nRF24L01+无线收发系统设计
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。
nrf24l01工作原理
nrf24l01工作原理
NRF24L01是一种低功耗2.4GHz无线收发模块,工作于
2.4GHz~2.525GHz的ISM频段。
它是由Nordic Semiconductor
公司设计和制造的。
NRF24L01的工作原理如下:
1. 发送与接收:模块既可以作为发送器发送数据,也可以作为接收器接收数据。
发送器和接收器之间通过无线信道进行通信。
2. 通信协议:NRF24L01采用了专有的GFSK调制技术和
2.4GHz无线通信协议。
它支持1Mbps、2Mbps和250kbps的
数据传输速率。
3. 通信距离:NRF24L01的通信距离取决于多个因素,如工作
频率、功率级别、天线设计等。
一般情况下,它可以在室内环境下达到10-30米的通信距离。
4. 工作模式:NRF24L01有两种工作模式:发射模式和接收模式。
在发射模式下,模块将数据发送到接收器。
在接收模式下,模块接收来自发送器的数据。
5. 通信通道和地址:NRF24L01有125个不同的通信通道,可
以在这些通道中选择一个适合的通道进行通信。
另外,可以通过设置6个字节的地址来区别不同的模块。
6. 特点:NRF24L01具有低功耗和快速开启/关闭的特点。
在
不需要通信时,可以将模块设置为睡眠模式以节省能量。
综上所述,NRF24L01是一种通过2.4GHz无线信号进行通信的模块,适用于低功耗的应用场景,如无线传感器网络、遥控器、无线键盘鼠标等。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一种低功耗2.4GHz无线收发器,广泛应用于无线通信领域。
它采用射频芯片nRF24L01+,具有高度集成的特点,能够提供可靠的无线通信连接。
本文将详细介绍nRF24L01的工作原理,包括硬件结构和通信协议。
一、硬件结构nRF24L01由射频前端、基带处理器和外设接口组成。
1. 射频前端:射频前端包括射频收发器和天线开关。
射频收发器负责无线信号的调制、解调和放大,天线开关用于切换天线的收发模式。
2. 基带处理器:基带处理器负责控制射频前端的工作状态,包括发送和接收数据。
它还负责处理数据的编码、解码和差错校验。
3. 外设接口:nRF24L01提供了多种外设接口,包括SPI接口、GPIO接口和中断接口。
SPI接口用于与主控芯片进行通信,GPIO接口用于控制外部设备,中断接口用于处理外部中断信号。
二、通信协议nRF24L01采用2.4GHz的ISM频段进行无线通信,支持多种通信协议,如SPI、I2C、UART等。
其中,最常用的是SPI通信协议。
1. SPI通信协议:nRF24L01通过SPI接口与主控芯片进行通信。
SPI通信协议包括四根信号线:SCK(时钟信号)、MISO(主从数据传输)、MOSI(从主数据传输)和CSN(片选信号)。
主控芯片通过SPI接口向nRF24L01发送控制命令和数据,nRF24L01通过SPI接口将接收到的数据传输给主控芯片。
2. 数据传输:nRF24L01支持点对点和广播两种数据传输模式。
在点对点模式下,一个nRF24L01作为发送端,另一个nRF24L01作为接收端。
发送端将数据通过SPI接口发送给接收端,接收端通过SPI接口接收数据并进行处理。
在广播模式下,一个nRF24L01作为发送端,多个nRF24L01作为接收端。
发送端将数据广播给所有接收端,接收端通过SPI接口接收数据并进行处理。
三、工作原理nRF24L01的工作原理可以分为发送和接收两个过程。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一款常用的无线通信芯片,广泛应用于物联网、智能家居等领域。
本文将详细介绍nRF24L01的工作原理,包括其引言概述、正文内容以及分割部份的详细阐述。
引言概述:nRF24L01是一款低功耗、高性能的2.4GHz无线收发器,采用射频通信技术,具有较长的通信距离和稳定的信号传输能力。
它可以实现点对点和多节点的无线数据传输,适合于各种物联网应用场景。
下面将从四个方面详细介绍nRF24L01的工作原理。
一、射频通信原理1.1 载波频率和信道选择:nRF24L01工作在2.4GHz频段,可选择不同的信道进行通信,以避免干扰。
1.2 调制方式:nRF24L01采用高斯频移键控(Gaussian Frequency Shift Keying,GFSK)调制方式,通过改变载波频率来传输数字信号。
1.3 发射功率和接收灵敏度:nRF24L01的发射功率和接收灵敏度可以根据实际需求进行调整,以达到最佳的通信效果。
二、工作模式和配置2.1 工作模式:nRF24L01可以工作在发送模式和接收模式,通过配置寄存器可以实现模式的切换。
2.2 寄存器配置:nRF24L01内部有多个寄存器,用于配置通信参数、地址和数据包长度等信息。
2.3 数据包结构:nRF24L01的数据包包含了信道、地址、数据和校验等部份,通过配置寄存器可以自定义数据包结构。
三、数据传输和错误处理3.1 数据发送:nRF24L01通过发送数据包的方式进行数据传输,可以实现点对点和广播传输。
3.2 数据接收:nRF24L01在接收模式下,可以接收其他节点发送的数据包,并通过中断或者轮询方式进行数据接收。
3.3 错误处理:nRF24L01具有丰富的错误处理机制,如自动重传、自动应答和校验等,可以提高数据传输的可靠性和稳定性。
四、电源管理和低功耗设计4.1 电源管理:nRF24L01采用多种电源管理技术,如功率放大器的自动控制和低功耗模式的设置,以提高电池寿命。
nRF24L01+无线收发系统设计
nRF2401无线收发系统设计一 实验目的培养基本实验能力和工程实践能力,通过实验锻炼基本实验技能,使同学们掌握单片机的基本工作原理和单片机系统应用设计的技能,掌握单片机的简单编程方法以及调试方法,并能应用于电子系统设计中,提高同学们对综合电子系统的设计能力,加深对无线通信系统理论知识的理解,增强工程实践能力,培养创新意识,提高分析问题和解决问题的能力。
二 实验基本要求(1)正确使用电子仪器;(2)根据项目设计要求能够进行单片机系统硬件电路设计和软件编程; (3)学会查阅接口电路手册和相关技术资料;(4)具有初步的单片机电路硬件和软件分析、寻找和排除常见故障的能力; (5)正确地记录实验数据和写实验报告。
三 实验器材万能板、单片机、nRF2401无线收发模块、液晶屏、晶振、按键、发光二级管、开关、电容、电阻、5V 电源适配器、导线、万用表、电烙铁、焊锡。
四 GFSK 调制解调原理4.1 调制频移键控方式,幅度恒定不变的载波信号频率随着调制信号的信息状态而切换,通常采用的是二进制频移键控,即载波信号频率随着数据信息码的“0”、“1”变化进行切换。
