nRF24L01无线通信系统设计..
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。
基于nRF24L01的无线信息传输设计
摘要当今，通过信息的采集、传输、处理和控制器作出相应的决策，进而实现对一定对象的监控和控制，是一个无论在民用、工业，还是军事领域，都被人们乐此不疲地研究着的热门技术。
而信息传输的可靠性无疑是控制器作出正确决策的重要前提。
无线传输以其成本廉价、占用空间小、环境适应性好、扩展性好和设备维护上更容易实现等优点正在逐步越来越受到人们的青睐。
RF24L01SE微功率无线通讯模块，采用Nordic公司的NRF24L01芯片，2.4G全球开发ISM频段免许可证使用，最高工作速率达2Mbps，125频道满足多点通信和跳频通信需要，体积小巧约31mm*17mm，尤其方便嵌入式开发与应用,高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合无线音视频传输、工业控制领域等需要较大传输速率的无线通讯需求。
此外，采集到的信息和数据应能够使工作人员直观方便地读出，为此，配备质优价廉的显示设备成为必要。
常用的显示设备有LED点阵和LCD液晶显示，而LCD液晶显示由于具有低功耗、显示功能强大和编程简单而很好地符合了人们节约能源的要求，LCD1602和LCD12864是LCD系列中比较常见的模块化产品，它们含有齐全的字库，亦可根据自己的要求取模显示特殊的符号，这两种产品分别只引出16和20个插针，使用方便。
关键词：无线传输监控NRF24L01 工业控制LCD1602 LCD12864目录一．系统简介 (3)二．STC89C54RD+单片机 (3)三．4*4矩阵输入键盘 (4)四．无线nRF24L01模块 (4)1.模块性能及特点： (5)2. 工作方式： (5)2.1 收发模式 (5)2.2 空闲模式 (6)2.3 关机模式 (6)3．配置RF24L01模块 (7)四．LCD1602 (8)五．LCD12864(带字库) (8)六．系统原理图 (10)七．实物效果图 (11)八．部分程序代码 (12)九．课程设计心得体会 (20)十．参考文献 (20)一．系统简介本设计为两个STC89C54RD+单片机之间通过nRF24L01无线模块实现单工无线通信。
NRF24L01--实用无线通信技术
NRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHZ频段世界通用ISM频段（不受管制的频段）的单片无限收发器芯片，通信距离可达300米。
RF------------------------射频。
GFSK----------高斯频移键控。
一、模块介绍(1) 2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用(2) 最高工作速率2Mbps ，高效GFSK 调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合(3) 126 频道，满足多点通信和跳频通信需要(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制(5) 低功耗1.9 - 3.6V 工作，待机模式下状态为22uA ；掉电模式下为900nA(6) 内置2.4Ghz 天线，体积小巧15 mm X 29 mm(7) 模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提供中断指示) ，可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便--------中断方式接收数据。
(8) 内置专门稳压电路，使用各种电源包括DC/DC 开关电源均有很好的通信效果(9) 2.54 MM 间距接口，DIP 封装(10) 工作于Enhanced ShockBurst 具有Automatic packet handling, Auto packet transaction handling, 具有可选的内置包应答机制，极大的降低丢包率。
二、注意事项(1) VCC 脚接电压范围为1.9V~3.6V 之间，不能在这个区间之外，超过3.6V 将会烧毁模块。
推荐电压3.3V 左右。
(2) 除电源VCC 和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V 单片机IO直接相连，无需电平转换。
