基于nRF24L01的无线数据传输系统设计

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基于 51 单片机的无线数据收发系统设计

基于 51 单片机的无线数据收发系统设计摘要：系统使用 51 单片机通过NRF24L01 模块远程传输数据，接收端通过NRF24L01 模块接收无线数据。

处理后由液晶进行数据显示，可根据需要设置声音提示。

系统接收与发送端模块均单片机、无线发送模块/ 接收、显示、声音提示模块。

关键词：51 单片机；NRF24L01；液晶显示；无线通讯1硬件设计1.1系统组成该系统将数据经过控制器由无线发送模块进行远距离发送，再通过接收端进行无线数据接收。

接收的数据经控制器处理后由液晶显示器显示，并根据需要可以实现一定的声音提示。

1.2无线收发模块本设计使用无线通讯技术实现数据的传送，能够实现此功能的硬件电路模块总类较多。

为符合设计需求，采用以NRF24L01 为核心的无线通讯模块。

该方案可以使系统具有低成本，低功耗，体积小等特点。

NRF24L01 无线模块出至 NORDIC 公司。

其工作频段在 2.4G— 5GHz，该模块正常工作电压为 1.9V—3.6V，内部具有 FSK 调制功能，集成了 NORDIC 公司自创的增强短脉冲协议。

该模块最多可实现 1 对 6 的数据发送与接收。

其每秒最高可传输两兆比特，能够实现地址检验及循环冗余检验。

若使用 SPI 接口，其每秒最高可传输八兆比特，多达 128 个可选工作频道，将该芯片的最小系统集成后，构成NRF24L01 无线通信模块。

1、引脚功能此模块有 6 个数据传输和控制引脚，采用 SPI 传输方式，实现全双工串口通讯，其中 CE脚为芯片模式控制线，工作情况下，CE 端协配合寄存器来决定模块的工作状态。

当4 脚电平为低时，模块开始工作。

数据写入的控制时钟由第 5 脚输入，数据写入与输出分别为 6、7 脚，中断信号放在了第 8 脚。

2、电器特性NRF24L01 采用全球广泛使用的 2.4Ghz 频率，传输速率可达 2Mbps，一次数据传输宽度可达 32 字节，其传输距离空旷地带可达2000M 此模块增强版空旷地带传输距离可达 5000M—6000M, 因内部具有 6 个数据通道，可实现 1 对 6 数据发送，还可实现 6 对 1 数据接收，其工作电压为 1.9V-3.6V，当没有数据传输时可进入低功耗模式运行，微控制器对其控制时可对数据控制引脚输入 5V 电平信号，可实现 GFSK 调制。

基于nRF24L01无线双向通信系统设计

基于nRF24L01无线双向通信系统设计丁媛媛【摘要】文章以nRF24 L01无线收发模块和AT89S51单片机为核心,设计了以nRF24L01芯片为基础进行无线双向传输的系统,主要介绍发射器和接收器软硬件结构及微控制器和无线收发芯片的应用.【期刊名称】《常州工学院学报》【年(卷),期】2012(025)005【总页数】5页(P24-27,36)【关键词】nRF24L01;无线双向通信;PCB【作者】丁媛媛【作者单位】烟台职业学院,山东烟台264670【正文语种】中文【中图分类】TN9191 无线传输模块基本工作原理［1］利用无线传输模块进行无线通信传输，通过单片机控制无线传输模块A进行发送无线信号，然后用单片机控制无线传输模块B接收无线传输模块A所发出的无线信号，从而实现一对一的无线信号传输，如图1所示。

反方向传输也是如此，无线传输模块B发出信号，无线传输模块A接收传输信号。

2 硬件电路设计系统硬件部分主要由单片机ATS89S51控制电路、nRF24L01收发模块、稳压电路、显示电路、电平转换电路组成，以下重点介绍无线收发芯片等重点控制部分的电路原理。

2.1 无线模块与主控模块无线传输模块采用nRF24L01芯片［2］，该芯片是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5 GHz－ISM频段，芯片内置晶体振荡器、功率放大器、频率合成器以及调制器等功能模块，输出功率与通信频道能够通过程序进行配备。

