关于NRF24L01无线模块的C52双向通讯C程序(中文详解)

#include
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typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned char uint;
sbit NC =P2^0; //没用，不接也可
sbit MISO =P2^5; //数字输出（从 SPI 数据输出脚）
sbit MOSI =P2^4; //数字输入（从 SPI 数据输入脚）
sbit SCK =P1^7; //数字输入（SPI 时钟）
sbit CE =P2^1; //数字输入（RX 或 TX 模式选择）
sbit CSN =P2^2; //数字输入（SPI片选信号）
sbit IRQ =P2^6; //数字输入（可屏蔽中断）
sbit KEY1=P3^3;//按键S1
sbit KEY2=P3^2;//按键S2
sbit led1=P1^0; //LED0
sbit led2=P1^1; //LED1
sbit led3 =P1^2; //LED2
sbit led4 =P1^3; //LED3
sbit led5 =P1^4; //LED4
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
#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 // 冲洗发送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令
#define NOP 0xFF // 保留
#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
void Delay(unsigned int s); //大延时
void inerDelay_us(unsigned char n); //小延时
void init_NRF24L01(void); //NRF24L01 初始化
uint SPI_RW(uint dat); //根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01读出一字节
uchar SPI_Read(uchar reg); //从reg寄存器读一字节
void SetRX_Mode(void); //数据接收配置
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); //写数据value到reg寄存器
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来
//读取接收通道数据或接收/发送地址
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发
//射通道数据或接收/发送地址
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf); //数据读取后放入rx_buf接收缓冲区中
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf); //发送 tx_buf中数据


void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i;
for(i=0; ifor(i=0; i}
uint bdata sta; //状态标志
sbit RX_DR =sta^6; //RX_DR 为 sta 的第六位
sbit TX_DS =sta^5; //TX_DS 为 sta 的第五位
sbit MAX_RT =sta^4; //MAX_RT 为 sta 的第四位
void inerDelay_us(unsigned char n) //延时，us 级
{
for(;n>0;n--)
_nop_();
}
void init_NRF24L01(void)
{
inerDelay_us(100);
CE=0; // 芯片使能
CSN=1; // 禁止 SPI
SCK=0; // SPI时钟置低
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, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 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1MHZ，发射功率为最大值0dB
}
uint SPI_RW(uint dat)
{
uint i;
for(i=0;i<8;i++) // 循环8次
{
MOSI = (dat & 0x80); // dat的最高位输出到MOSI MSB to MOSI
dat = (dat << 1); // 从右向左进一位 shift next bit into MSB..
SCK = 1; // 拉高SCK，nRF24L01从MOSI读入1位数据，同时从MISO输出1位数据 Set SCK high..
dat |= MISO; //读MISO到 dat 最低位 capture current MISO bit
SCK = 0; // SCK置低 ..then set SCK low again
}
return(dat); //返回读出的一字节 return read dat
}
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据 CSN low, initialize SPI communication...
SPI_RW(reg); //选择寄存器 Select register to

read from..
reg_val = SPI_RW(0); //然后从该寄存器读数据 ..then read registervalue
CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输 CSN high, terminate SPI communication
return(reg_val); //返回寄存器数据 return register value
}
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uchar status;
CSN = 0; // CSN置低，开始传输数据 CSN low, init SPI transaction
status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字 select register
SPI_RW(value); // 然后写数据到该寄存器 ..and write value to it..
CSN = 1; // CSN拉高，结束数据传输 CSN high again
return(status); // 返回状态寄存器 return nRF24L01 status uchar
}
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,i;
CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据 Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); //选择寄存器，同时返回状态字 Select register to write to and read status uchar
for(i=0;ipBuf[i] = SPI_RW(0); //逐个字节从nRF24L01读出
CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输
return(status); //返回状态寄存器 return nRF24L01 status uchar
}
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,i;
CSN = 0; //CSN置低，开始传输数据
status = SPI_RW(reg); //选择寄存器，同时返回状态字
inerDelay_us(10);
for(i=0; iSPI_RW(*pBuf++); //逐个字节写入nRF24L01
CSN = 1; //CSN拉高，结束数据传输
return(status); //返回状态寄存器
}
void SetRX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f);//CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式
CE = 1; // 拉高CE启动接收设备
inerDelay_us(130);
}
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(RX_DR) // 判断是否接收到数据
{
CE = 0; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
revale =1; //读取数据完成标志
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清楚中断标志
return revale;
}
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
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
inerDelay_us(10);
}