当然对3V 左右的单片机更加适用了。
三、NRF24L01模块蛇形部分应该为天线（无线通信）；中间方形部分应该为NRF24L01芯片，上面跑道形状为晶振。
四、8个引脚GND，VCC（接3.3V）CE-----芯片使能CSN-----片选非SCK------SPI1 CLKMOSI，MISO------SPI数据线IRQ-------中断信号线VDD_PA 电源输出---------给RF的功率放大器提供的+1.8V电源ANT1------------------天线接口1ANT2------------------天线接口2五、工作模式---------软件编程部分。
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。
基于nRF24L01的无线通信模块设计报告正文
1前言本次我们三人小组设计的是无线通信模块，根据设计要求我们选择了无线收发模块nRF24L01、单片机STC89C52、LCD1602和键盘模块等作为本次设计的硬件需求。
首先我们与老师一起讨论了一些设计的相关事宜和设计思路。
接下来我们一起画好了模拟电路图，在老师的帮助下我们对电路图进行了补充和完善。
完成这些基本工作后，在老师和同学的帮助下我们买回了自己所需的元器件。
接着我们变分工完成了元器件的焊接连接和程序的编写，然后便是模块的上电调试，设计的答辩和设计报告的完善。
我们本次之所以会选择无线通信模块的设计，是我们觉得无线通信技术是现代社会中一门很重要的技术，我们掌握好了这门技术对以后我们的工作生活都有很大的帮助。
我们本次设计的无线通信模块虽然只是我们的一次小小的体验，但我们都知道无线通信在我们现在所处的信息时代是多么的重要，如今我们生活的方方面面无不与无线通信息息相关。
我们所熟悉的手机、电脑、电视等等都与无线通信有着直接的联系。
甚至在某些高端领域方面无线通信技术能反映一个国家的科技水平和综合国力。
我们国家的无线通信技术虽然在世界上排在了前面的位置，但与一些发达国家相比我们任然有很大差距，如太空中有差不多80%的通信卫星是美国的。
当然我们本次设计的无线通信模块只是很基础的无线通信模块，我们所达到的效果就是两个模块间能相互发送一些简单的字符和数字。
2总体方案设计本次设计我们考虑用C语言和汇编去实现模块的无线通信功能，但我们编写程序时发现汇编语言较难写且可读性差，因此我们选择了用C语言作为本次的软件实现。
要实现无线通信功能，我们选择了小巧轻便的无线收发模块nRF24L01。
在单片机方面考虑到52系列优于51系列且很好购买，我们选择了STC89C52单片机。
在液晶显示上，我们只要求能显示一些简单的数字和字母，我们选择了LCD1602。
键盘输入方面我们选择的是4×4矩阵键盘。
以上各模块的功能信息在后面都有更为具体的介绍。
nRF24L01的工作原理
nRF24L01的工作原理nRF24L01是一种低功耗2.4GHz无线收发模块，广泛应用于无线通信领域。
它采用射频收发器芯片nRF24L01+，支持2Mbps的高速数据传输速率，具有优秀的抗干扰能力和稳定的信号传输性能。
本文将详细介绍nRF24L01的工作原理，包括硬件结构和通信协议。
1. 硬件结构nRF24L01模块主要由射频收发器芯片、天线、晶振、电源管理电路和外部接口组成。
射频收发器芯片：nRF24L01+芯片是模块的核心部件，它集成为了射频收发器、基带处理器和嵌入式协议栈等功能。
该芯片采用2.4GHz的ISM频段，支持多通道选择，能够与其他nRF24L01模块进行无线通信。
天线：nRF24L01模块通常配备了PCB天线，用于接收和发送无线信号。
天线的设计和布局对模块的通信距离和稳定性有一定影响。
晶振：nRF24L01模块使用晶振提供时钟信号，以保证模块的正常运行。
常见的晶振频率为16MHz。
电源管理电路：nRF24L01模块需要3.3V的电源供电，电源管理电路用于稳定和管理电源输入。
外部接口：nRF24L01模块通常具有SPI接口，用于与主控芯片进行通信。
SPI接口包括四根信号线：SCK、MISO、MOSI和CSN。
2. 通信协议nRF24L01模块使用一种称为Enhanced ShockBurst的协议进行数据传输。
该协议基于射频通信技术，具有高效的数据传输和强大的抗干扰能力。
Enhanced ShockBurst协议采用了一对多的通信方式，即一个发送器可以同时向多个接收器发送数据。
协议中定义了一些重要的概念和参数，如地址、通道、数据包、数据速率等。
地址：nRF24L01模块使用6字节的地址进行通信，发送器和接收器必须使用相同的地址才干进行通信。
