基于nRF24L01的PC机无线数据传输设计
基于nRF24L01无线数据传输
大学生科技活动项目资助申请书项目名称基于无线数据传输多点测温模块项目类别：课外科技制作申请人郭建所在单位机电工程学院指导教师：职称填报时间 2010.06.19校大学生科技活动领导办公室项目概况项目名称基于无线数据传输多点测温模块预期成果形式论文论著□研究报告□新产品√鉴定成果□专利□申请经费（元）项目主要参加人员概况姓名性别出生年月专业班级注：学生限报5人项目简介（300字）（简要说明申请项目的意义、研究内容及预期目标）随着网路技术及无线通信技术的飞速发展，短距离无线通信以其特有的抗干扰能力，高可靠性，安全性好，受地理条件限制少。
安装简便灵活的优点，在许多领域都有广阔的应用前景。
甚至在一些特殊的应用领了单片机不能采用有线数据通信，智能采用短距离的无线数据传输方式。
目前无线数据通信应用越来越广泛：遥控遥测，无线抄表，门禁系统，身份识别，非接触RF智能卡，无线标签等等。
凡是布线复杂或不允许布线的场合都希望通过无线方案来解决。
本项目主要研究了2.4GHz频段的射频芯片nRF24L01以及该芯片与单片机组成的无线多点测温系统。
并且自行设计相关硬件电路，软件系统及调试。
具体以下内容：1.完成基于无线技术的温度采集系统的总体方案设计.主要描述了该无线温度采集系统的工作原理，分析了个系统的参数，根据要求选择方案。
2..系统硬件电路设计.针对所选方案及选定期间，完成硬件电路的链接，并对各部分电路的原理及其在系统中所完成的功能做详细研究。
3..系统软件设计.系统软件是基于模块化的设计思路，本文按照硬件电路所完成不同的功能来设计不同的模块。
4.系统调试情况.根据各模块的调试结果，以及系统整体调试的情况，分析了调试过程中所遇到的问题及解决办法。
5.总结研究内容.最终实现无线数据传输可靠稳定，传输速率高等。
第1页（一）申请项目的依据和意义（国内外相关领域的研究现状及发展趋势，开展此项研究的必要性）：短距离无线通信技术是信息科学的一个重要方面，近几年来随着计算机，信息处理与存储的技术的日益精湛，短距离无线通信技术也得到了迅速的发展。
基于nRF24L01模块的无线通信系统设计
目录摘要 (3)Abstract (4)目录 (1)前言 (3)1系统方案分析与选择论证 (7)1.1 系统方案设计 (7)1.1.1 主控芯片方案 (7)1.1.2 无线通信模块方案 (7)1.1.3 温度传感方案 (8)1.1.4 显示模块方案 (8)1.1.5 单片机与PC机通信模块 (9)1.2 系统最终方案 (9)2 主要芯片介绍和系统模块硬件设计 (11)2.1 AT89S52 (11)2.1.1单片机控制模块 (15)2.2 单片2.4GHz nRF24L01无线模块 (16)2.2.1 nRF24L01芯片概述 (16)2.2.2 引脚功能及描述 (16)2.2.3 工作模式 (17)2.2.4 工作原理 (18)2.2.5 配置字 (19)2.2.6 nRF24L01模块原理图 (21)2.3温度传感器 DS18B20 (21)2.3.1 DS18B20管脚配置和内部结构 (22)2.3.2 DS18B20的工作原理 (24)2.3.3 DS18B20的硬件设计 (26)2.4显示模块 (27)2.4.1 接收端显示模块 (27)2.4.2 发送端显示模块 (28)2.5报警电路 (29)2.6接收端与PC机通信 (29)2.7电源电路设计 (30)2.8其他外围电路 (31)3 系统软件设计 (32)3.1单片机软件设计 (32)3.1.1 发送端软件设计 (32)3.1.2 接收端软件设计 (33)4 系统仿真 (34)4.1电源电路的仿真 (34)4.1.1 +5V电源电路仿真 (34)4.2发送端温度采集与显示仿真 (34)4.3 接收端LCD1602显示温度仿真 (35)5 硬件电路板设计 (37)5.1 系统硬件原理图 (37)5.1.1 发送端原理图 (37)5.1.2 接收端原理图 (38)5.2 系统PCB图 (40)5.2.1 发送端PCB图 (40)5.2.2 接收端PCB图 (41)5.3 硬件制作 (41)5.4 硬件调试 (43)5.5 硬件调试结果 (43)6 nRF24L01应用于无线组网 (45)6.1 无线组网的意义及研究价值 (45)6.2 通信模型及协议设计 (45)总结 (47)致谢 (49)参考文献 (50)摘要温度是一个非常重要的参数。
基于nrf24l01的无线发电路的设计
基于nrf24l01的无线发电路的设计1.简介本文档旨在介绍基于n rf24l01的无线发电路的设计。
n rf24l01是一种低功耗、高性能的射频通信模块，它被广泛应用于无线通信领域。
本文将介绍无线发电路设计的基本原理、硬件连接、代码编写以及测试验证等内容。
2.设计原理2.1n r f24l01概述n r f24l01是一款2.4G Hz无线射频通信模块，采用G FS K调制解调方式，具备16个通道和自动频率跳变功能。
该模块工作在低功耗模式下，能够实现远距离的无线数据传输，适用于各种物联网应用场景。
2.2无线发电路设计原理无线发电路设计的目标是实现两个或多个无线设备之间的数据传输。
基于nr f24l01的无线发电路设计主要包括以下几个方面：硬件连接 1.：连接n r f24l01模块与控制单元，确保数据的稳定传输。
代码编写2.：编写适合的代码，配置nr f24l01模块的寄存器以及实现数据的发送和接收。
电源管理3.：合理设计电源电路，确保n rf24l01模块的稳定工作。
通信协议 4.：选择合适的通信协议，确保数据传输的可靠性和安全性。
3.硬件连接为了实现无线发电路的设计，需要先完成n rf24l01模块与控制单元的正确连接。