根据频率变化影响发射波形的方式,FSK 信号在相邻的比特之间,呈现连续的相位或不连续的相位。
一种常见的二进制FSK 信号产生方法是根据数据比特码是“0”还是“1”,在两个振荡频率分别为 c d f f +和 c d f f -的振荡器间切换,这种FSK 信号的表达式为:[]()()2π() 0FSK H c d b S t v t f f t t T ==+≤≤ (二进制1)[]()()2π() 0FSK L c d b S t v t f f t t T ==-≤≤ (二进制0) c f 和d f 分别代表载波信号频率和恒定频率偏移,而b E 和b T 分别表示单比特能量和比特周期。
这种方法产生的波形在比特码“0”,“1”切换时刻是不连续的,这种不连续的相位会造成诸如频谱扩展和传输差错等问题,信号的功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落,在无线系统中一般不采用这种FSK 信号,而是使用信号波形对单一载波振荡器进行调制,这样FSK 信号可以表示如下:[]()2π()2ππ()tFSK c c S t f t t f t h m d θττ-∞⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦⎰上式中,h 是频率调制系数,定义为2/b b h f R =,b R 为比特率,尽管调制波形()m t 在“0”和“1”比特间转换时不连续,但是相位函数()t θ是与()m t 的积分成比例,所以是连续的,大部分信号能量集中在以载波频率为中心的主瓣范围,功率谱密度函数按照频率偏移的负四次幂衰减。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一款低功耗、高性能的2.4GHz无线收发模块,广泛应用于无线通信领域。
它采用射频(RF)技术,能够在2.4GHz频段进行无线数据传输。
本文将详细介绍nRF24L01的工作原理。
1. 无线通信原理:无线通信是通过无线电波在空间中传播信息的一种通信方式。
nRF24L01利用射频信号进行无线通信,通过调制和解调技术实现数据的传输和接收。
2. nRF24L01的硬件结构:nRF24L01由射频前端、基带处理器和SPI接口组成。
射频前端负责射频信号的发送和接收,基带处理器负责数据的调制和解调,SPI接口用于与主控制器进行通信。
3. 工作模式:nRF24L01有两种工作模式:发送模式和接收模式。
在发送模式下,它将数据通过射频信号发送给接收端。
在接收模式下,它接收来自发送端的射频信号,并解调出原始数据。
4. 发送端工作原理:发送端首先将要发送的数据通过SPI接口发送给nRF24L01的基带处理器。
基带处理器将数据进行调制,将其转换为射频信号。
射频前端将射频信号发射出去,经过空间传播后到达接收端。
5. 接收端工作原理:接收端的射频前端接收到发送端发射的射频信号。
射频前端将射频信号经过放大和滤波处理后送给基带处理器。
基带处理器将接收到的射频信号进行解调,得到原始数据。
6. 通信协议:nRF24L01采用自己的通信协议,包括数据包格式、通信速率、信道选择等。
发送端和接收端需要使用相同的通信协议才干正常通信。
7. 功耗管理:nRF24L01具有低功耗设计,可以通过设置工作模式、发送功率和休眠模式等来控制功耗。
在不需要进行通信时,可以将nRF24L01设置为休眠模式,以节省能源。
8. 技术特点:nRF24L01具有以下技术特点:- 工作频率:2.4GHz- 通信距离:可达100米- 数据传输速率:最高2Mbps- 工作电压:1.9V至3.6V- 工作温度:-40℃至85℃9. 应用领域:nRF24L01广泛应用于无线数据传输领域,例如无线遥控、无线传感器网络、物联网等。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一种低功耗2.4GHz无线收发器,广泛应用于无线通信领域。
它采用射频(RF)技术,可以实现可靠的无线数据传输。
本文将详细介绍nRF24L01的工作原理。
1. 引言nRF24L01是一种单芯片无线传输解决方案,由Nordic Semiconductor公司开发。
它具有低功耗、高速率和可靠性的特点,适用于各种无线通信应用,例如无线传感器网络、遥控器和无线键盘鼠标等。
2. 基本构造nRF24L01由射频收发器和嵌入式微控制器组成。
射频收发器负责无线信号的发送和接收,微控制器负责控制射频模块的工作。
它采用SPI(串行外围接口)进行与主控制器的通信。
3. 工作频率nRF24L01工作在2.4GHz的ISM(工业、科学和医疗)频段,该频段被广泛应用于无线通信。
它采用GFSK(高斯频移键控)调制技术,能够在频率范围内实现高质量的数据传输。
4. 工作模式nRF24L01有两种工作模式:发送模式和接收模式。
在发送模式下,它将数据从发送缓冲区发送到接收器。
在接收模式下,它接收来自发送器的数据并将其存储在接收缓冲区中。
5. 数据传输nRF24L01使用射频信号进行数据传输。
发送器将数据编码成射频信号,并通过天线发送。
接收器接收到射频信号后,将其解码成原始数据。
数据传输的可靠性通过使用自动重传和自动确认机制来提高。
6. 通信通道nRF24L01支持多个通信通道,以避免与其他设备的干扰。
它可以在2.4GHz频段内切换不同的通道,以确保稳定的通信质量。
7. 数据包结构nRF24L01使用数据包结构来传输数据。
每个数据包包含一个数据字段和一些控制字段。
数据字段用于存储实际的数据,而控制字段用于控制数据传输的各个方面,如地址、通道和校验等。
8. 功耗控制nRF24L01具有低功耗的特点,通过使用睡眠模式和动态功耗控制来降低功耗。
在睡眠模式下,它可以将功耗降低到最低限度,以延长电池寿命。
(完整版)NRF24l01无线温度传感_毕业设计
A Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceBysupervised byCollege of Communication EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune 2010NRF24l01无线温度传感摘要随着工农业生产对温度的要求越来越高,准确测量温度变得至关重要。
本系统的设计主要是针对恶劣环境下的工业现场以及高科技大范围的农业现场,布线困难,浪费资源,占用空间,可操作性差等问题做出的一个解决方案。
本文对上述问题提出一种无线解决方案,即基于SoC无线温度采集系统的设计。
该系统采用低功耗、高性能单片机及单总线数字式测温器件DS18B20构成测温系统,并且通过无线收发,最后在PC机上完成配置、显示和报警的功能。
在这次的设计中采用的单片机STC89C52RC的内核和MCS-51系列单片机一样,引脚也相同。
但是STC89C52RC可以通过STC_ISP软件下载进行烧录。
无线数据通信收发芯片NRF24L01是一款工业级内置硬件链路层协议的低成本无线收发器,工作于2.4 GHz全球开放ISM频段。
此外,温度传感器DS18B20以"一线总线"的数字方式传输,可大大提高系统的抗干扰性。
关键词:SoC;STC89C52RC;NRF24L01;温度传感器DS18B20;无线AbstractWith the industrial and agricultural production the temperature, accurate temperature measurement becomes critical.This system is a solution designed for wiring difficulties, wasting resources,taking up the space and poor maneuverability of the above mentioned problems is proposed, which is based on wireless solutions of SoC design of wireless temperature gathering system. This system USES low power consumption, PC complete configuration, display and alarm function.Used in the design of the microcontroller STC89C52RC and MCS-51 MCU core . But STC_ISP through STC89C52RC can burn to download software.Wireless data communication transceiver chip is an industrial grade NRF24L01 the 2.4 GHz band global open ISM. In addition, the temperature sensor DS18B20 to "bus line" digital mode transmission, greatly improves the power system.Key words:SoC,STC89C52RC,NRF24L01,Temperature sensor DS18B20,Wireless目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2系统设计任务分析 (2)第二章总体方案设计与选择的论证 (2)2.1单片机最小系统 (2)2.1.1单片机的说明 (2)2.1.2单片机的应用 (2)2.1.3单片机的结构特点 (4)2.1.4单片机引脚配置 (4)2.2无线收发模块介绍 (6)2.2.1nRF24L01概述 (6)2.2.2 引脚功能及描述 (7)2.2.3工作模式 (7)2.2.4工作原理 (8)2.2.5配置字 (9)2.2.6nRF24L01应用原理框图 (10)2.3数码管温度显示和运行指示灯电路 (10)2.3.1LED数码管的基本结构 (10)2.3.2数码管动态显示的工作原理 (11)2.3.3运行指示灯说明 (12)2.4温度采集电路 (12)2.4.1 DS18B20概述 (12)2.4.2 DS18B20的管脚配置和内部结构 (13)2.4.3单总线介绍 (14)2.4.4DS18B20的工作原理 (14)2.5声报警电路设计 (20)2.6无线温度采集软件界面(MFC) (20)第三章软件设计报告 (24)3.1单片机软件设计 (24)3.1.1发送部分软件设计 (24)3.1.1.1温度传感DS18B20 (24)3.1.1.2 LED数码管显示 (29)3.1.1.3无线模块NRF24L01(发送) (29)3.1.2接收部分软件设计 (30)3.1.2.1无线模块NRF24L01(接收) (30)3.1.2.2 LED数码管显示 (30)3.1.2.3串口通信 (30)3.1.3无线温度采集软件设计 (32)3.1.3.1串口设置 (32)3.1.3.2温度上下限设置 (33)3.1.3.3曲线显示 (34)3.2流程图设计 (34)3.2.1发送部分流程图 (34)3.2.2接收部分流程图 (34)3.2.3 MFC程序流程图 (34)3.3操作说明(附图) (34)第四章总结与展望 (36)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)第一章绪论1.1概述随着社会的进步和生产的需要,利用无线通信进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。
NRF24L01详细教程
NRF24L01详细教程NRF24L01是一款低功耗2.4GHz无线收发模块,广泛应用于各种无线通信项目中。
它可以使微控制器与其他设备进行无线通信,例如Arduino 与Arduino之间的通信、Arduino与无线传感器节点的通信等。
下面是一个详细的NRF24L01教程。
1.NRF24L01的基本介绍NRF24L01是一款由Nordic Semiconductor公司生产的低功耗无线收发模块,采用2.4GHz频段,具有快速的通信速率、低功耗、高阻塞容限等特点。
它可以与各种微控制器(如Arduino)进行通信,是一种理想的无线通信解决方案。
2.NRF24L01的物理连接在开始使用NRF24L01之前,需要将其与微控制器进行物理连接。
NRF24L01模块有8个引脚,分别是:VCC、GND、CE、CSN、SCK、MOSI、MISO和IRQ。
其中,VCC和GND连接到供电电源,CE和CSN连接到微控制器的任意数字引脚,而SCK、MOSI和MISO连接到SPI总线。
3.NRF24L01的库文件安装在编程之前,需要安装与NRF24L01相关的库文件。
可以在Arduino IDE的库管理器中并安装"nRF24L01"库。
安装完成后,就可以在程序中引用该库文件了。
4.NRF24L01的基本设置在程序中,首先需要进行NRF24L01的基本设置。
首先,在程序开头引入"NRF24L01.h"库文件。
然后,在setup(函数中,通过调用"NRF24L01"类的对象进行初始化设置。
设置包括设置CE与CSN引脚、设置通信频率、设置收发地址等。
5.NRF24L01的通信在进行基本设置之后,可以开始进行NRF24L01的通信。
通信包括发送数据和接收数据两个方面。