地址由发送器设定，并在数据包中包含。
通道：nRF24L01模块支持多达125个通道，发送器和接收器必须使用相同的通道才干进行通信。
通道的选择可以用于避免不同模块之间的干扰。
(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。
基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统设计
基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统设计1. 本文概述本文旨在探讨基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统的设计。
随着科技的快速发展和智能化趋势的加强，门禁控制系统作为保障场所安全的重要手段，其设计与实现变得尤为重要。
传统的门禁系统多采用有线连接方式，布线复杂、成本较高且灵活性不足。
本文提出了一种基于51单片机与nRF24L01无线模块的门禁控制系统设计，旨在实现门禁系统的无线化、智能化和便捷化。
本文将首先介绍51单片机和nRF24L01无线模块的基本原理和特点，为后续的设计工作提供理论基础。
随后，将详细阐述系统的硬件设计，包括无线模块的选型、电路设计以及门禁控制器的实现等。
在此基础上，本文将进一步探讨软件设计的关键问题，包括无线通信协议的制定、门禁控制算法的实现以及用户界面的设计等。
通过本文的研究，旨在设计并实现一个稳定可靠、易于扩展的无线门禁控制系统，为各类场所提供高效便捷的门禁管理解决方案。
同时，本文的研究结果将为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴，推动无线门禁控制技术的进一步发展。
2. 系统设计原理51单片机，作为一种经典的微控制器，其核心是基于Intel的8051架构。
它具备基本的输入输出控制能力，定时器计数器，中断系统以及一定的内存管理功能。
在本系统中，51单片机扮演着中央处理单元（CPU）的角色，负责接收传感器数据，处理输入信号，并根据预设的逻辑控制输出设备，如无线通信模块和门禁机构。
nRF24L01是一款高性能的无线传输模块，基于Nordic Semiconductor的 NRF24L01 芯片。
它工作在4GHz的ISM频段，支持点对点、点对多点的通信模式。
nRF24L01模块具有自动应答和自动重发功能，确保数据传输的可靠性。
在本系统中，nRF24L01用于无线传输门禁控制信号，包括身份验证数据和控制指令。
系统设计将51单片机和nRF24L01无线模块整合，形成一个高效、可靠的无线门禁控制系统。
基于NRF24L01的无线通信系统
3．5 PTR6000中断服务程序设计
3．3显示程序设计
显示程序设计总的思想是首先串行传送转换后的十位显示数码，然后选通十位，再进行适当延时后关闭。再串行传送转换后的个位显示数码，然后选通个位，进行适当延时后关闭。具体串行显示是这样实现的：首先把要显示码寄存器进行带进位移位，然后判断进位标志位C来向串行数据输出口送0或1，进行适当延时后，向串行时钟口送低电平，适当延时后送高电平，目的是产生一个上跳沿，把串行数据口的电平状态移入74HCl64。这样连续传送8次，就将8位显示码送出
3．2键盘程序设计
由硬件电路设计可知，键盘程序是放在中断服务程序中的，而且是下降沿触发中断，这一点有关的I／O口设置和寄存器有关位设置在主程序中完成，在此不再作具体说明。在外中断1服务程序的开始，首先对键盘延时消抖，判断是否真的有键按下，如果判断确实有键按下则向下执行键值判断程序，否则，判定为错误中断，中断返回。该部分键盘判断程序是通过线反转法完成的，首先3行送高电平，3列送低电平，延时一个时钟周期后，读取管脚电平(PINC)，并且对读取的数据进行保存；然后3列送高电平，3行送低电平，延时一个时钟周期后，读取管脚电平(PINC)，并且对读取的数据进行保存。然后两次读到的数据只保留低6位，高位全部清零，因为键盘只用到了低6位。然后再把2个键进行位或，得到一个数值，通过对这个数值的判断来判定是哪一个键按下了。
关键词：nRF24L01；ATmega8L；无线通信
引言
nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计
nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计
nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计是一种基于