具体连接方法如下：1.将n rf24l01模块的V CC引脚连接至控制单元的3.3V电源引脚。
2.将n rf24l01模块的G ND引脚连接至控制单元的地引脚。
3.将n rf24l01模块的C E引脚连接至控制单元的某一可用G PI O引脚。
4.将n rf24l01模块的C SN引脚连接至控制单元的某一可用G PI O引脚。
5.将n rf24l01模块的S CK引脚连接至控制单元的S PI时钟引脚。
6.将n rf24l01模块的M OS I引脚连接至控制单元的S PI数据输出引脚。
7.将n rf24l01模块的M IS O引脚连接至控制单元的S PI数据输入引脚。
4.代码编写无线发电路的设计需要编写适合的代码，以实现n rf24l01模块的数据传输功能。
项目(8)-基于NRF24L01的无线数据传输系统
基于NRF24L01的无线数据传输系统一、项目简介近年来无线传输技术一直处于活跃发展之中。
传输速度不断加快，传输的可靠性也在不断的提搞。
无线传输技术在生活中许多地方有着广泛用途。
该项目利用一种单片无线射频收发芯片NRF24L01和增强型STC 51单片机构成一个无线数据传输系统。
项目中分析了NRF24L01的功能、特性、工作原理及其寄存器操作等。
同时讨论系统的软硬件设计，在单片机的控制下进行无线数据传输，实现半双工点对点通信。
运行表明，该系统控制方便、工作稳定，能实现可靠的无线传输。
二、项目要求1、每次传输字节数为32。
2、采用中断方式接收数据。
3、完成点对点半双工通信。
4、扩展要求1：增加校验码。
5、扩展要求2：实现多点无线数据传输。
6、扩展要求3：结合TFT和触摸屏做一个良好的GUI。
三、项目方案首先要配置好硬件资源。
为完成项目，需要两套或两套以上实验板(扩展要求2需要两套以上)。
每套板子配套一个射频模块。
在初始化阶段要进行以下几个工作，分别是串口初始化、中断初始化、SPI 初始化、主从机配置、NRF24L01的通信参数设置。
SPI可选择用软件模拟SPI 或者硬件SPI，如果想追求传输速度，应采用硬件SPI。
为了提高数据传输的可靠性，在配置通信参数的时候应该设置自动应答(ACK)并设置一定次数的自动重发。
在两点或多点数据传输时，主机的发送地址和从机的接收地址必须严格一致。
另外，在多点数据传输时，不同的两条传输路线尽量选择不同的射频通道（总共可选125个工作频道）。
收发数据定义32字节为一帧数据。
在帧头或帧尾可以添加校验码或者用户识别码。
接收到数据后，通过串口向上位机发送接收的数据。
结合TFT和触摸屏的用户GUI可自行设计。
四、相关原理知识4.1、射频芯片NRF24L01简介nRF24L01 是一款工作在 2.4~2.5GHz 世界通用ISM 频段的单片无线收发器芯片无线收发器包括:频率发生器增强型SchockBurst、TM 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器解调器。
基于nrf24l01无线数据传输
大学生科技活动项目资助申请书项目名称基于无线数据传输多点测温模块项目类别：课外科技制作申请人郭建所在单位机电工程学院指导教师：职称填报时间 2010.06.19校大学生科技活动领导办公室项目概况项目名称基于无线数据传输多点测温模块预期成果形式论文论著□研究报告□新产品√鉴定成果□专利□申请经费（元）项目主要参加人员概况姓名性别出生年月专业班级注：学生限报5人项目简介（300字）（简要说明申请项目的意义、研究内容及预期目标）随着网路技术及无线通信技术的飞速发展，短距离无线通信以其特有的抗干扰能力，高可靠性，安全性好，受地理条件限制少。
安装简便灵活的优点，在许多领域都有广阔的应用前景。
甚至在一些特殊的应用领了单片机不能采用有线数据通信，智能采用短距离的无线数据传输方式。
目前无线数据通信应用越来越广泛：遥控遥测，无线抄表，门禁系统，身份识别，非接触RF智能卡，无线标签等等。
凡是布线复杂或不允许布线的场合都希望通过无线方案来解决。
本项目主要研究了2.4GHz频段的射频芯片nRF24L01以及该芯片与单片机组成的无线多点测温系统。
并且自行设计相关硬件电路，软件系统及调试。
具体以下内容：1.完成基于无线技术的温度采集系统的总体方案设计.主要描述了该无线温度采集系统的工作原理，分析了个系统的参数，根据要求选择方案。
2..系统硬件电路设计.针对所选方案及选定期间，完成硬件电路的链接，并对各部分电路的原理及其在系统中所完成的功能做详细研究。
3..系统软件设计.系统软件是基于模块化的设计思路，本文按照硬件电路所完成不同的功能来设计不同的模块。
4.系统调试情况.根据各模块的调试结果，以及系统整体调试的情况，分析了调试过程中所遇到的问题及解决办法。
5.总结研究内容.最终实现无线数据传输可靠稳定，传输速率高等。
第1页（一）申请项目的依据和意义（国内外相关领域的研究现状及发展趋势，开展此项研究的必要性）：短距离无线通信技术是信息科学的一个重要方面，近几年来随着计算机，信息处理与存储的技术的日益精湛，短距离无线通信技术也得到了迅速的发展。
基于nRF24L01的点对点高速无线数据传输系统设计
收到中断的同时将ＩＲＱ脉冲通过门电路输出为同步脉冲输出 信号，与发射端的同步输入脉冲信号（外部中断０）进行时间 延时测量；最后清除ｎＲＦ２４Ｌ０１状态寄存器，重新将其设定为 接收模式以接收来自发送端的数据。
［４】中国计算机报．中等学校校园网解决方案．２０００．
（上接第５５页） ｎＲＦ２４Ｌ０１模块设置成接收模式关键代码如下：
ｖｏｉｄ ＲＸ Ｍｏｄｅ（ｖｏｉｄ） ｛ ＣＥ＝０；ｉ＝０；ＣＥ＝０， ＳＰＩ—Ｗｒｉｔｅ＿Ｂｕｆ（ＷＲＩＴＥ—ＲＥＧ＋ＲＸ＿ＡＤＤＲ＿Ｐ０，ＴＸ ＡＤ— ＤＲＥＳＳ，ＴＸ＿ＡＤＲ＿ＷＩＤＴＨ）：