对于发送数据,可以使用"NRF24L01"类的write(函数将数据发送给另外一个NRF24L01模块;对于接收数据,则可以使用available(函数判断是否有数据接收到,并使用read(函数读取数据。
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。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一款低功耗、高性能的2.4GHz无线收发模块,广泛应用于无线通信领域。
它采用射频芯片nRF24L01+,具有多种功能和特点,包括高速率、多通道、自动重发、自动频道切换等。
下面将详细介绍nRF24L01的工作原理。
1. 射频通信基础知识在了解nRF24L01的工作原理之前,我们先来了解一些射频通信的基础知识。
射频通信是通过无线电波传输信息的一种方式,它利用无线电频谱进行信号传输。
射频通信系统由发送端和接收端组成,发送端将要传输的信息转换为无线电波,接收端接收并解码这些无线电波,还原出原始信息。
2. nRF24L01的硬件结构nRF24L01模块包含一个射频收发芯片和一些外围电路。
射频收发芯片负责无线信号的调制、解调、发送和接收,外围电路则提供电源、时钟、天线等支持。
3. 工作频率和通道nRF24L01工作在2.4GHz频段,这个频段被分为多个通道,每一个通道之间的频率间隔为1MHz。
nRF24L01的工作频率可以通过寄存器设置,可以选择不同的通道进行通信。
这种设计可以避免频率冲突,提高通信的可靠性。
4. 发送和接收模式nRF24L01可以在发送和接收两种模式下工作。
发送模式下,发送端将要传输的数据通过SPI接口发送给nRF24L01,nRF24L01将数据进行调制,并通过天线发送出去。
接收模式下,接收端通过天线接收到无线信号,nRF24L01将信号解调,并通过SPI接口将数据传输给接收端。
5. 数据包结构nRF24L01发送和接收的数据被组织成数据包。
数据包包含一个地址字段、一个有效载荷字段和一些控制字段。
地址字段用于标识发送端和接收端,有效载荷字段存储要传输的数据,控制字段包含一些配置信息,如数据包长度、重发次数等。
6. 自动重发和自动频道切换nRF24L01具有自动重发和自动频道切换的功能,可以提高通信的可靠性。
当发送端发送数据时,如果接收端没有正确接收到数据,nRF24L01会自动进行重发,直到达到最大重发次数。
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无线监控系统的设计
二、硬件设计
1、硬件选型
1、硬件选型
NRF24L01无线通信芯片通过SPI接口与主控制器进行通信。在硬件选型过程 中,我们需要选择一款具有SPI接口的主控制器,如Arduino、STM32等。同时, 考虑到稳定性、功耗等因素,选用合适的电源模块和天线也是非常重要的。
2、电路连接
2、电路连接
二、系统软件设计
2、nRF24L01寄存器配置 nRF24L01具有多个寄存器,用于配置芯片的工作模 式、数据格式、中断等参数。在系统上电或复位后,需要对nRF24L01的寄存器进 行配置,以确保芯片正常工作。
二、系统软件设计
3、数据传输 nRF24L01支持点对点或一对多通信。在点对点通信模式下,两 个设备可以直接进行数据传输。一对多通信模式下,一个设备作为主设备,其他 设备作为从设备,主设备可以与任意一个从设备进行数据传输。数据传输需要使 用nRF24L01提供的库函数进行操作。
1、测试方法
为了验证基于NRF24L01无线监控系统的性能,我们采取以下测试方法: (1)距离测试:在不同距离下进行无线通信测试,记录通信距离和稳定性; (2)干扰测试:在不同干扰环境下测试系统的稳定性;(3)实时性测试:测试 系统的数据传输实时性。
2、常见故障与解决方法
2、常见故障与解决方法
一、系统硬件设计
一、系统硬件设计
1、芯片选择 nRF24L01是一款由Nordic Semiconductor公司生产的2.4GHz 无线通信芯片。它具有低功耗、高速率、高可靠性等特点,广泛用于各种无线通 信系统中。
一、系统硬件设计
2、硬件接口 nRF24L01通过SPI接口与主控制器进行通信。SPI接口由四条线 组成:片选线(CE)、时钟线(SCK)、数据输入线(MISO)和数据输出线 (MOSI)。另外,还需要为nRF24L01提供RESET和IRQ引脚,以便进行复位和中 断操作。
基于nRF24L01和STM32F407的无线传输系统设计
一
代表数据包头 、 人体九轴 的原始数据加速度 、 角速
度、 磁 力计 以及 人体 运 动过程 中的姿 态 角总共 是 2 7
个 字节 。
表 一 数 据 包 格 式
字节序号
l
2 . 2 无线传输节点软件设计
节 点 的软 件设 计 主要包 括 了 S T M3 2 F 4 0 7及
片, 并完成无线数据传送工作 。芯片工作在 1 . 9 v ~ 3 . 6 V 电压下 , 同时拥有极低 的电流消耗 , 当工作在
进行实时的数据传输。 2 . 1 多传感器数据包采集协议
发 射 模 式 下发 射 功 率 为 0 d B m 时 ,电流 消 耗 为 1 1 . 3 m A, 接收模式时为 1 2 . 3 m A, 掉电模式和待机模
±5 0 0 、 ±1 0 0 0 、 ±2 0 0 0 。/ s e c ( d p s ) , 加 速器 的可程 控 全格 感测 范 围为 ±2 g 、 ±4 g 、 ±8 g 、 ±1 6 g ,电子罗 盘
和 内存保护单元 ( MP u) , 从而提高应用程序安全性
的同 时也满 足 系统低 功耗 低成 本 的特 点 。
软件还可 以对采集的数据进行保存 、 打开及 Ma t l aห้องสมุดไป่ตู้b
绘 图分 析 , 为人体跌 倒研 究提 供原 始 的实验数 据 。
3 实 验结 果
系 统调 试主要 分为 指令 调试及 原始数 据采 集调 试 ,图三是人 体跌 倒过 程 中加 速度 原始数 据及 姿态 角 的波 形绘 制 图。 经过分 析 可知 , 波形 图和 实际效 果
A R M 单精 度 数 据 处 理指 令 和 数 据类 型 的单 精 度 浮 点 单元 ( F P U) 。 它 还实 现 了一套 完 整 的 D S P指令
nrf24l01的收发信号资料
2014无线电电子设计大赛题目:NRF24L01的收发信号队号:三个烙铁匠队员:王晖曹恒万东胜摘要随着现代电子技术的飞速发展,通信技术也取得了长足的进步。
在无线通信领域,越来越多的通信产品大量涌现出来。
但设计无线数据传输产品往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,因而影响了用户的使用和新产品的开发。
nRF24L01是一个为433MHz ISM频段设计的无线收发芯片,它为短距离无线数据传输应用提供了较好的解决办法, 使用nRF24L01降低了开发难度,缩短了开发周期,使产品能更快地推向市场。