nrf24l01无线射频模块来实现从远程传感器节点获取温度数据
的系统设计方案。
这种无线温度检测系统利用射频无线传输技术，将温度信号从传感器节点发送到主控端，有效地实现远程温度检测。
该系统包含一个主控端和多个远程传感器节点，都配备
nrf24l01射频模块作为物联网接入技术。
主控端配有单片机或
微控制器，用于控制nrf24l01模块的工作，以及解析温度数据并给出显示。
而远程传感器节点也配有nrf24l01模块，每个传感器节点内部都连接有温度传感器，以及其他所需的电路，用于完成温度采集、数据处理，然后通过nrf24l01模块发送数据到主控端。
nrf24l01模块性能优异，它具有灵敏度高、传输速率快、功耗低、距离远、兼容性强、安全性高等特点，使其成为IoT物联网领域中的首选无线模块。
它支持从发射端到接收端的双向通信，能够有效抑制抗干扰能力，以确保数据的及时、准确传输。
此外，nrf24l01模块内部采用AES算法对数据进行加密，进一步提高了系统的安全性。
因此，在nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计方案中，nrf24l01模块是必不可少的核心元件。
该模块可以有效解决远
程温度检测系统射频无线传输部分的难题，确保从传感器节点发送到主控端的温度数据准确、安全、可靠地传输。
开题报告-基于nRF24L01无线通信模块设计与实现
开题报告-基于nRF24L01⽆线通信模块设计与实现KC017-2题⽬基于nRF24L01⽆线通信模块设计与实现专业通信⼯程姓名许斌班级09 通信Y1指导教师肖贤建起⽌⽇期2013.3.1~2013.6.232013年3⽉15⽇毕业设计开题报告（含课题的来源及现状、设计要求、⼯作内容、设计⽅案、技术路线、预期⽬标、时间安排及参考⽂献等内容。
）⼀．课题来源及现状近年来，由于传感技术、嵌⼊式计算、现代⽹络、⽆线数据传输及分布式信息处理等技术，能够将监测对象的数据通过⽆线⽅式发送，并以⾃组多跳的⽹络⽅式传送到⽤户终端[1]，⽽使得⽆线多媒体传感⽹络系统是在科技应⽤中，成为备受关注的、知识⾼度集成的前沿热点研究领域。
常见的⽆线通信技术包括WiFi(IEEE 802 .11b)、Bluetooth(IEEE 802. 15.1)和ZigBee(IEEE 802.15.4)。
它们⼯作于国际ISM(⼯业、科学和医学)频段2.400~2.4835GHz。
但由于应⽤这些⽆线通信技术的⽆线芯⽚(CC2420、CC2430、BK2411等)存在传输速率低、传输距离短、抗⼲扰能⼒差及协议复杂等原因，技术应⽤出现较⼤瓶颈。
这些因素制约⽆线多媒体传感⽹络的发展和应⽤。
nRF24L01是Nodic公司新推出的⼯作于2.4GHz频段的射频芯⽚：最⼤0dBm的发射功率，低⼯作电压，⾼速率传输；可进⾏⾼速信号处理；其SPI接⼝与单⽚机进⾏通信，内部有FIFO 可以与各种⾼低速微处理器接⼝，便于使⽤低成本单⽚机；由于链路层完全集成在模块上，⾮常便于开发。
本课题采⽤性价⽐较⾼的射频芯⽚nRF24L01为核⼼搭建⽆线通信硬件平台。
该平台采⽤ATmega16L作为微控制器，控制⽆线发送和接收；通过RS-232串⾏⼝与⽤户端PC机相连，实现⽆线数据通信。
⼆．设计要求◆掌握nRF24L01性能、⼯作原理和引脚功能，熟知其在⽆线通信中的典型应⽤，设计出其与天线之间的单端匹配⽹络及其时钟电路部分；◆理解nRF24L01和ATmega16之间是如何以SPI⽅式进⾏通信的，根据这两个芯⽚的管脚功能，设计出接⼝控制电路；◆掌握ATmega16的性能特征、⼯作原理和引脚功能，设计出复位电路、时钟电路；◆根据nRF24L01和ATmega16⼯作电压不同，设计出电压转换模块电路；◆画出硬件电路的原理图和PCB图◆理解nRF24L01的⼯作模式，画出呈现流程图，编写出⽆线数据收发程序；◆基于已有的收发程序，编写出实现点对点及点对多点的⽆线通信代码；◆对⽆线通信协议进⾏设计，确定数据包的格式；◆能搭建好硬件系统，下载软件，进⾏功能性测试，对⽆线模块功能进⾏测试和调试，验证其有效性；三．⼯作内容知道课题研究的背景、⽬的及意义，了解多媒体⽆线传感⽹络的兴起及发展、性能、关键技术、结构。
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 with nRF24L01 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前言无线方案适用于布线繁杂或者不允许布线的场合，目前在遥控遥测、门禁系统、无线抄表、小区传呼、工业数据采集、无线遥控系统、无线鼠标键盘等应用领域，都采用了无线方式进行远距离数据传输。