接收端单片机软件流程图如图４所示。
图３发射端单片机控制软件流程图
发射端单片机控制软件接收Ｐｃ机传送的数据和参数进行 ｎＲＦ２４Ｌ０１模块的设置，在设置完成后等待外部脉冲信号（外 部中断０）的输入，在外部中断的上升沿来临的一刻给发射前 端供电，从而将数据发射出去。需要在发射中断里判断数据 是否发射成功，如果失败则进行错误记录，只有发射成功才 点亮ＬＥＤ指示灯，最后清除ｎＲＦ２４Ｌ０１的标志寄存器使其进 入接收状态，在接收到对方的握手信号后重新进入发射状态。
ｓＰＬＷｒｉｔｅ—Ｂｕｆ（ＷＲｆＩ＇Ｅ＿ＲＥＧ＋ＲＸ＿ＡＤＤＲ Ｐ０，’ⅨＡＤ－
ＤＲＥＳＳ，ＴＸ＿ＡＤＲ＿ＷＩＤＴＨ）；
ＳＰＬＷｄ吐Ｂｕｆ（ＷＲ ＴＸ ＰＬＯＡＤ，ｔｘ ｂｕｒ，ＴＸ＿ＰＬＯＡＤ
’
ＷＩＤＴＨ）； ＳＰＩ＿ＲＷ＿Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ＿ＲＥＧ＋ＥＮ＿ＡＡ，Ｏｘ０１）； ＳＰＩ＿ＲＷ＿Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ＿ＲＥＧ＋ＥＮ＿ＲＸＡＤＤＩＬＯｘ０１）； ＳＰＩ＿ＲＷ＿Ｒｅｇ ｆＷＰｄＴＥ—ＲＥＧ＋ＳＥＴＵＰ＿ＲＥＴＲ，０ｘｌａ）； ＳＰＩ—ＲＷ—Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ＿ＲＥＧ＋ＲＦ＿ＣＨ，４０）： ＳＰＩ＿ＲＷ＿Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ＿ＲＥＧ＋ＲＦ＿ＳＥＴＵＰ，０ｘ０７、。 ＳＰＩ＿ＲＷ＿Ｒｅｇ（ＷＲＩＴＥ＿ＲＥＧ＋ＣＯＮＦＩＧ，ｏｘｏｅ）； ＣＥ＝１；ｉ＝０；ＣＥ－卸； ｌ ４．２接收端单片机控制软件 接收端单片机（Ｃ８０５１Ｆ３００）控制软件先接收Ｐｃ机通过 ＵＡＲＴ串口传送的地址等参数，将ｎＲＦ２４Ｌ０１设定为接收模式 以接收检测信号。
基于nrf2401的无线数据传输系统的设计与实现
基于nrf2401的无线数据传输系统的设计与实现作者：曲镇帮田江伟郑琳来源：《卫星电视与宽带多媒体》2019年第05期【摘要】本文介绍基于NRF24L01的超声波无线测距系统，通过HC-SR04超声波测距模块和NRF24L01无线传输模块将采集端采集到的距离数据实时发送给STM32单片机，实现超声波远距离的遥测。
STM32单片机主机接收显示报警部分负责接收超声波检测的距离并在OLED12864显示屏上显示。
【关键词】NRF24L01;超声波数据采集;OLED12864显示一、系统硬件电路设计整个系统主要分为两大部分，即两块无线收发系统部分，无线数据传输接收系统模块电路和无线数据传输发送系统模块电路，系统的结构框图如图1所示。
（一）HC-SR04超声波测距电路设计超声波测距模块选用的是HC-SR04模块，测距精度最高达到3mm。
此模块包含控制电路、超声波发生器与接收器。
超声波测距模块采用IO口TRIG触发测距，至少给10us的高电平信号。
模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回。
有信号返回，通过IO 口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
（二）NRF24L01无线收发电路设计NRF24L01工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。
NRF24L01内置很多功能模块，包括晶体振荡器、功率放大器、频率合成器、调制器等模块，通过程序进行配置输出功率和通信频道。
NRF24L01是高斯频移键控调制，硬件集成OSI链路层，它有自动应答、自动再发射功能，片内自动生成报头和CRC校验码，SPI速率为0 Mb/s～10 Mb/s，与其他NRF24系列射频器件相兼容，供电电压为1.9 伏～3.6 伏，传输距离小于5米。
（三）OLED数据显示电路设计OLED12864是128×64行点阵的OLED单色、字符、图形显示模块，其接口电路和操作指令简单，具有8位并行数据接口，读写时序适配6800系列时序，可直接与8位微处理器相连。
基于ARM和nRF24L01的无线数据传输系统
社 ，2007. [2] 周立功.深入浅出 ARM7：LPC213x/214x[M].北京：北京航天
航 空 大 学 出 版 社 ，2006. [3]王 成 儒 ，李 英 伟.USB2.0 原 理 与 工 程 开 发[M].北 京 ：国 防 工
SPI_Write_Buf （WRITE_REG+TX_ADDR ，TX_ADDRESS_， TX_AW）；
SPI_Write_Buf （WRITE_REG + RX_ADDR_P0，RX_ADDRESS_，RX_AW）；
SPI_RW_Reg（WRITE_REG + EN_AA，0x01）； SPI_RW_Reg（WRITE_REG + EN_RXADDR，0x01）； SPI_RW_Reg（WRITE_REG + SETUP_RETR，0x0a）； SPI_RW_Reg（WRITE_REG + CONFIG，0x4e）； } 当 接 收 端 nRF24L01 模 块 配 置 成 PRX 模 式 时 ， 配 置 nRF24L01 工 作 在 接 收 模 式 下 ，地 址 是 RX_AW，负 载 数 据 宽 度 是 TX_PL_W， 使 能 接 收 完 数 据 中 断 ，CRC 校 验 位 为 2 字 节，nRF24L01 处于 POWER_UP 状态。 程序如下： void nRF24L01_rx_config（void） { SPI_Write_Buf （WRITE_REG +RX_ADDR_P0，RX_ADDRESS_，RX_AW）； SPI_RW_Reg（WRITE_REG + RX_PW_P0，RX_PL_W）； SPI_RW_Reg（WRITE_REG + EN_AA，0x01）； SPI_RW_Reg（WRITE_REG + EN_RXADDR，0x01）； SPI_RW_Reg（WRITE_REG + CONFIG，0x3f）； } 5.2 nRF24L01 的数据收发 （1）发送数据 当 nRF24L01 模 块 配 置成 发 送 模式 后 ，向 发送 FIFO 输入数据即可启动传输。 发送 8 Byte 的程序如下： void nRF24L01_send_data （uint8 *data） { SPI_Write_Buf（WR_TX_PLOAD，data，8）；
