自制单片机之十八……无线通讯模块NRF24L01+

（一）基础知识篇

今天刚调试好，先看图吧！

这张是AT89C2051控制NRF24L01+做发射调试。

看看NRF24L01细节吧！

这是LCD屏显示：

AT89S52做接收测试：

正在接收时的显示：

接收到数据后显示32个数据值：

无线模块NRF24L01+应用上篇结束，敬请期待NRF24L01+下篇的调试部分。。。。

（二）模块调试篇

三）发送与接收模块的联调

（四）举例应用

LED调试篇

写了前面四篇关于NRF24L01通讯调试的文章，看来大家还是很喜欢，有帮助的。有很多大学生朋友问我说，我们没有两个LCD来显示调试状态，连一个也没有，能不能用几个LED来显示调试状态呢？因此我就写这篇补充调试的文章，就用P0口的8个LED来显示调试NRF24L01到成功进行数据通讯。

先把51单片机的最小系统准备好，还有8个LED的小电路板，如果你的LED就在系统板上那省了这一步。

8个LED的小板子电路很简单，但你焊接要可靠，不然电路本身都不稳定，后面对判断故障会产生很大影响。

NRF24L01+模块电路还是前面说过的那样：

相同的两个模块的板子。

好！假设我们用P0口来作LED显示、用P1口来作模块接口，下面我们先写一段最简单的程序，来确认LED电路，和P0、P1口的完好！
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
typedef unsigned char uchar;

//*********************************
//　　　     延时函数
//  在晶振为12MHz时，延时count毫秒
//*********************************
void Delayms(uint count)
{
  uint i;
  while(count--)
   { for(i=0;i<80;i++){}
   }
  _nop_();
  _nop_(); 
  _nop_();
  _nop_(); 
  _nop_();
}

//*********************************
//           主函数
//*********************************
void main()
{ 
  P0=0x00;  //P0口LED点亮
  P1=0x00;  //P1口LED点亮
  P2=0x00;
  P3=0x00;
  Delayms(2000);  //延时2秒
  while(1)
   {
     P0=~P0;//将P0口数据取反，原来亮的就熄灭
     P1=~P1;//将P1口数据取反，原来亮的就熄灭
     P2=~P2;
     P3=~P3;
     Delayms(500);  //延时半秒
   }
}
这是段极简单的程序，用来检测单片机电路连接的正确性，和ＩＯ口的工作状态是否正常，为后面调试ＮＲＦ２４Ｌ０１做好准备。

它的工作状态如下：

同样的，把ＬＥＤ的接口再接到Ｐ１口，看看它是否一样的在全部闪烁。做好了这步，准备工作就算完成了。
 接下来我们把ＮＲＦ２４Ｌ０１+的模块插上，要注意，接口要对清楚，电源要连接正确：

接下来我们写发送程序：

//**********************************
//   NRF24L01+模块发射程序
//      用8个LED调试
//   Txz001 2012.05.16
//**********************************
#include <reg52.h> 
typedef unsigned char uchar; //将无符号字节类型重定义为uchar
typedef unsigned int uint;  //将无符号整数类型重定义为Uint

//*********************NRF24L01函数定义**************************** 
void delayms(uint t);//毫秒延时
void init_NRF24L01(void);   //模块初始化函数
uchar SPI_RW(uchar reg);    //基本SPI读写时序
uchar SPI_Read(uchar reg);  //从寄存器reg读一个字节
void SetRX_Mode(void);      //设置接收模式
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);  //向寄存器写一个字节
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); // 从缓冲器读出uchars字节的数据
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //向缓冲器写进uchars字节的数据
void nRF24L01_TxPacket(uchar * tx_buf); //启动一次发送
uchar nRF24L01_RxPacket(uchar * rx_buf);//读取接收的数据，放入rx_buf数组

//***********NRF24L01模块IO端口定义****************** 
sbit CE=P1^0;
sbit CSN =P1^1;
sbit SCK =P1^2;
sbit MOSI =P1^3;
sbit MISO =P1^4;
sbit IRQ =P1^5;

//*****************NRF24L01常量********************** 
#define TX_ADR_WIDTH    5    //发送地址宽度 5字节
#define RX_ADR_WIDTH    5    //接收地址宽度 5字节
#define TX_PLOAD_WIDTH  32   // 发送数据宽度 32字节
#define RX_PLOAD_WIDTH  32   //接收数据的宽度 32字节
uchar const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05}; //本地地址 
uchar const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05}; //接收地址

//*****************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   //清空发送缓冲区

//**************SPI(nRF24L01)寄存器地址常量***************** 
#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