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无线通信实验1
#include <STC12C5A60S2.h>unsigned char nrf_addr[]={0x23,0x34,0x23,0x23,0x01};//本机地址unsigned char nrf_txaddr[]={0x23,0x34,0x23,0x23,0x02};//发送地址sbit nrfce=P0^0;sbit nrfcsn=P0^1;sbit nrfsck=P0^2;sbit nrfmosi=P0^3;sbit nrfmiso=P0^4;sbit nrfirq=P0^5; //nrf24L01控制端void delay(int n){int i,j;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<1000;j++);}unsigned char spiwr(unsigned char date) //spi写一字节数据{int i;unsigned char temp;temp=date;for(i=0;i<8;i++){temp<<=1;if(CY==1) nrfmosi=1;else nrfmosi=0;nrfsck=1;if(nrfmiso==1) temp|=0x01;nrfsck=0;}return temp;}void nrfwr(unsigned char com,unsigned char addr)//写一则指令{unsigned char date;nrfcsn=0; //启动spi串口date=0x20; //写寄存器指令spiwr(date|addr);spiwr(com);nrfcsn=1; //执行指令}unsigned char nrfrd(unsigned char addr)//从addr寄存器地址处读出数据{unsigned char date;nrfcsn=0;date=0x00; //读寄存器指令spiwr(date|addr);date=spiwr(0xff);nrfcsn=1;return date;}void nrfaddr(unsigned char addr,unsigned char *BUF) //配置nrf地址{unsigned char com;int i;nrfcsn=0;com=0x20; //写地址指令spiwr(com|addr);for(i=0;i<5;i++) spiwr(BUF[4-i]); //从最低字节开始发送nrfcsn=1;}void nrf_send_init() //无线电模块的发射初始化{delay(1);nrfce=0; //芯片使能信号nrfcsn=1; // spi初始化nrfsck=0;nrfaddr(0x0a,nrf_addr); //设置本机地址nrfaddr(0x10,nrf_txaddr);//设置发送地址nrfwr(0x00,0x07); //清除中断nrfwr(0x01,0x02); //设置通道0,1允许接收nrfwr(0x3f,0x01); //设置所有自动应答功能开nrfwr(0x01,0x11); //设置通道0有效接收数据宽度为1字节nrfwr(0x01,0x12); //设置通道1有效接收数据宽度为1字节nrfwr(0x03,0x06);//设置发送速率为1MHz,发射功率为0db}void nrf_wrsend(unsigned char date)//写入要发送的数据{unsigned char com;nrfcsn=0; //启动spi串口com=0xa0; //写寄存器指令spiwr(com);spiwr(date);nrfcsn=1; //执行指令}void nrfsend(unsigned char date)//nrf发送一字节数据{unsigned char com;// com=0x0a;// nrfwr(com,0x00); //配置CONFIG寄存器,使之进入发射模式// delay(2); //上电延时nrfce=0;delay(1);nrf_wrsend(date);com=0x0a;nrfwr(com,0x00); //配置CONFIG寄存器,使之进入发射模式delay(2);nrfce=1;while(nrfirq==1); //等待发送com=0x00;nrfwr(com,0x07); //清除中断delay(1); //进入待机模式1}void main(){delay(10000);nrf_send_init();nrfsend('*');while(1);}。