芯片能耗非常低，如果按照－5 dBm的功率发射，工作电流只有10.5 mA，接收时工作电流18 mA，具有多种低功率的工作模式，节能设计更加方便。

其DuoCeiv－erTM 技术［3］能够使nRF24L01使用同一天线来同时接收两个不同频道的数据。

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，应用范围非常广。

nRF24L01工作原理图如图2所示。

图2 nRF24L01工作原理图主控制电路主要由AT89S51单片机芯片［4］、复位电路及外设晶振电路组成。

基于nRF24L01单片射频收发的多功能无线鼠标的设计

基于nRF24L01单片射频收发的多功能无线鼠标的设计多功能无线鼠标包括无线发射部分和无线接收部分，其中发射部分是关系到其总体性能好坏的关键部分。

本系统以nRF24L01为核心构建无线发射模块。

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2．4～2．5 GHz 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。

nRF24 L01功耗低，在以0 dBm的功率发射时，工作电流只有11．3 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。

多功能无线鼠标是一款使用电池供电的手持设备，功耗是衡量其性能的一个重要标准。

本设计所选用的主控芯片是M SP430F413，它是一种16位超低功耗的混合信号处理器，在活跃模式下最大电流为350μA，RAM数据保持方式下耗电仅0．1μA。

光传感器芯片选用ADNS-5030。

这款芯片体积小，功耗低，在工作模式下，它的工作电流最大为17 mA；仅在光传感器工作的时候，LED才被点亮，这样会使光传感器的功耗进一步下降(小于1 mA)。

本文在介绍多功能无线鼠标发射部分开发过程的同时，对其设计应用中的注意事项和优化方法作了相应的论述。

在设计过程中，多注意细节和优化方法可使设计更加顺利，并为大规模算法提供有效的时间。

1 硬件电路设计多功能无线鼠标发射部分主要实现光传感器位移、按键键值的采集，并通过无线发射给接收器。

主要由控制部分、光传感器部分、鼠标按键和键盘部分以及无线发射部分组成。

系统框图如图1所示。

1．1 无线发射部分无线发射部分是多功能无线鼠标的主要部分，本设计以nRF24L01为核心构建无线发射模块。

nRF24LOl具有无条件使用2．4 GHz全球开放ISM频段，内置硬件CRC检错和一点对多点通信地址控制等特点，数据传输率为2 Mb／s，126个频道；能满足多点通信和跳频通信的需要；功耗低，供电电压为1．9～3．6 V，待机模式下工作电流为22μA，掉电模式下仅为900 nA。

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和C8051F开发的短距离无线数据传输网络

定，够可靠地完成数据传输任务。能
关键词：线数据传输网络，Ｒ２Ｌ１，０１无ｎＦ４０Ｃ８５Ｆ
Ａｂｔａｔｓｒｃ
ＴｒｅｓｄａｔａｎｍｉｓｉｎｅｗｏｒｉｈｓｏｐｏｅｄｒｅｓｄａａｔａｎｃｖｄｈｅｗｉｅｌｓａｔｒｓｓｏｎｔｋｗｈｃｉｃｍｓｏｆｗｉｓｔｒｓｅｉｅｒａｎＣ８５１ｉｓｉｅｄｎｈｉｅｌ０ｓｄｅｇｎｉｔｓＦｐａｒＴｈｗｉｌｓｄａｒｎｓｅｉｅｒｎＣ８５１ｍｉｏｎｒｌｒｒｄｐｅｅｒｅｓａｔｔａｃｖａｄｅ０Ｆｃｒｃｏｔｏｌａｅｅｍｏｎｔａｅｄ．ｓｅｓｒｔＩｄｅｉｏｈｒｔｓｇｎｆａｄｗａｒａｎｓｔｒａｅｅｄｏｆｗａｅｒｄｉｕｓｄ．ｅｓｃｓｅＴｈｐｒｃｉｌｄｔｕｔｒｏｒｌｓｄａａｔａｎｍｉｓｏｎｅｗｏｒａｅａｎｙｅＩｓｉｐｅａｎｓｒｃｕｅｆｗｉｅｓｎｅｔｒｓｓｉｎｔｋｒａｌｚｄ．ｉｄｅｏｓｒｔｄｔｍｎｔａｅｂｙｐｒｃｉｅｈｔａｔｔａｃｔｓｎｅｏｋｈｉｔｒｗｏｒｓｓａｂｌｏｗｋｔｙｔｐｅｆｒｒｌｂｌｒｌｓｄａａｔａｎｍｉｓｏｒｏｍｅｉｅｗｉｅｅｓａｔｒｓｓｉｎ．Ｋｅｗｏｒ：ｒｌｓｄａａｔａｎｍｉｓｏｎｔｏｒ，ｙｄｓｗｉｅｓｅｔｒｓｓｉｎｅｗｋｎＲＦ４Ｌ，０２０１Ｃ８５１Ｆ

