)用中找到某種無線通信，如電視遙控器，手機，電腦，玩具，汽車等。

我不想進(jìn)入無線通信的詳細(xì)信息，但您可以在此處找到相關(guān)信息：無線通信：簡介，類型和應(yīng)用。

我們已經(jīng)看到了一些無線電子樞紐中基于通信的項目，使用藍(lán)牙，紅外，射頻（射頻）和WiFi（IEEE 802.11）等不同技術(shù)實現(xiàn)。

但是在這個項目中，我將使用nRF24L01收發(fā)器IC實現(xiàn)基于RF的無線通信項目。如果你還記得，我在早期的幾個項目中使用434MHz射頻發(fā)射器和接收器模塊實現(xiàn)了射頻通信。

這兩個射頻模塊之間的主要區(qū)別在于它們的工作頻率。 nRF24L01使用2.4GHz RF頻率，而早期的RF模塊使用434MHz RF頻率。

它們之間還有另一個重要區(qū)別：在434MHz射頻模塊中，我們有兩個獨立的模塊;一個用于傳輸（發(fā)送器），另一個用于接收（接收器）。但是nRF24L0是一個收發(fā)器IC，即發(fā)送器和接收器都集成在同一個IC上。

關(guān)于nRF24L01收發(fā)器IC的簡要說明

nRF24L01是Nordic Semiconductor開發(fā)的單芯片RF收發(fā)器IC。它在免許可證的2.4GHz ISM頻段（ISM - 工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)療）中運行，支持250kbps，1Mbps和2Mbps的數(shù)據(jù)速率。

對于數(shù)據(jù)速率250kbps和1Mbps，信道帶寬約為1MHz。因此，如果您的數(shù)據(jù)速率限制在250kbps或1Mbps，則最小和最大工作頻率為2400MHz和2525MHz，最多可以實現(xiàn)126個RF通道。

2Mbps數(shù)據(jù)速率mote，RF信道帶寬應(yīng)為2MHz或更高，以確保不重疊。

nRF24L01 IC中有一項名為MultiCeiver的特殊功能。此功能使每個RF通道具有一組6個唯一的尋址數(shù)據(jù)管道，以便每個模塊可以與同一RF通道中的其他6個模塊進(jìn)行通信。

即將實施nRF24L01 IC，您只需要一個16MHz晶體振蕩器，其支持電路和天線。要使用nRF24L01模塊設(shè)計無線通信系統(tǒng)，您只需要一個微控制器，它通過串行外設(shè)接口（SPI）連接。

nRF24L01 IC的重要特性

超低功耗運行（26μA待機I模式，900nA斷電模式）

帶微控制器的SPI接口

集成射頻發(fā)射器，接收器和合成器

工作電壓為1.9V - 3.6V

輸入引腳可以承受5V

有關(guān)nRF24L01的更多信息，請參考數(shù)據(jù)表。

nRF24L01收發(fā)器模塊

使用nRF24L01 IC，幾家制造商開始開發(fā)nRF24L0收發(fā)器模塊板包含用于實現(xiàn)無線電系統(tǒng)的必要組件和引腳。

nRF24L01收發(fā)器模塊板通常由nRF24組成L01收發(fā)器IC，16 MHz晶振，天線走線（在PCB上），用于通信和電源的引腳以及一些無源元件。

以下是典型的圖像nRF24L01收發(fā)器模塊板現(xiàn)已上市。

重要提示：上述模塊幾乎全部最新的nRF24L01收發(fā)器模塊使用nRF24L01 + IC。它是nRF24L01 IC的高級版本，事實上，所有討論都是前面部分關(guān)于nRF24L01 + IC。

nRF24L01收發(fā)器模塊上的組件

下圖顯示了nRF24L01收發(fā)器模塊板上的組件。

引腳配置nRF24L01收發(fā)器模塊

進(jìn)入nRF24L01收發(fā)器模塊的引腳配置，它有8個引腳。它們是VCC，GND，MOSI，MISO，SCK，IRQ，CE和CSN。

VCC：電源引腳。只能給出3.3V。

GND：電源的GND引腳。

SCK： SPI時鐘引腳。

MOSI： SPI從數(shù)據(jù)輸入引腳。

MISO： SPI從數(shù)據(jù)輸出引腳。

IRQ：低電平有效中斷引腳。

CE：芯片啟用引腳。

CSN： SPI芯片選擇引腳。

將nRF24L01收發(fā)器模塊與Arduino連接

如前所述，nRF24L01收發(fā)器模塊通過SPI接口進(jìn)行通信。因此，為了將nRF24L01收發(fā)器模塊與Arduino接口，您需要使用Arduino板的SPI引腳。

由于nRF24L01是收發(fā)器模塊，因此您只能在通信的一端使用一個nRF24L01收發(fā)器模塊來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

因此，在在這個項目中，我將使用nRF24L01收發(fā)器模塊實現(xiàn)兩個電路。在第一個電路中，我將向您展示如何使用兩個nRF24L01收發(fā)器模塊在兩個Arduino板之間啟用無線通信，其中一個Arduino-nRF24L01收發(fā)器模塊對充當(dāng)發(fā)送器，而另一個Arduino-nRF24L01收發(fā)器模塊對充當(dāng)接收器

進(jìn)入第二個電路，我將使用nRF24L01收發(fā)器模塊的收發(fā)器選項，并將Arduino-nRF24L01收發(fā)器模塊對同時用作發(fā)送器和接收器。

但在繼續(xù)使用Arduino nRF24L01收發(fā)器模塊接口之前，您需要做一件重要的事情。

nRF24L01收發(fā)器模塊適配器

如果您注意到nRF24L01收發(fā)器模塊，則引腳不是面包板友好的，直接連接導(dǎo)線將不是理想的設(shè)置。

要解決此問題，您有兩種選擇。首先是制作一個小型穿孔板，用于將nRF24L01收發(fā)器模塊插入頂部，并在底部安裝面包板友好引腳。

第二個選擇是購買適配器nRF24L01收發(fā)器模塊，如下圖所示。

如您所見，nRF24L01收發(fā)器模塊的適配器包含用于插入nRF24L01收發(fā)器模塊的母頭和相應(yīng)的公頭，用于連接其他電路板，如Arduino。

nRF24L01收發(fā)器模塊適配器上還有一個3.3V穩(wěn)壓器IC，以便您可以為適配器提供5V電源（僅適用于帶3.3V穩(wěn)壓器的適配器，而不是直接連接到nRF24L01收發(fā)器模塊本身）。

所需組件

Arduino UNO x 2

nRF24L01收發(fā)器模塊x 2

操縱桿

TowerPro SG90伺服電機

LED

按鈕

1KΩ電阻器

使用nRF24L01收發(fā)器模塊的簡單Arduino無線通信

電路圖

連接

以下是Arduino UNO之間的連接和發(fā)送器端的nRF24L01模塊。

nRF24L01 - Arduino

VCC - 3.3V

GND - GND

MOSI - 11

MISO - 12

SCK - 13

CE - 9

CSN - 10

因為我在接收器端使用了Arduino UNO，所以我使用了相同的連接。如果您正在使用Mega等其他Arduino板，請檢查SPI引腳。

代碼

發(fā)送器代碼

接收器代碼

注意：兩個Arduino板之間的雙向無線通信將很快更新。