基于nRF24L01的无线数据传输系统设计
近年来 ， 随着射频技术、 集成 电路、 自动控制、 无线
为现实。这 款新 品数 据 传输 率 为 １ ｂｓ或 ２ ｂｓ Ｍｐ Ｍ ｐ，
Ｍ Ｕ通过 Ｓ Ｉ Ｃ Ｐ 与该芯片进行通讯 。
ｎ Ｆ ４ Ｏ 内 置 Ｓ ｏｋ ｕｓ Ｒ ２Ｌ １ ｈｃＢ ｒ ｔ和 Ｅ ｈ ｎｅ ｈ ｃ — ｎ ａ ｃｄ Ｓ ｏｋ
图 １ ｎ Ｆ４ ０ Ｒ ２ Ｌ １内部 结 构 图
的中断。
ｎＦ４０ 功耗低 ， Ｒ ２Ｌ１ 在以 一 Ｂ 的功率发射时 ， ６ｄｍ 工作电流也只有 ９ ｍ 接 收时 ， Ａ； 工作 电流 只有 ｌ ． ２３ ｍ 。这款芯片拥有掉电模式和空闲模式 ， 电电压为 Ａ 供 １９ ３ ６ 通过模式 的切换 ， 以使得低功耗设计成 ． — ．Ｖ， 可
数据通信技术的迅速发展 ， 无线传输 技术 已经被广泛 应 用 于实 际 中。 本 文设 计 了一种 以 ｎ Ｆ４ ０ ¨ Ｒ ２ Ｌ １和低
功耗单片机为核心组成 的点对点高速无线传输系统。 该系统具有工作稳定可靠 、 传输 速率高、 体积小、 成本
Ｂ ｒ 两种工作模式 。工作 于 Ｓｏｋ ｕ ｔ ｕｓ ｔ ｈｃＢ ｒ 模式下 ， ｓ 当接
基金项 目： 湖北第二 师范 学院重 点学科 建设 项 目； 湖北第二 师范学院青年－ （００ ０２ ； 北第二师 范学院青年课题 ； ￣ ２１Ｃ １ ）湖
作者简介 ： 李 莎（ ９３ 一 ） 女 ， １８ ， 湖南娄底人 ， 讲师 ， 士生 ， 究方向为 自动化控制技 术 。 博 研
谭 永丽（ ９３ 一 ） 女 ， 北武汉１ ， １７ ， 湖 人 讲师 ， 士生 ， 究方向为多机 器人 系统。 博 研
１ ｎ Ｆ４ ０ Ｒ ２ Ｌ １介 绍
基于NRF24L01的无线数据传输系统设计
基于NRF24L01的无线数据传输系统设计无线数据传输系统是指通过无线方式将数据传输到另一个设备或系统中。
本文将基于NRF24L01无线模块，设计一个基于NRF24L01无线数据传输系统。
首先，需要了解NRF24L01无线模块的特性。
NRF24L01是一款低功耗2.4GHz无线收发器，具有高速率、低功耗和简单易用的特点。
它可以在2.4GHz频段进行通信，具有多通道选择和自动频道切换的功能，可以支持多设备同时通信。
在设计无线数据传输系统时，首先需要确定系统的需求和目标。
根据需求，可以确定系统的主要功能和特点。
例如，系统需要支持多个设备之间的数据传输、具有一定的传输距离和传输速率要求、能够保障数据的可靠性等。
接下来，可以根据需求，设计系统的硬件和软件部分。
硬件部分涉及到使用NRF24L01无线模块的电路设计和布局，其中需要考虑供电电路、射频部分的电路和天线设计等。
软件部分涉及到编程语言和算法的选择，以及数据传输协议的设计。
在硬件设计方面，需要考虑以下几个关键点：1.供电电路设计：NRF24L01模块的工作电压范围为1.9V-3.6V，需要设计一个稳定的供电电路，以确保模块正常工作。
2.射频电路设计：NRF24L01模块需要连接到天线，以进行数据的发送和接收。
需要根据天线的特性设计射频电路，以确保数据的可靠传输。
3.PCB布局设计：PCB的设计和布局也是一个重要的方面，需要将各个元件合理布局，以减小信号的干扰，提高系统的稳定性。
在软件设计方面，可以采用微控制器编程语言进行程序设计。
根据需求，可以选择C语言或Python等语言进行编程。
编程的主要任务是实现数据的发送和接收功能，可以使用NRF24L01提供的库函数进行开发。
此外，还需要设计一套数据传输协议，以保障数据的可靠性。
在使用该系统时，需要进行系统的调试和测试。
可以通过发送和接收数据的方式，验证系统是否正常工作。
如果出现问题，需要检查硬件电路和软件程序，找出问题并进行修复。
基于nRF24L01的无线数据传输系统
基于nRF24L01的无线数据传输系统1 nRF24L01芯片的介绍nRF24L01是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5 GHz ISM频段。
工作电压为1.9～3.6 V，有多达125个频道可供选择。
可通过SPI写入数据，最高可达10 Mb／s，数据传输率最快可达2 Mb／s，并且有自动应答和自动再发射功能。
和上一代nRF2401相比，nRF2401数据传输率更快，数据写入速度更高，内嵌的功能更完备。
芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融进了增强式ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。
芯片能耗非常低，以-6 dBm的功率发射时，工作电流只有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。
1.1 nRF24L01引脚介绍芯片引脚排列见图1。