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。

基于nRF24L01的点对点高速无线数据传输系统设计

基于nRF24L01的点对点高速无线数据传输系统设计张庆国;童赛美
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2009(000)018
【摘要】在分析时比常用无线技术的优缺点基础上,介绍了一种基于单片机和nRP24L01射频芯片的点时点高速无线数据传输系统.详细讲解了系统的硬软件设计,并给出了相关硬件电路原理图及单片机软件流程图和部分关键代码.
【总页数】3页(P54-55,80)
【作者】张庆国;童赛美
【作者单位】昆明船舶设备研究试验中心,昆明,650051;昆明船舶设备研究试验中心,昆明,650051
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.72
【相关文献】
1.基于nRF24L01的无线数据传输系统设计 [J], 李莎;谭永丽
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
3.基于nRF24L01的物联网无线数据传输系统 [J], 李旭帆;安霆
4.基于nRF24L01和PICl6F877的无线数据传输系统设计 [J], 时志云;王代华;张志杰
5.基于nRF24L01植保无人机无线数据传输系统设计 [J], 王军;邹学庆;卢蓓蓓;吴乃刚;吴修文
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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。

单片机课程设计实验报告

课程设计报告学号： 1328403028姓名：张帅华班级： 13电子信息工程指导老师：邓晶苏州大学电子信息学院2016年4月摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经成为一种比较成熟的技术，普及到我们生活、工作、科研等各个领域。

本次课程设计包含四个基于STC89C52单片机的设计，分别是：基于单总线数字式温度传感器DS18b20的数字温度计的设计；基于2K位串行CMOS 的EEPROM AT24C02的数字密码锁的设计；基于SPI 接口实时时钟芯片DS1302的电子日历的设计以及基于无线收发芯片nrf24L01的简单无线通讯系统的设计。

关键词：单片机 DS18B20 AT24C02 DS1302 NRF24L01目录摘要 (1)目录 (2)第1章基于DS18B20的数字温度计设计 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统组成 (3)1.3 系统设计 (3)1.3.1 硬件设计 (3)1.3.2软件设计 (4)1.4 设计结果 (6)第2章基于AT24C02的电子密码锁设计 (7)2.1 设计要求 (7)2.2 系统组成 (7)2.3 系统设计 (8)2.3.1 硬件设计 (8)2.3.2 软件设计 (9)2.4 设计结果 (9)第3章基于DS1302的电子日历的设计 (11)3.1 系统功能 (11)3.2 系统组成 (11)3.3 系统设计 (11)3.3.1 硬件设计 (11)3.3.2 软件设计 (13)3.4 设计结果 (14)第4章基于NRF24L01的无线通信系统的设计 (15)4.1 系统功能 (15)4.2 系统组成 (15)4.3 系统设计 (15)4.3.1 硬件设计 (15)4.3.2 软件设计 (16)4.4 设计结果 (16)总结 (17)第1章基于DS18b20的数字温度计设计1.1 设计要求（1）采用DS18b20与单片机STC89C52相结合设计数字温度计，实现液晶屏实时显示当前温度；（2）读取并显示DS18B20的序列码。

nrf24l01无线温度传输—51单片机

无线温度传输系统学校：安徽工业大学学院：电气信息学院由于最近要毕业设计了，老师让我做无线通信，然后我上网找了很多资料，决定用24L01做，经过一段时间的摸索，终于实现了24L01的无线温度传输。