void main(void)
{

unsigned char tf =0;
unsigned char TxBuf[20]={0}; // 要发送的数组
unsigned char RxBuf[20]={0}; // 接收的数据 数组
init_NRF24L01() ; //模块初始化
led1=1;led2=1;led3 =1;l

ed4 =1; //led 灯关闭

Delay(1000);

while(1)
{
if(KEY1 ==0 ) //按键 1 按下
{
TxBuf[1] = 1 ; //赋值
tf = 1 ;
led1=0; //本地led 灯闪烁
Delay(200);
led1=1;
Delay(200);
}
if(KEY2 ==0 ) //按键 2 按下
{
TxBuf[2] =1 ; //赋值
tf = 1 ;
led2=0; //本地led 灯闪烁
Delay(200);
led2=1;
Delay(200);
}
if (tf==1) //有键按下
{
nRF24L01_TxPacket(TxBuf); //发送数据 Transmit Tx buffer data
TxBuf[1] = 0x00; //清零
TxBuf[2] = 0x00;
tf=0;
Delay(1000);
}

SetRX_Mode(); //设置成接受模式
RxBuf[1] = 0x00; //接收的数组相应位清零
RxBuf[2] = 0x00;
Delay(1000);
nRF24L01_RxPacket(RxBuf); //接收数据

if(RxBuf[1]|RxBuf[2])
{
if( RxBuf[1]==1)
{
led3=RxBuf[0];
}
if( RxBuf[2]==1)
{
led4=RxBuf[4];
}
Delay(3000); //old is '1000'
}
RxBuf[1] = 0x00; //清零
RxBuf[2] = 0x00;
led3=1; //关灯
led4=1;
}
}
本程序存在的问题：反应不够灵敏，当在按键1和按键2之间切换的时候，对方的灯闪烁会有一定的延时，另外本程序没有消除按键的抖动。

对部分函数的解释：

uint SPI_RW(uint dat)

最基本的函数，完成 GPIO模拟 SPI 的功能。将输出字节（MOSI）从 MSB 循环输出，
同时将输入字节（MISO）从 LSB 循环移入。上升沿读入，下降沿输出。 （从 SCK被初始化
为低电平可以判断出）

uchar SPI_Read(uchar reg); //从reg寄存器读一字节

读取寄存器值的函数：基本思路就是通过 READ_REG命令（也就是 0x00+寄存器地址） ，把
寄存器中的值读出来。对于函数来说也就是把 reg 寄存器的值读到 reg_val 中去。

uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value); //写数据value到reg寄存器

寄存器访问函数：用来设置 24L01 的寄存器的值。基本思路就是通过 WRITE_REG命令（也
就是 0x20+寄存器地址）把要设定的值写到相应的寄存器地址里面去，并读取返回值。对于
函数来说也就是把 value值写到 reg 寄存器中。
需要注意的是，访问 NRF24L01 之前首先要 enable 芯片（CSN=0； ） ，访问完了以后再 disable
芯片（CSN=1； ）。

uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来
//读取接收通道数据或接收/发送地址

接收缓冲区访问函数：主要用来在接收时读取 FIFO 缓冲区中的值。基本思路就是通过
READ_REG命令把数据从接收 FIFO（RD_RX_PLOAD）中读出并存到数组里面去。

uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars); //把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常 //用来写入发

发射缓冲区访问函数：主要用来把数组里的数放到发射 FIFO缓冲区中。基本思路就是通过
WRITE_REG命

令把数据存到发射 FIFO（WR_TX_PLOAD）中去。

Tx 模式初始化过程
1）写 Tx 节点的地址 TX_ADDR
2）写 Rx 节点的地址（主要是为了使能 Auto Ack） RX_ADDR_P0
3）使能 AUTO ACK EN_AA
4）使能 PIPE 0 EN_RXADDR
5）配置自动重发次数 SETUP_RETR
6）选择通信频率 RF_CH
7）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP
8 ) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
9）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。

Rx 模式初始化过程：
初始化步骤 24L01 相关寄存器
1）写 Rx 节点的地址 RX_ADDR_P0
2）使能 AUTO ACK EN_AA
3）使能 PIPE 0 EN_RXADDR
4）选择通信频率 RF_CH
5) 选择通道0 有效数据宽度 Rx_Pw_P0
6）配置发射参数（低噪放大器增益、发射功率、无线速率） RF_SETUP
7）配置 24L01 的基本参数以及切换工作模式 CONFIG。