各引脚具体功能如下：CE为发射和接收的使能端；CSN为SPI的使能端；SCK为SPI 时钟输入；MOSI为SPI数据主输从人端；MISO为SPI数据主人从输端；IRQ为中断输出；VDD为电源端，接3 V直流电源；VSS为参考接地端；XC1，XC2为晶振端；VDD_PA给功率放大器供电1.8 V；ANT1，ANT2为天线接口端；IREF为参考电流端。
1.2 nRF24L01的指令结构nRF24L01所有的配置字都由配置寄存器来定义，这些配置寄存器可通过SPI口访问。
1.2.1 SPI接口设置SPI接口由SCK，MOSI，MISO及CSN组成。
(1)在配置模式下单片机通过SPI接口配置nRF24L01的工作参数。
(2)在发射或接收模式下单片机SPI接口发送或接收数据。
和SPI接口的指令共有8个，使用每个指令时必须使CSN变低，用完后将其变高。
单片机的控制指令从nRF24L01的MOSI引脚输入，而nRF24L01的状态信息和数据信息是从其MISO引脚输出并送给单片机的。
基于nRF24L01+的数据无线传输系统的设计与实现
Ｖｏ ｌ ＿ ２ｌ Ｎｏ ． ２ ０
电子 设 计 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
２ ０ １ ３年 １ ０月
０ｃ ｔ ． ２０１ ３
基于 ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １ ＋ 的数据无线传输 系统的设计 与实现
ＸＩ Ｅ Ｍｉ ｎ ｇ － ｍｉ ｎ ｇ ，ＣＨＥＮ Ｘｕ ｅ － ｇ ａ ｎ ｇ ，Ｃ ＨＥ Ｎ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ － ｔ ｉ ｎ ｇ
（ Ｔ ｈ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ， Ｎ ａ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ Ｈａ ｎｇ ｋ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｃ ｈ ｎｇ ａ ３ ３ ０ ０ ６ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
输这一点 显得尤为重要 ， 而无 线传 输 在 数 据 安 全 高 效 传 输 方
８ ０ ５ １ 单 片机 最 小 系统 和 高 速 无 线 收 发 模 块 ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ １ ０ １ ＋ 构建的， 可 以 实现 在 中短 距 离下 数 据 的 安 全 高效 地 传 输 ． 与其 它控 制 方 式相 比 ． 本 系统 具 有 操 作 便 利 ， 稳 定性 高 、 携 带 方便 等优 点 。
ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ、 ｅ ａ ｓ ｙ ｔ ｏ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｅ ｒ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｎ ＲＦ ２ ４ Ｌ ０ １ ＋；ｄ ａ ｔ ａ ；ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ；ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ；ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｉ ｅ ｎ ｔ
基于nRF24L01和PIC16F877无线数据传输系统设计
基于nRF24L01和PIC16F877无线数据传输系统设计发布: 2011-6-24 14:03 | 作者: —— | 来源: 21ICTAG:芯片在工业控制现场, 常常需要采集大量的现场数据, 如温度、湿度、气压等, 并将这些数据传输到主机进行处理，由主机根据处理的结果, 将控制信号传输给现场执行模块进行各种操作。
可以看出数据从采集设备到处理终端,监测控制指令从处理终端到采集设备,均需经过传输过程这一重要环节。
当数据采集点处于运动状态,或者所处的环境不允许铺设电缆,采集设备必须与终端设备分离,此时只能通过无线方式进行数据传输。
基于此，本文设计了一个无线数据传输系统,它应用Microchip公司的PIC16F877单片机控制Nordic公司的无线数字传输芯片nRF24L01 ,通过无线方式进行数据双向传输。
实验结果证明：该系统使用灵活、成本低廉,可方便地嵌入到无线监测系统中。
1.系统总体结构设计图1为系统设计总体框图。
此无线数据传输系统主控制芯片采用Microchip 公司的PIC16F877微处理器，它负责控制无线芯片L01，实现数据的无线传输。
为了进行多通道的数据采集，这里采用10片A/D进行分时采样，它们的工作时序则由CPLD来控制，每路采集的数据经单片机处理后无线发射，至于何时采样，则由单片机发的Trigger信号决定。
在与计算机的通讯方面，系统采用USB芯片通过USB口将无线接收数据送入计算机，并存储在一个二进制文件内，当传输完毕后，运行VB读数软件，可将采集的信号读出以供分析。
2.系统硬件设计2.1 数据采集部分数据采集部分主要由传感器、低通滤波放大器、A/D以及CPLD组成，电源管理则主要为各个芯片提供合适工作电压，并为CPLD提供1MHZ主时钟输入。
此系统采用10片AD7492，可进行10路模拟信号的采样。