以下是我的程序，可供大家参考(当中在贴吧中学到了很多关于24l01的知识)。

发射端程序：#include <reg52.h>#include <intrins.h>//#include "api.h"#define uchar unsigned char#define TX_ADR_WIDTH 5 // 发射地址的字节个数#define TX_PLOAD_WIDTH 2 //发射字节uchar const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x55,0x10,0x10,0x01};uchar rx_buf[TX_PLOAD_WIDTH];uchar tx_buf[TX_PLOAD_WIDTH];uchar distance_data[2];uchar flag;//标志sbit CE=P1^1; //发射高电平大于10MS 接收高电平sbit CSN=P1^2; //低电平ISP使能sbit SCK=P1^3; //下降沿sbit MOSI=P1^4; //MCU出sbit MISO=P1^5; //MCU入sbit IRQ=P1^6; //中断uchar bdata sta;sbit RX_DR =sta^6; //接收数据准备就绪sbit TX_DS =sta^5; //已发送数据sbit MAX_RT =sta^4;sbit DQ=P3^3;unsigned char time; //设置全局变量，专门用于严格延时//*********************************************NRF24L01*********************** **************//***************************************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 // 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//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************#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 init_io(void){CE=0;CSN=1;SCK=0;}void delay_ms(unsigned int x){unsigned int i,j;for(i=0;i<x;i++){j=108;while(j--);}}uchar SPI_RW(uchar byte)//发送指令，接受状态，返回值为状态值{uchar bit_ctr;for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++){MOSI = (byte&0x80);byte = (byte<<1);SCK = 1;byte|=MISO;SCK=0;}return(byte);}uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value){uchar status;CSN = 0;status = SPI_RW(reg);SPI_RW(value);CSN = 1;return(status);}uchar SPI_Read(uchar reg){uchar reg_val;CSN = 0;SPI_RW(reg); //写指令reg_val = SPI_RW(0); //读reg的内容CSN = 1;return(reg_val);}uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes){uchar status,byte_ctr;CSN = 0;status = SPI_RW(reg);for(byte_ctr=0;byte_ctr<bytes;byte_ctr++)pBuf[byte_ctr] = SPI_RW(0);CSN = 1;return(status);}uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes){uchar status,byte_ctr;CSN = 0;status = SPI_RW(reg);for(byte_ctr=0; byte_ctr<bytes; byte_ctr++)SPI_RW(*pBuf++);CSN = 1;return(status);}void TX_Mode(void){CE=0;SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS/*接收模块的地址*/, TX_ADR_WIDTH/*地址宽度5*/);SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0/*通道0 接收数据地址*/, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,/*写待发数据指令a0*/ tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH/*20*/);SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); //数据通道0应答允许SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); //接收数据通道0允许SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a);//等待500+86us 自动重发10次SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH,40);SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //数据传输率1Mbps ,发射功率0dBm SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); //配置寄存器CE=1;}void checkflag(){ sta=SPI_Read(STA TUS);//读状态寄存器// if(RX_DR)// {// SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD/*读取接收数据指令*/,rx_buf/*数组[20]*/,TX_PLOAD_WIDTH/*20*/);// flag=1;// }if(MAX_RT){SPI_RW_Reg(FLUSH_TX/*冲洗发送FIFO指令*/,0);}SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta);//清除中断}//以下是DS18B20的操作程序//************************************************************************/ void delay1ms(){unsigned char i,j;for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<33;j++);}/*****************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n***************************************************/void delaynms(unsigned char n){unsigned char i;for(i=0;i<n;i++)delay1ms();}/*****************************************************函数功能：将DS18B20传感器初始化，读取应答信号出口参数：flag***************************************************/bit Init_DS18B20(void){bit flag; //储存DS18B20是否存在的标志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在DQ = 1; //先将数据线拉高for(time=0;time<2;time++) //略微延时约6微秒;DQ = 0; //再将数据线从高拉低，要求保持480~960usfor(time=0;time<200;time++) //略微延时约600微秒; //以向DS18B20发出一持续480~960us的低电平复位脉冲DQ = 1; //释放数据线（将数据线拉高）for(time=0;time<10;time++); //延时约30us（释放总线后需等待15~60us让DS18B20输出存在脉冲）flag=DQ; //让单片机检测是否输出了存在脉冲（DQ=0表示存在）for(time=0;time<200;time++) //延时足够长时间，等待存在脉冲输出完毕;return (flag); //返回检测成功标志}/*****************************************************函数功能：从DS18B20读取一个字节数据出口参数：dat***************************************************/unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i=0;unsigned char dat; //储存读出的一个字节数据for (i=0;i<8;i++){DQ =1; // 先将数据线拉高_nop_(); //等待一个机器周期DQ = 0; //单片机从DS18B20读书据时,将数据线从高拉低即启动读时序_nop_(); //等待一个机器周期DQ = 1; //将数据线"人为"拉高,为单片机检测DS18B20的输出电平作准备for(time=0;time<2;time++); //延时约6us，使主机在15us内采样dat>>=1;if(DQ==1)dat|=0x80; //如果读到的数据是1，则将1存入datelsedat|=0x00;//如果读到的数据是0，则将0存入dat//将单片机检测到的电平信号DQ存入r[i]for(time=0;time<8;time++); //延时3us,两个读时序之间必须有大于1us的恢复期}return(dat); //返回读出的十六进制数据}/*****************************************************函数功能：向DS18B20写入一个字节数据入口参数：dat***************************************************/WriteOneChar(unsigned char dat){unsigned char i=0;for (i=0; i<8; i++){DQ =1; // 先将数据线拉高_nop_(); //等待一个机器周期DQ=0; //将数据线从高拉低时即启动写时序DQ=dat&0x01; //利用与运算取出要写的某位二进制数据,//并将其送到数据线上等待DS18B20采样for(time=0;time<10;time++);//延时约30us，DS18B20在拉低后的约15~60us期间从数据线上采样DQ=1; //释放数据线for(time=0;time<1;time++);//延时3us,两个写时序间至少需要1us的恢复期dat>>=1; //将dat中的各二进制位数据右移1位}for(time=0;time<4;time++); //稍作延时,给硬件一点反应时间}/*****************************************************函数功能：做好读温度的准备***************************************************/void ReadyReadTemp(void){Init_DS18B20(); //将DS18B20初始化WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换delaynms(150); //转换一次需要延时一段时间Init_DS18B20(); //将DS18B20初始化WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器,前两个分别是温度的低位和高位}void dwend(void){ uchar TL; //储存暂存器的温度低位uchar TH; //储存暂存器的温度高位TL=ReadOneChar(); //先读的是温度值低位TH=ReadOneChar(); //接着读的是温度值高位distance_data[0]=TH ; //测量结果的高8位distance_data[1]=TL; //放入16位的高8位}void main(void){uchar xx;init_io();while(1){ReadyReadTemp() ;dwend();checkflag();for(xx=0;xx<2;xx++){tx_buf[xx]= distance_data[xx];//发数据之前必须把要发送的数据装入它}TX_Mode(); //必须启动发送模块delay_ms(5);}}接收端程序：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned charuchar code digit[11]={"0123456789-"}; //定义字符数组显示数字uchar code Str[]={"RICHMCU DS18B20"}; //说明显示的是温度//unsigned char code Error[]={" DS18B20 ERROR"}; //说明没有检测到DS18B20 //unsigned char code Error1[]={" PLEASE CHECK"}; //说明没有检测到DS18B20 uchar code Temp[]={"WENDU:"}; //说明显示的是温度uchar code Cent[]={"Cent"}; //温度单位uchar tm[2];uchar flg=0; //负温度标志和临时暂存变量uchar tltemp;#define TX_ADR_WIDTH 5#define TX_PLOAD_WIDTH 2uchar const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x55,0x10,0x10,0x01};uchar rx_buf[TX_PLOAD_WIDTH];uchar tx_buf[TX_PLOAD_WIDTH];uchar flag;//标志int cout;sbit CE=P1^1; //发射高电平大于10MS 接收高电平sbit CSN=P1^2; //低电平ISP使能sbit SCK=P1^3; //下降沿sbit MOSI=P1^4; //MCU出sbit MISO=P1^5; //MCU入sbit IRQ=P1^6; //中断uchar bdata sta;sbit RX_DR =sta^6; //接收数据准备就绪sbit TX_DS =sta^5; //已发送数据sbit MAX_RT =sta^4;sbit RS=P2^0; //寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚sbit RW=P2^1; //读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚sbit E=P2^2; //使能信号位，将E位定义为P2.2引脚sbit BF=P0^7; //忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚//***************************************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 // 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//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************#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 delay1ms(){unsigned char i,j;for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<33;j++);}/*****************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n***************************************************/void delaynms(unsigned char n){unsigned char i;for(i=0;i<n;i++)delay1ms();}bit BusyTest(void){bit result;RS=0; //根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态RW=1;E=1; //E=1，才允许读写_nop_(); //空操作_nop_();_nop_();_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间result=BF; //将忙碌标志电平赋给resultE=0; //将E恢复低电平return result;}/*****************************************************函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块入口参数：dictate***************************************************/void WriteInstruction (unsigned char dictate){while(BusyTest()==1); //如果忙就等待RS=0; //根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令RW=0;E=0; //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，// 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"_nop_();_nop_(); //空操作两个机器周期，给硬件反应时间P0=dictate; //将数据送入P0口，即写入指令或地址_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间E=1; //E置高电平_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间E=0; //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令}/*****************************************************函数功能：指定字符显示的实际地址入口参数：x***************************************************/void WriteAddress(unsigned char