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。
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。
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
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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 with nRF24L01 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前言无线方案适用于布线繁杂或者不允许布线的场合，目前在遥控遥测、门禁系统、无线抄表、小区传呼、工业数据采集、无线遥控系统、无线鼠标键盘等应用领域，都采用了无线方式进行远距离数据传输。
目前，蓝牙技术和Zigbee技术已经较为成熟的应用在无线数据传输领域，形成了相应的标准。
然而，这些芯片相对昂贵，同时在应用中，需要做很多设计和测试工作来确保与标准的兼容性，如果目标应用是点到点的专用链路，如无线鼠标到键盘，这个代价就显得毫无必要。
本无线数据传输系统采用挪威Nordic公司推出的工作于2.4GHz ISM 频段的nRF2401射频芯片。
与蓝牙和Zigbee相比，nRF2401射频芯片没有复杂的通信协议，它完全对用户透明，同种产品之间可以自由通信。
更重要的是，nRF2401射频芯片比蓝牙和Zigbee所用芯片更便宜。
系统由单片机STM32F103控制无线数字传输芯片nRF2401,通过无线方式进行数据双向远程传输,两端采用半双工方式通信，该系统具有成本低，功耗低，软件设计简单以及通信可靠等优点。
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。
STM32系列微控制器是由ST意法半导体公司一ARM Cortex-M3为内核开发生产的32位微控制器（单片机），专为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计。
工作频率为72MHz，内置高速存储器（最高可达512K字节的内存和64K字节的SRAM），可以用于存储程序和节点在工作过程中采集到的数据和无线传输的数据。
具有丰富的增强型I/O端口和连接到两条高性能外设总线（Advanced Peripheral Bus，APB）的外设。
串行外设接口（SPI）提供与外部设备进行同步串行通讯的功能，可实现nRF24L01串行口高速通信，通过接口可以被设置工作在主模式或者从模式。
该系列单片机还内置了快速的中断控制器，使得中断间的延迟时间大大降低。
因此系统设计中选用STM32F103RBT6微处理器拥有如下如下优点：7组16位GPIO口、5组USART串口、多个外部中断口；外设包含多个定时器、SPI通信口、FSMC液晶控制口、12位ADC转换口；最大功耗118mW，待机功耗7uW，属于高性能低功耗微处理器，在很大程度上提高了系统设计的nRF24L01无线通信分系统的工作性能。
1.2 无线通信模块的选择系统选用nRF24L01无线射频收发模块来实现nRF24L01无线通信分系统的通讯，它使用Nordic公司的nRF24L01芯片开发而成。
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，集无线收发一体可用于短距离无线数据传输。
该芯片内部集成了2.4GHz无线收发内核。
体积小，功耗较低，外围电路简单。
单收发，使用GFSK调制方式，内置了链路层，具有自动应答以及自动重发功能，地址及CRC检测功能，数据传输为1或2Mbps，使用SPI接口与微控制器连接进行芯片的配置和数据的传输，SPI接口的数据速率0~8Mbps，具有125个可选的射频通道，工作电压为1.9~3.6V。
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-6dBm 时电流消耗为9.0mA 。
接收模式时为12.3mA 掉电模式和待机模式下电流消耗更低。