CPLD主要控制10片A/D 的采样和读数时序，采样率由CPLD内部分频器和无线传输率大小决定。
基于nRF24L01的色选机无线数据传输系统设计
基于nRF24L01的色选机无线数据传输系统设计摘要：色选机的无线数据传输系统可实现快速布局，也可将多台色选机组网进行统一管理。
该系统采用高速低功耗的nRF24L01作为无线收发器，采用LPC1768作为微处理器，实现系统间数据的高速传输。
该文详细论述了无线单元的组成结构及硬件设计，根据色选机功能系统需求设计无线传输协议架构，并进行了相应的软件设计。
通过实验验证，该无线数据传输系统性能良好，实用性较强，降低了因线路问题引发色选机故障的概率，进一步提高了色选机的智能化。
关键词：无线数据传输nRF24L01 无线单元传输协议中图分类号：TN919.72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（b）-0059-04Abstract：Wireless data transmission system of color sorter can help assemble quickly and connect sorters to be a net and realize management together.The system adopts low power wireless digital transmission chip―nRF24L01，and LPC1768 as microprocessor to do high speed data transmission between systems.This paper introduces structure and hardware design of wireless unit.According to sorter functions demands，designs protocol structure and software of wireless datatransmission.Through experiment testing，the wireless data transmission system running stable and reliable.It has high practicability and reduces line fault probability of sorter.It helps improve intelligent of color sorter.Key Words：Wireless data transmission；nRF24L01；Wireless unit；Transmission protocol色选机由多个功能系统构成，通过人机界面的控制系统输入各种指令实现各系统间协调工作。
基于nRF24L01的PC机无线数据传输设计
近年来 ，随着射频技术、集成 电路 、自动控制 、无线数据通信技术 的迅速发展 ，无线传输技 术已经被广泛应用于实际中。本文设计 了一种 基于ｎ ２ Ｌ １的无线数据传输系统 ， 该系统具有工作稳定可靠 、传输 ＲＦ ４ ０ 速率高、体积小、成本低 、功耗低 、软硬件设计简单 、通信稳定 、使用 灵 活等 幸 Ｊ 。对 于 短距 离 的无 线 数 据传 输 很 有 应用 价 值 。 寺
大的修改空 间， 若用ｖ 十 编写上位机 的应用程序可以实现特定的功能 ， ｃ十 ｎ Ｆ ４ ０ 系统的成本低和体积小 ，在无线数据传输场合有很广阔的应用 Ｒ ２Ｌ １
前景。
参 考文 献 ［ ５ 晓红 ． 于ｎ Ｆ ４ １ １Ｅ １ 基 Ｒ ２０ 的无线 数据传 输系统 【 ． 师范学 院学报，０ ６ ５＿ Ｊ 太原 Ｊ ２ ０ ， （Ｊ 【】 轩 等 ． 于 ｎ Ｆ ４ ０ ２赵 基 Ｒ ２ Ｌ １的 无 线 式 模 型 车运 动状 态 监 控 系统 Ｉ】科技 导 Ｊ．
【１ 军． ３宋卫 煤矿机 电管理 的问题与 对策浅 析【． Ｊ硅谷， ０ ， ． Ｊ ２ ８１ ０ ６
［丹 新 华， 国强 ． ４ 陈 浅析煤矿 机 电管理 存在 的问题及 改进对策 【． 炭工程， ０ Ｊ煤 Ｊ ２ ＲＦ ４ ０ 程序 设 计
单片机从 串 口接收到数据后首先查询ｎ ２ Ｌ １ ＲＦ ４ ０ 是否空 闲，若空 闲 则线 清除ｎ Ｆ ４ ０数据 寄存 器，然后 向ｎ Ｆ ４ Ｏ 写数 据启动发送 。若 Ｒ ２Ｌ １ Ｒ ２Ｌ １ ｎ Ｆ４ ０ 忙则等待直到ｎ Ｆ ４ ０ 空 闲。在应答模式下 ，ｎ ２ Ｌ １ Ｒ ２Ｌ１ Ｒ ２Ｌ １ ＲＦ ４ ０ 在发 射数据后立即进入接收模式 ，接收应答信号。如果收到应答 ，则认为此 次通信成功 ，若未收到应答 ，说 明发送失败 ，自动重新发射该数据 ４ 结论 本系统 主要应用与Ｐ 机的无线数据传送与接收 ， Ｃ 上位机程序还有很
基于NRF24L01的数据传输系统设计
基于NRF24L01的数据传输系统设计本次设计以加速度传感器为例，基于NRF24L01模块，实现数据的采集，用LCD12864为显示器完成数据的显示，设计实现了数据的测量传输、显示与比对。
该系统具有低成本、低功耗、通信性能可靠等优点。
标签：增强型单片机；MMA7361；NRF24L01；无线数据传输前言无线数据传输适用于布线繁杂和不允许使用布线等场合，尤其是在高速移动以及有毒害气体的环境中，无线传输系统就显得尤为重要。
那么制作一个成本低、效率高且节能的抗干扰性强的系统，在现代生产、生活中具有重要的意义。
可以广泛用于遥控遥测，门禁系统，无线抄表，小区传唤以及工业数据采集等领域。