本文提出了一种应用于无线数据收发系统的设计思路及实现方案,给出了基于无线射频芯片nRF24L01和STC89C52单片机的无线数据传输模块的设计方法,详细分析了各部分实现原理,并对系统的传输距离、传输数据的正确性进行了测试。
试验表明,该系统性能稳定,具有较强的抗干扰能力,有较强的实用价值。
关键词:无线通信;无线数据传输模块;单片机;射频AbstractWith the rapid development of modern electronic technology, communication technology has also made great progress. In the field of wireless communication, more and more communication products have sprung up in large quantities. But the design of wireless data transmission products often require considerable radio of the high price of professional knowledge and professional equipment, thus affecting the user's use and development of new products. NRF24L01 is a designed for 433 MHZ ISM band wireless transceiver chip, it for the short distance wireless data transmission application provides a better solution, using nRF24L01 reduces the development difficulty, shorten the development cycle, can make the product to market faster. This paper puts forward a kind of applied to wireless data transceiver system design idea and implementation scheme, and is given based on wireless rf chip nRF24L01 and STC89C52 single-chip wireless data transmission module, the design method of the realization principle of each part are analyzed in detail, and the transmission distance of the system, the correctness of the data transmission was tested. Tests show that the system performance is stable, stronganti-interference ability, a strong practical value.Keywords:Wireless communication;Wireless data transmission module;Single chip microcomputer;Radio frequency目录前言 (1)1系统设计 (1)1.1系统设计 (2)1.2实现过程 (2)2系统组成 (3)2.1 射频收发控制模块 (3)2.1.1 无线收发芯片nRF24L01介绍 (3)2.1.2 稳压部分 (5)2.2单片机控制部分 (5)2.2.1 STC89C52RC功能介绍 (6)2.2.2 内部结构 (6)2.2.3 串口通信 (8)2.3 显示部分 (9)3软件设计 (10)3.1 主程序流程图 (11)3.2 数据收发子程序流程图 (11)4测试结果及分析 (12)4.1 硬件电路测试 (13)4.2 系统测试 (13)4.2.1 测试方法 (13)4.2.2 功能测试及分析 (13)5结论 (14)6参考文献 (15)附录1:无线发射系统电路图 (16)附录 2:发送程序 (17)前言伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟,无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。
nRF24L01无线通信系统设计
nRF24L01无线通信系统设计nRF24L01无线通信系统设计学院:电子信息学院专业:电子信息工程姓名:学号:指导老师:摘要本文介绍了一套基于STM32微处理器,结合nRF24L01无线通信模块的无线数据传输系统。
nRF24L01无线通信系统是基于nRF24L01无线收发芯片,以STM32F103单片机为核心的半双工无线通信系统,文中详细阐述了该无线通信系统的硬件和软件设计。
该系统主要由一个nRF24L01无线通信模块组成,在硬件基础上,结合nRF24L01的特点,实现了两个nRF24L01无线通信模块之间的通信。
关键字:nRF24L0l;STM32;无线通信AbstractThis paper introduces a wireless communication system , a system based on STM32 microprocessor, combined withnRF24L01 wireless communication module . nRF24L01 wireless communication system is based on nRF2L01 wireless transceiver chip, half duplex wireless communication system with a control core of STM32F103 MCU.This paper describes the hardware and software design of the wireless communication system. The system mainly consists of a nRF24L01 wireless communication module, basing on the hardware and combining with the characteristics of nRF24L01, and realize the implementation of communication between two nRF24L01 wireless communication modules .Key words:nRF24L01;STM32;Wireless Communication一、nRF2401无线通信系统设计方案与论证1.1 CPU的选择本设计中MCU使用的CPU是STM32F103xx增强型系列。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一款低功耗、高性能的2.4GHz无线收发模块,广泛应用于无线通信领域。