nRF24L01芯片已经被广泛应用到无线鼠标、键盘、遥控器等小型电子设备以及安防系统、门禁系统、遥感勘测系统等大型系统中，这些设备已占有很强的市场优势，相关技术也已趋于成熟。
随着人们对低成本无线网络需求的不断增强，目前国内外研究机构已对nRF24L01在组网技术上的研究已形成新的热点，并在相关领域取得一定成就，因此本次设计中选择此射频芯片进行无线通信，以确保短距离通信的有效性和可靠性。
1.3 显示模块的选择LED 数码管具有功耗低，亮度高，显示稳定，编程简单等优点，完全可以满足本次设计的要求，所以采用LED 显示。
1.4 系统整体的最终方案综合考虑以上各个模块的设计方案，nRF24L01无线通信系统的系统结构框图如下：图1.1 系统结构图 根据功能不同，可以把整个系统分为中心模块、nRF24L01无线通信模块、LED 显示模块。
中心模块为STM32，主要功能是控制nRF24L01无线通信和LED 显示。
nRF24L01无线通信模块与中心模块连接。
LED 显示模块显示数据。
1.5 系统工作流程图当按下某一键时，STM32控制LED显示相应的数字，同时通过nRF24L01将该数字发送出去，另一个nRF24L01接收到该数字，经由STM32显示于数码管上。
本系统的工作流程图如下：图1.2 系统工作流程图1.6 关键技术在本系统中，使用的关键技术如下：1.基于ARM7的STM32微处理器控制2.nRF24L01 2.4G通信3.矩阵键盘4.LED显示二nRF2401无线通信系统的硬件设计本次设计使用的硬件主要是STM32开发板和nRF24L01无线通信模块，集成度较高，所以硬件设计的重点就在于nRF24L01与STM32的接口设计。
2.1 nRF24L01 引脚介绍图2-1 nRF24L01功能框图nRF24L01 功能框图如图3-3所示，从单片机控制的角度来看，我们只需要关注框图右面的六个控制和数据信号，分别为CSN（PG7）、SCK（PB13）、MISO（PB14）、MOSI（PB15）、IRQ（PG8）、CE（PG6）。
控制线：CSN ：芯片的片选线，CSN 为低电平芯片工作。
SCK ：芯片控制的时钟线（SPI 时钟）。
CE：芯片的模式控制线。
在CSN 为低的情况下，CE协同NRF24L01 的CONFIG 寄存器共同决定NRF24L01 的状态。
IRQ ：中断信号。
无线通信过程中MCU主要是通过IRQ 与NRF24L01 进行通信。
数据线：MISO：芯片控制数据线（主机输入，从机输出）。
MOSI：芯片控制数据线（从机输入，主机输出）。
2.2.nRF24L01与STM32的接口设计STM32的串行外设接口（SPI）提供与外部设备进行同步串行通讯的功能，通过接口可以被设置工作在主模式或者从模式。
nRF24L01的控制电路与STM32控制器的SPI口相连接，以串行方式进行通信以交换信息，实现nRF24L01串行口高速通信。
该射频芯片与MCU的接口原理图如下图2-2所示。
图2-2 nRF24L01与MCU接口原理图nRF24L01芯片的片选线CS与MCU的PB0相连接、芯片的片选线SCK与MCU的PA5相连接、中断信号IRQ与MCU的PB1相连接、芯片的模式控制线CE与MCU的PA4相连接，数据信号引脚MISO、MOSI分别和MCU的PA6和PA7相连接。
三、nRF2401无线通信系统的软件设计3.1 nRF24L01无线通信分系统的软件结构无线通信系统的软件模块主要包括，nRF24L01与STM32F103微处理器MCU串行外设接口（SPI ）之间的通信程序，nRF24L01之间的收发程序，矩阵键盘程序，中断程序，数码管的显示程序以及STM32F103微处理器对收发到数据的处理程序。
建立在硬件的基础上，软件程序的设计完成了对硬件工作的调度和协调，实现了nRF24L01无线通信系统的通信。
如下图3-1所示。
图3-1nRF24L01无线通信系统软件设计结构3.1.1 nRF24L01无线通信模块软件nRF24L01无线通信模块所要实现的软件功能有：将主机数码管显示的数据发送到从机，从机进行接收，处理并显示在数码管上。
如下图3-2所示图4-2 nRF24L01无线通信模块软件结构3.1.2.nRF24L01无线通信模块数据发送与接收首先对MCU进行初始化配置，再对矩阵键盘初始化、数码管初始化、LED 初始化、nRF24L01初始化、SPI初始化，然后检测nRF24L01它是否存在，当不存在时LED灯就会亮提示24L01 Check Failed!当检测到nRF24L01射频芯片存在后，主机在自定义无线通信协议下发送数据，从机接收到数据信息后，取出数据，显示在数码管上。