/*****毫秒延时子程序*****/
void delayms(uint t)     //约延时t毫秒
{
  uint i;
  while(t--)
    {
     for(i=0;i<125;i++);
    }        
}

/********************************************** 
/*函数：uint SPI_RW(uint uchar) 
/*功能：NRF24L01的SPI写时序 
/**********************************************/ 
uchar SPI_RW(uchar uuchar) 
{ 
 uchar bit_ctr; 
    for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // 输出8个位 
    { 
  MOSI = (uuchar & 0x80);     //输出uuhar的最高位
  uuchar = (uuchar << 1);     //左移一位
  SCK = 1;                    // 将时钟线置‘1’ 
  uuchar |= MISO;             //同时读取STATUS
  SCK = 0;                //然后再将时钟线置‘0’ 
    } 
    return(uuchar);               //返回读取的值 
} 
/*********************************************** 
/*函数：uchar SPI_Read(uchar reg) 
/*功能：NRF24L01的SPI读取一个字节时序 
/***********************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg) 
{ 
 uchar reg_val; 
 CSN = 0;             //CSN置'0',允许指令操作
 SPI_RW(reg);            //写一条reg指令
 reg_val = SPI_RW(0);    //读取reg的值到reg_val
 CSN = 1;                //CSN置'1',禁示操作
 return(reg_val);        //返回读取的值
}
/*********************************************** 
/*功能：NRF24L01写一个字节到寄存器函数 
/***********************************************/ 
uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value) 
{ 
 uchar status; 
  
 CSN = 0;                   // CSN置'0',允许操作 
 status = SPI_RW(reg);      //这指令，并读STATUS
 SPI_RW(value);             //写数据值到reg
 CSN = 1;                   // CSN置'1',禁止操作
 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 
/*****************************************************************/ 
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars) 
{ 
 uchar status,uchar_ctr; 
 CSN = 0;            //SPI使能        
 status = SPI_RW(reg);    
 for(uchar_ctr=0; uchar_ctr<uchars; uchar_ctr++) // 
  SPI_RW(*pBuf++); 
 CSN = 1;           //关闭SPI 
 return(status);    //  
}

//****************************************** 
/*NRF24L01初始化 
//******************************************/ 
void init_NRF24L01(void) 
{ 
  delayms(1); 
  CE=0;    //  射频停止工作 
  CSN=1;   // 停止寄存器读写 
  SCK=0;   //时种信号停止读写
  IRQ=1;//中断复位
  SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x00);      //  频道0自动 ACK应答禁止  
  SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x00);      //禁止自动发送 
  SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01);  //  允许接收地址只有频道0，   
  SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 1);        //   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2MHZ，发射功率为最大值0dB

} 
/****************************************************** 
/*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 + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);    // 写本地地址  
 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 
 CE=1;   //置高CE，激发数据发送 
 delayms(1); 
}

//************************************
//              主函数
//************************************
void main() 
{ 
  uchar  TxBuf[32];
  uchar status;  //定义一个变量用来装读取到的STATUS数值
  init_NRF24L01();//NRF24L01初始化
  SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF);   //清状态寄存器
  status=SPI_Read(STATUS); //读取状态
  P0=~status;//P0口显示读取的状态
  delayms(4000);//显示延时4秒，以便从容看清楚
  P0=0xff;//清除显示
  delayms(600);
  TxBuf[0]=1;  //我们设置个初值1在想要发送的数组的第1个里变量里。

while(1) 
   { TxBuf[0]=~TxBuf[0];   //这句把要发送的第1个变量的值取反，如果原来是1，现再就为0
     nRF24L01_TxPacket(TxBuf);//装载数据并进行一次发送操作
     status=SPI_Read(STATUS); //发送完后再读取状态
     P0=~status;  //显示发送完后的状态
     delayms(500);  //显示发送后的信息停留1秒
     P0=0xFF;   //清除显示
     delayms(500); 
   }  
}

程序看上去挺长，其实大部分都是常量的定义。主要的几句就在主函数里，要注意的是接口的定义跟你插在板子上接口要一致。电源不能接错哦！这个程序很简单，开始对ＮＲＦ２４Ｌ０１初始化，然后读取它的状态值显示在Ｐ０口，正确的状态应为00001110，然后停顿４秒，让我可以从容看清状态。然后进入循环发送状态，先将要发送的数据取反，就是说，这次发送０，下次就发送１，这样交替进行，以便后面接收时，我们可以看到变化。接下来就是进行发送，发送完后，再读取状态并显示。

正确的显示是00101110。如是上面的视频。５位上的值为１说明模块发送成功，产生了中断信号。

。。。。。待续