它采用射频(RF)技术,可以在2.4GHz频段进行无线通信,并支持多种通信协议,如SPI、I2C等。
nRF24L01的工作原理可以分为发送和接收两个部份。
发送部份:1. 数据输入:首先,需要将要发送的数据通过SPI或者I2C接口输入到nRF24L01的发送缓冲区中。
2. 信道选择:nRF24L01可以工作在多个不同的信道上,通过选择合适的信道,可以避免与其他设备的干扰。
3. 发送地址设置:发送方需要设置目标设备的地址,确保数据能够准确地发送到目标设备。
4. 数据调制:nRF24L01将输入的数字信号转换为无线射频信号,并进行调制处理,以便在无线传输中能够准确地传递数据。
5. 发射功率控制:nRF24L01支持多种发射功率的设置,可以根据实际需求选择合适的发射功率。
6. 发送数据:经过以上处理后,nRF24L01将数据通过天线以无线射频信号的形式发送出去。
接收部份:1. 信道选择:接收方需要选择与发送方相同的信道,以便正确接收数据。
2. 接收地址设置:接收方需要设置自己的地址,以便nRF24L01知道将数据发送到哪个设备。
3. 接收数据:nRF24L01接收到无线射频信号后,将其转换为数字信号,并将数据存储在接收缓冲区中。
4. 数据解调:接收方需要对接收到的信号进行解调处理,以还原出原始的数字信号。
5. 数据输出:接收方可以通过SPI或者I2C接口从接收缓冲区中读取数据,并进行进一步的处理或者显示。
nRF24L01还具有以下特点:1. 高度集成:nRF24L01集成为了射频发射和接收功能,以及相关的控制电路,大大简化了无线通信系统的设计。
2. 低功耗:nRF24L01在待机模式下的功耗非常低,可以满足对电池寿命要求较高的应用。
3. 高速率:nRF24L01支持多种数据传输速率,最高可达2Mbps,适合于对数据传输速度要求较高的应用。
毕业设计之基于NRF24L01的IMU数据无线传输系统设计样本
接收端单片机C8051F020能够经过输入C语言程序对无线射频芯片NRF24L01参数就行设置,设为接收模式以接收检验信号。接收到检验信号后,NRF24L01自动应答功效会发送应答信号给发送端已确定收到信号,接着NRF24L0其传送给上位机。
2.2方案介绍
2.2.1方案整体设计思绪
经过单片机(C8051F020)将IMU单元输出六路模拟数据采集,再利用单片机内部AD转换部分将模拟信号转换成数字信号,然后经过SPI总线将数据传输给无线发送芯片(NRF24L01),无线发送芯片将数据发送出去。一样,接收端单片机(C8051F020)经过SPI总线控制接收端芯片,将无线传输过来数据接收,并将数据传送给上位机,从而实现了对IMU数据采集、转换、无线传输、和存放。
无线数据传输就是指利用无线电波作为数据传输媒介,将当地计算机或其它设备数据信息调制到载波频率上发射,从而和远程终端之间实现通讯技术[6]。它包含到计算机技术、信息技术、和网络技术等多个学科领域。经过无线传输系统,大家能够获取远端设备运行情况和多种参数指标,经过对采集到数据分析从而实现远程管理、远程控制等功效。
设 计 题 目:
基于NRF24L01IMU数据无线传输系统设计
1月18日
毕业设计开题报告
1.结合毕业设计情况,依据所查阅文件资料,撰写字左右文件综述:
文献综述
1.1数据无线传输系统设计研究背景
数据是指用来描述客观事物数字、字母、符号等等[1],伴随科技进步,人类社会已经进入了数字化信息化时代,所以数据传输质量和速度全部提出了更高要求。针对现在信息化情况,原有有线传输系统虽完成了数字化和网络化,但复杂布线、高昂维护成本使网络节点分布范围受到了很大限制,这在很大程度上阻碍了数据传输信息化深入和普及。所以,对于无线数据传输需求日益迫切。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一款低功耗2.4GHz无线收发模块,由Nordic Semiconductor公司设计和生产。
它采用了高度集成的射频收发器,能够在2.4GHz频段进行无线通信。
nRF24L01广泛应用于无线数据传输、遥控器、无线传感器网络等领域。
nRF24L01的工作原理可以分为发送和接收两个部分。
发送部分:1. 设置工作模式:通过配置寄存器,将nRF24L01设置为发送模式。
2. 设置通信频道:选择一个合适的通信频道。
nRF24L01支持多个可选频道,可以根据具体需求进行设置。
3. 设置发射功率:根据通信距离和功耗要求,选择合适的发射功率级别。
4. 设置数据速率:选择合适的数据传输速率,可以根据实际需求进行调整。
5. 设置接收地址:将接收方的地址设置到nRF24L01的发送地址寄存器中。
6. 准备数据:将要发送的数据准备好,并存储在发送缓冲区中。
7. 发送数据:通过SPI接口将数据从发送缓冲区传输到nRF24L01,并启动发送过程。
8. 等待发送完成:等待发送完成中断信号,表示数据已经成功发送。
接收部分:1. 设置工作模式:通过配置寄存器,将nRF24L01设置为接收模式。
2. 设置通信频道:选择与发送方相同的通信频道。
3. 设置接收地址:将接收方的地址设置到nRF24L01的接收地址寄存器中。
4. 设置自动应答:如果需要,可以设置nRF24L01在接收到数据后自动发送应答信号。
5. 等待数据接收:nRF24L01会持续监听指定通信频道,等待接收数据。
6. 接收数据:当nRF24L01接收到数据时,将数据存储在接收缓冲区中。
7. 处理数据:从接收缓冲区读取数据,并进行相应的处理。
8. 发送应答(可选):如果设置了自动应答功能,nRF24L01会在接收到数据后自动发送应答信号给发送方。
nRF24L01的工作原理基于射频通信技术,通过无线信号的发送和接收来实现数据传输。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一款低功耗的2.4GHz无线收发器,广泛应用于无线通信领域。
它采用射频芯片nRF24L01+和微控制器相结合的方式,可以实现无线数据传输和接收功能。
本文将详细介绍nRF24L01的工作原理及其相关技术参数。
一、nRF24L01的基本结构nRF24L01由射频芯片和微控制器组成,射频芯片负责无线通信的收发功能,而微控制器则负责控制和处理数据。