当前的无线短距离传输技术，主要是应用IEEE802.11技术，就是使用2.4GHz 的ISM频段，采用直序列扩频技术来进行的调制解调，传输速度可以达到108MBit/s，但設备及其昂贵且维修困难；蓝牙技术则主要应用跳频解调技术，其有效传送距离在10米以内；当今的Zigbee技术，主要工作在2.4GHz，868MHz 和915MHz等频段上，传输距离较低，传输速度较小。
本系统是以增强型单片机为核心控制芯片，在研究现有技术的基础上，设计了基于NRF24L01模块的无线数据传输系统，从而实现数据的双向远程传输，该系统具有成本低，功耗较低，通信可靠等优点。
1 系统方案的比较方案一：采用通用的51单片机作为主控制器，完成数据处理，显示器使用LCD1602，传感器使用MMA7361。
由于51单片机的ROM和RAM都非常小，考虑到本系统将需要大量的数据处理及显示，需要占用大量的ROM资源，用51单片机去实现本系统将需外扩RAM和ROM，实现起来相当麻烦，硬件电路将变得复杂。
且本系统需要用到A/D转换器，使用51单片机就需要另外扩展一片A/D芯片，电路设计变得更加复杂，从而引发故障率高、成本高。
基于整个系统超低功耗和运算速度的要求，51单片机显然不能满足。
毕业设计之基于NRF24L01的IMU数据无线传输系统设计说明
设计题目：基于NRF24L01的IMU数据无线传输系统设计2011年1月18日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：IEEE802.11x、微功率短距离无线通讯技术[10]，与已具备相当规模的无线长距离通讯网络（比如蜂窝移动通讯网、卫星数据通讯）相比，短距离无线通讯系统在基本结构、服务围、应用层次以与通讯业务（数据、话音）上，均有很大不同。
下面分别介绍这几种无线传输技术。
蓝牙技术（Bluetooth）主要面对网络中的各种数据和语言设备，通过无线方式将它们连接起来，从而方便快速的实现数据传输，它使用2.4GHZ的ISM频段，最大传输率1Mbit/s ；IEEE802.11x的技术标准是无线局域网的国际标准，也是用2.4GHZ的ISM 频段，协议主要在OSI的物理层和数据链路层，虽然传输速度快，但此类设备比较昂贵，技术复杂；Zigbee是一种新型的短距离、低速度、低功耗无线网络技术，是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术，基于IEEE无线个人区域网标准，数据传输速率通常为10kb/s到250kb/s，有效覆盖围10到75米，由于其协议简单、成本低、网络容量大等优点，使其在无线传感网络中得到广泛的应用。
在未来，短距离无线数据传输将向着更高传输速率、更高传输精确度的方向发展，而且传输设备的成本也会进一步降低，传输协议也会进一步简单，从而是短距离无线通讯走入我们的生活，给我带来更多方便。
1.3本课题研究的意义本次课题研究的容是通过C8051F020单片机控制无线数据传输芯片NRF24L01，以此来实现数据的无线传输，无论是在国防军事方面，还是民用通讯方面都有很重要的研究意义。
惯性测试单元（IMU）具有的特点是实时性，因为零偏会随着时间的变化而变化，必须随时进行跟踪。
当系统装入弹体后，必须通过无线数据发送模块将系统实时的零偏、标度因数等参数随时发送到地面，这样可以得到实时的数据，进行实时解算，得到解算的参数，从而可以对导弹的飞行姿态等各种参数进行实时的调整。
基于nRF24L01的物联网无线数据传输系统
电源控制置于高电位，PRIM 接收置于低电位，物理信道 空闲，此时无任何信息传送。 1.2.4 掉电状态模式
电源控制置于低电位，芯片不进行任何工作。
2 系统硬件设计
系 统 硬 件 部 分 主 要 由 微 控 制 单 元（microcontroller unit）、nRF24L01 无线信号收发模块、串行接口电路、电源 控制电路以及数字显示电路等组成，系统整体结构如图 2 所 示。
设计的基于 nRF24L01 芯片与 STC89C52 单片机的低成本、 低功耗、数据传输速度快、软件设计简单以及通讯稳定可靠 的无线数据传输系统，通过多次测试，在有障碍物的条件下， 系统的无线数据传输也十分可靠，达到了预期的设计目标。
参考文献： [1] 韦积慧 . 基于 nRF24L01 的无线网络设计与实现 [D]. 吉林 大学 ,2012. [2] 荚庆 , 王代华 , 张志杰 . 基于 nRF24L01 的无线数据传输系 统 [J]. 现代电子技术 ,2008(7):68-70+82. [3] 张 永 宏 , 曹 健 , 王 丽 华 . 基 于 51 单 片 机 与 nRF24L01 无 线门禁控制系统设计 [J]. 江苏科技大学学报 ( 自然科学版 ), 2013, 27(1):64-69. [4] 刘志平 , 赵国良 . 基于 nRF24L01 的近距离无线数据传输 [J]. 应用科技 ,2008(3):55-58. [5] 沈勇 , 蒋文雄 , 段勇 . 基于 nRF24L01 的通用无线通信模块 设计 [J]. 电子设计工程 ,2013,21(18):84-86.
1. 临沂大学自动化与电气工程学院 山东临沂 276000 [ 基金项目 ] 本文受临沂大学大学生创新创业训练计划项目 资助，项目名称：高电压设备局部放电智能检测装置及联网 技术研究（项目编号 :S202010452086 ）
基于nRF24L01的无线数据传输系统设计
基于nRF24L01的无线数据传输系统设计
李莎;谭永丽
【期刊名称】《湖北第二师范学院学报》
【年(卷),期】2011(028)002
【摘要】科学工作者应用C8051F310和nRF24L01集成电路设计了一种无线数据传输系统;本文介绍了该系统的硬件组成结构和软件实现流程,给出了部分实现程序.经过试验表明,该系统误码率低,传输速率快,能实现可靠的无线数据传输.