1. 射频芯片nRF24L01射频芯片是一款集成度高、性能稳定的射频收发器。
它支持2.4GHz 频段,采用GFSK调制方式,具有快速的数据传输速率和较低的功耗。
射频芯片包含了射频收发器、调制解调器、频率合成器等功能模块,能够实现无线通信的基本功能。
2. 微控制器nRF24L01通常与微控制器相结合使用,常见的微控制器有Arduino、STM32等。
微控制器负责控制射频芯片的工作模式、发送和接收数据的处理,以及与其他设备的交互等功能。
二、nRF24L01的工作模式nRF24L01具有多种工作模式,包括发送模式、接收模式和待机模式等。
下面将详细介绍每种工作模式的特点和工作原理。
1. 发送模式在发送模式下,nRF24L01将数据发送给接收端。
发送模式的工作原理如下:- 设置发送端的地址和通信频道。
- 将待发送的数据写入发送缓冲区。
- 发送端开始发送数据,nRF24L01将数据通过射频信号发送出去。
- 发送完毕后,发送端等待接收端的应答信号。
2. 接收模式在接收模式下,nRF24L01接收来自发送端的数据。
接收模式的工作原理如下:- 设置接收端的地址和通信频道。
- 接收端开始监听射频信号,并等待发送端发送数据。
- 当接收端接收到数据时,nRF24L01将数据写入接收缓冲区。
- 接收端可以通过读取接收缓冲区中的数据进行进一步处理。
3. 待机模式在待机模式下,nRF24L01处于低功耗状态,仅保持最基本的功能。
待机模式的工作原理如下:- nRF24L01关闭射频发送和接收功能,以降低功耗。
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nRF2401无线收发系统设计一 实验目的培养基本实验能力和工程实践能力,通过实验锻炼基本实验技能,使同学们掌握单片机的基本工作原理和单片机系统应用设计的技能,掌握单片机的简单编程方法以及调试方法,并能应用于电子系统设计中,提高同学们对综合电子系统的设计能力,加深对无线通信系统理论知识的理解,增强工程实践能力,培养创新意识,提高分析问题和解决问题的能力。
二 实验基本要求(1)正确使用电子仪器;(2)根据项目设计要求能够进行单片机系统硬件电路设计和软件编程; (3)学会查阅接口电路手册和相关技术资料;(4)具有初步的单片机电路硬件和软件分析、寻找和排除常见故障的能力; (5)正确地记录实验数据和写实验报告。
三 实验器材万能板、单片机、nRF2401无线收发模块、液晶屏、晶振、按键、发光二级管、开关、电容、电阻、5V 电源适配器、导线、万用表、电烙铁、焊锡。
四 GFSK 调制解调原理4.1 调制频移键控方式,幅度恒定不变的载波信号频率随着调制信号的信息状态而切换,通常采用的是二进制频移键控,即载波信号频率随着数据信息码的“0”、“1”变化进行切换。
根据频率变化影响发射波形的方式,FSK 信号在相邻的比特之间,呈现连续的相位或不连续的相位。
一种常见的二进制FSK 信号产生方法是根据数据比特码是“0”还是“1”,在两个振荡频率分别为 c d f f +和 c d f f -的振荡器间切换,这种FSK 信号的表达式为:[]()()2π() 0FSK H c d b S t v t f f t t T ==+≤≤ (二进制1)[]()()2π() 0FSK L c d b S t v t f f t t T ==-≤≤ (二进制0) c f 和d f 分别代表载波信号频率和恒定频率偏移,而b E 和b T 分别表示单比特能量和比特周期。
这种方法产生的波形在比特码“0”,“1”切换时刻是不连续的,这种不连续的相位会造成诸如频谱扩展和传输差错等问题,信号的功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落,在无线系统中一般不采用这种FSK 信号,而是使用信号波形对单一载波振荡器进行调制,这样FSK 信号可以表示如下:[]()2π()2ππ()tFSK c c S t f t t f t h m d θττ-∞⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦⎰上式中,h 是频率调制系数,定义为2/b b h f R =,b R 为比特率,尽管调制波形()m t 在“0”和“1”比特间转换时不连续,但是相位函数()t θ是与()m t 的积分成比例,所以是连续的,大部分信号能量集中在以载波频率为中心的主瓣范围,功率谱密度函数按照频率偏移的负四次幂衰减。
为了进一步减小信号的频谱旁瓣,可以在前加入一级高斯滤波器,高斯滤波器的传递函数为:222π()h t t α⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其中:α=通过高斯滤波,平缓了输入信号的相位变化,大大压缩了信号频谱的旁瓣。
cos(2π)f t θ+0c +1-1()x t图1 典型的GFSK 调制输入信号()x t 是随机二进制信号形成的双极性方波,方波经高斯滤波器后是:()()*(/)g t h t t T =∏式中﹡号表示线性卷积运算,矩形脉冲定义为:1/, /2(/) 0, T t T tT ⎧<⎪∏=⎨⎪⎩其它通过数学推导,得到的表达式可表示为:1g()=2π2π2t Q Q T⎡⎤⎛⎛-⎢⎥ ⎝⎝⎣⎦式中Q 定义为:2/2()d tQ t ττ∞-=⎰连续相位通过频率调制产生为:()2π[]()d tn t h x n g nT θττ∞-∞=-∞=-∑⎰式中h 是调制指数;()x n 是对()x t 离散时间采样。
4.2 解调尽管高斯滤波器减小了发送GFSK 信号对带宽的需求,但是以接收端得到符号间干扰为代价的。
GFSK 是频率调制信号,所以采用鉴相和鉴频的方法来解调。
令:()()()k x t x k g t kT ∞=-∞=-∑()x t 是引入码间干扰的()x t ,基带同相和正交成分分别表示为:()0()cos 2π()d t I t h x t τθ-∞=+⎰()()sin 2π()d tQ t h x t τθ-∞=+⎰基带信号的相位可以通过:10()tan 2π()d ()t Q t h x I t ττθ--∞⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎰计算。
在输出端可以通过:11d ()ˆ()()tan ()()2πd ()t nT k Q t xn x t x k g nT kT h t I t ∞-==-∞⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑ 获得数字信号()x n 。