【总页数】3页(P109-111)
【作者】李莎;谭永丽
【作者单位】湖北第二师范学院机械与电气工程系,武汉430205;武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉430072;湖北第二师范学院机械与电气工程系,武汉430205
【正文语种】中文
【中图分类】TN391.8
【相关文献】
1.基于nRF24L01的点对点高速无线数据传输系统设计 [J], 张庆国;童赛美
2.基于nRF24L01的色选机无线数据传输系统设计 [J], 马常松;王雪梅;许丽萍
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基于nRF24L01的PC机无线数据传输设计
摘要介绍以ATmega16单片机为控制核心,nRF24L01无线模块作为收发控制器的PC机无线通信,ATmega16单片机通过串口与PC机通信,通过spi串行通信方式与nRF24L01无线模块进行数据传送。
关键词nRF24L01;ATmega16;无线通信;PC机
近年来,随着射频技术、集成电路、自动控制、无线数据通信技术的迅速发展,无线传输技术已经被广泛应用于实际中。
本文设计了一种基于nRF24L01 的无线数据传输系统, 该系统具有工作稳定可靠、传输速率高、体积小、成本低、功耗低、软硬件设计简单、通信稳定、使用灵活等特点。
对于短距离的无线数据传输很有应用价值。
1无线收发芯片nRF24L01
1.1nRF24L01 芯片的特点及其应用
nRF24L01 是NORD IC 公司的一款新型单片射频收发器件, 工作于2.4～2.5GHz 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-6dBm 的功率发射时,工作电流只有9mA;接收时,工作电流只有12.3mA,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。
nRF24L01 的主要特性如下:
1) GFSK 调制;
2) 具有自动应答和自动再发射功能;
3) 片内自动生成报头和CRC 校验码;
4) 数据传输率为lMbps 或2Mbps;
5) SPI 速率为0～10Mbps;
6) 与其他nRF24 系列射频器件相兼容;
7) 供电电压为1.9～3.6V。
nRF24L01 芯片具有两种通信模式: 直接模式(DirectMode)和突发模式(ShockBurs Mode)。
直接模式的使用与其他传统射频收发器的原理一样,需要通过软件在发送端添加校验码和地址码,在接收端判断是否为本机地址,并检查数据是否传输正确。
突发模式使用芯片内部的先入先出堆栈区,数据可从低速微控制器
送入,高速发射出去,地址和校验码由硬件自动添加和去除。
这种模式的优点是:①可使用低速微控制器控制芯片工作; ②减小功耗; ③射频信号高速发射, 抗干扰性强; ④减小整个系统的平均电流。
因此使用nRF24L01 芯片特有的突发模式,可以提高系统整体的性能和效率。
nRF24L01 的封装和引脚排列如图 2 所示。
各引脚功能如下:CE 为使能发射或接收;CSN、SCK、MOSI、MISO 为SPI 引脚端, 微处理器可通过此引脚配置nRF24L01;IRQ 为中断标志位;VDD 为电源输入端;VSS 为电源地;XC2、XC1 为晶体振荡器引脚;VDD_PA 为功率放大器供电, 输出为1.8V;ANT1、ANT2 为天线接口;IREF 为参考电流输入。
1.2nRF24L01无线模块
本系统使用深圳云佳科技有限公司的nRF24L01模块,其特点是使用其开发方便、快捷,而且开发效率高,数据传输速率快。
最主要是该模块的硬件结构很小,对开发系统而言,占据的空间很小,很有开发与应用价值。
2 硬件结构
本系统以ATmega16单片机为控制核心,nRF24L01无线模块作为收发控制器。
ATmega16是一款很实用、高效率、快速的A VR单片机,由于其高速性能与nRF24L01的快速性匹配,不会带来很大的时间延迟, nRF24L01 芯片采用ShockBurst 发射模式,所以其工作速率可达到1Mbps。
nRF24L01 采用SPI 串行通信接口,采用SPI 进行数据传输时与ATmega16单片机之间只需5根线,原理图如下图所示。
3软件设计
3.1上位机程序
上位机的程序应用SSCOM32串口调试助手,波特率设置9600bit/s,无校验位,8位数据位,一位停止位。
通过串口向单片机发送数据,每次发送一个字节。
串口也可以通过下位机接收程序并通过调试助手显示。
3.2下位机串口程序
下位机的串口程序的主要任务是接收上位机的数据和向上位机传送从nRF24L01接收的数据。
接收上位机的数据用中断,进入中断读取数据,把数据保存。
想上位机发送数据用中断查询的方式。
3.3nRF24L01程序设计
单片机从串口接收到数据后首先查询nRF24L01是否空闲,若空闲则线清除
nRF24L01数据寄存器,然后向nRF24L01写数据启动发送。
若nRF24L01忙则等待直到nRF24L01空闲。
在应答模式下,nRF24L01 在发射数据后立即进入接收模式,接收应答信号。
如果收到应答,则认为此次通信成功,若未收到应答,说明发送失败,自动重新发射该数据
4结论
本系统主要应用与PC机的无线数据传送与接收,上位机程序还有很大的修改空间,若用VC++编写上位机的应用程序可以实现特定的功能,nRF24L01系统的成本低和体积小,在无线数据传输场合有很广阔的应用前景。
参考文献
[1]王晓红.基于nRF2401 的无线数据传输系统[J].太原师范学院学报,2006,(5).
[2]赵轩等.基于nRF24L01 的无线式模型车运动状态监控系统[J].科技导报,20010,28(2).。