0c cos(2π)f t θ+图2 典型的GFSK 解调五 主要器件介绍5.1 51单片机引脚功能:MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照——单片机引脚图: P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。
P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。
P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。
P3.0~P3.7 P3口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。
P0口有三个功能:1、外部扩展存储器时,当作数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)3、不扩展时,可做一般的I/O 使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O 口使用,其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能:1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用2、做一般I/O 口使用,其内部有上拉电阻; P3口有两个功能:除了作为I/O 使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置。
有内部EPROM 的单片机芯片(例如8751),为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的。
即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG ) 编程电压(25V ):31脚(EA/Vpp )ALE/PROG 地址锁存控制信号:在系统扩展时,ALE 用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。
当CPU 对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址,即P0口输出。
ALE 有可能是高电平也有可能是低电平,当ALE 是高电平时,允许地址锁存信号,当访问外部存储器时,ALE 信号负跳变(即由正变负)将P0口上低8位地址信号送入锁存器。
当ALE 是低电平时,P0口上的内容和锁存器输出一致。
关于锁存器的内容,我们稍后也会介绍。
在8051单片机内部有一个4KB或8KB的程序存储器(ROM),ROM的作用就是用来存放用户需要执行的程序的,那么我们是怎样把编写好的程序存入进这个ROM中的呢?实际上是通过编程脉冲输入才能写进去的,这个脉冲的输入端口就是PROG。
PSEN外部程序存储器读选通信号:在读外部ROM时PSEN低电平有效,以实现外部ROM 单元的读操作。
1、内部ROM读取时,PSEN不动作;2、外部ROM读取时,在每个机器周期会动作两次;3、外部RAM读取时,两个PSEN脉冲被跳过不会输出;4、外接ROM时,与ROM的OE脚相接。
EA/VPP访问和序存储器控制信号:1、接高电平时:CPU读取内部程序存储器(ROM)扩展外部ROM:当读取内部程序存储器超过0FFFH(8051)1FFFH(8052)时自动读取外部ROM。
2、接低电平时:CPU读取外部程序存储器(ROM)。
在前面的学习中我们已知道,8031单片机内部是没有ROM的,那么在应用8031单片机时,这个脚是一直接低电平的。
RST复位信号:当输入的信号连续2个机器周期以上高电平时即为有效,用以完成单片机的复位初始化操作,当复位后程序计数器PC=0000H,即复位后将从程序存储器的0000H单元读取第一条指令码。
XTAL1和XTAL2:外接晶振引脚。
当使用芯片内部时钟时,此二引脚用于外接石英晶体和微调电容;当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。
5.2 无线通信模块nRF24L01+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模式控制器、功率放大器、晶体管振荡器调制器、解调器。
输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。
极低的电流消耗,当工作在发射模式下发射功率为0dBm时电流消耗为11.3mA,接收模式为13.5mA,掉电模式和待机模式下电流消耗更低。
nRF24L01+适用于多种无线通信的场合,如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。
模块特点(1)2.4~2.5GHz全球免申请ISM工作频段。
•(2)125个通讯频道,满足多点通讯、分组、跳频等应用需求。
•(3)发射功率可设置为:0dBm、-6dBm、-12dBm和-18dBm。
•(4)实际发射功率≥0dBm(设置为0dBm时测试得出)。
•(5)SMA接口,可方便连接同轴电缆或外置天线。
•SMA接口:微波高频连接器,最高频率为18GHz。
(6)通过SPI(行外设接口)接口与MCU连接,速率0~8Mbps。
(7)支持2Mbps、1Mbps和250kbps传输速率。
•(8)增强型ShockBurstTM传输模式,完全兼容nRF2401A、nRF24L01等芯片。
(9)支持自动应答及自动重发,内置地址及CRC数据校验功能。
•(10)工作电压范围:1.9V~3.6V,待机模式下电流低于1μA。
(11)工作温度范围:-40℃~+85℃CE:使能发射或接收;CSN、SCK、MOSI、MISO:SPI引脚端,微处理器可通过此脚配置nRF24L01;IRQ:中断标志位;VDD:电源输入端;VSS:地;XC2、XC1:晶体振荡器引脚;VDD_PA:为功率放大器供电,输出为1.8V;ANT1、ANT2:天线接口;IREF:参考电流输入。
模块上的引脚定义,与外部连接信号只有8个。
abcdefgh5.2.1 天线鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线,其长度一般为1/4或1/2波长。
可用于小型通信机、步谈机、汽车收音机等,军用电台等。
该实验仅用到了通道1,因为通道1的DATA引脚是双向的数字I/O口,已经满足要求,通道2的DOUT只能在接收模式中使用,为单向数字输出口。
其中PWR_UP、CE、CS三个引脚控制着nRF2401的四种工作模式:收发模式、配置模式、空闲模式、关断模式。
5.2.2 状态字设置5.3 显示屏状态字由RS、R/W、DB7~DB0写入,包括清屏、光标归位、设置输入模式、显示开/关控制、光标或显示移位、功能设置、地址设置、写数据、读数据。