x){WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"}/*****************************************************函数功能：将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块入口参数：y(为字符常量)***************************************************/void WriteData(unsigned char y){while(BusyTest()==1);RS=1; //RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据RW=0;E=0; //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，// 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"P0=y; //将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间E=1; //E置高电平_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间E=0; //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令}/*****************************************************函数功能：对LCD的显示模式进行初始化设置***************************************************/void LcdInitiate(void){delaynms(15); //延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间WriteInstruction(0x38); //显示模式设置：16×2显示，5×7点阵，8位数据接口delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x38);delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x38); //连续三次，确保初始化成功delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x0c); //显示模式设置：显示开，无光标，光标不闪烁delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x06); //显示模式设置：光标右移，字符不移delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x01); //清屏幕指令，将以前的显示内容清除delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间}/*****************************************************函数功能：显示说明信息***************************************************/void display_explain(void){unsigned char i;WriteAddress(0x00); //写显示地址，将在第1行第1列开始显示i = 0; //从第一个字符开始显示while(Str[i] != '\0') //只要没有写到结束标志，就继续写{WriteData(Str[i]); //将字符常量写入LCDi++; //指向下一个字符delaynms(100); //延时100ms较长时间，以看清关于显示的说明}}/*****************************************************函数功能：显示温度符号***************************************************/void display_symbol(void){unsigned char i;WriteAddress(0x40); //写显示地址，将在第2行第1列开始显示i = 0; //从第一个字符开始显示while(Temp[i] != '\0') //只要没有写到结束标志，就继续写{WriteData(Temp[i]); //将字符常量写入LCDi++; //指向下一个字符delaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间}}/*****************************************************函数功能：显示温度的小数点***************************************************/void display_dot(void){WriteAddress(0x49); //写显示地址，将在第2行第10列开始显示WriteData('.'); //将小数点的字符常量写入LCDdelaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间}/*****************************************************函数功能：显示温度的单位(Cent)***************************************************/void display_cent(void){unsigned char i;WriteAddress(0x4c); //写显示地址，将在第2行第13列开始显示i = 0; //从第一个字符开始显示while(Cent[i] != '\0') //只要没有写到结束标志，就继续写{WriteData(Cent[i]); //将字符常量写入LCDi++; //指向下一个字符delaynms(50); //延时1ms给硬件一点反应时间}}/*****************************************************函数功能：显示温度的整数部分入口参数：x***************************************************/void display_temp1(uchar x){uchar j,k,l; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位j=x/100; //取百位k=(x%100)/10; //取十位l=x%10; //取个位WriteAddress(0x46); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示if(flg==1) //负温度时显示“—”{WriteData(digit[10]); //将百位数字的字符常量写入LCD}else{WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD}WriteData(digit[k]); //将十位数字的字符常量写入LCDWriteData(digit[l]); //将个位数字的字符常量写入LCDdelaynms(5); //延时1ms给硬件一点反应时间}/*****************************************************函数功能：显示温度的小数数部分入口参数：x***************************************************/void display_temp2(uchar x){WriteAddress(0x4a); //写显示地址,将在第2行第11列开始显示WriteData(digit[x]); //将小数部分的第一位数字字符常量写入LCD delaynms(5); //延时1ms给硬件一点反应时间}void init_io(void){CE=0;CSN=1;SCK=0;}void delay_ms(unsigned int x){unsigned int i,j;for(i=0;i<x;i++){j=108;while(j--);}}uchar SPI_RW(uchar byte){uchar bit_ctr;for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++){MOSI = (byte&0x80);byte = (byte<<1);SCK = 1;byte|=MISO;SCK=0;}return(byte);}uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value){uchar status;CSN = 0;status = SPI_RW(reg);SPI_RW(value);CSN = 1;return(status);}uchar SPI_Read(uchar reg){uchar reg_val;CSN = 0;SPI_RW(reg);reg_val = SPI_RW(0);CSN = 1;return(reg_val);}uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes) {uchar status,byte_ctr;CSN = 0;status = SPI_RW(reg);for(byte_ctr=0;byte_ctr<bytes;byte_ctr++)pBuf[byte_ctr] = SPI_RW(0);CSN = 1;return(status);}uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar bytes) {uchar status,byte_ctr;CSN = 0;status = SPI_RW(reg);for(byte_ctr=0; byte_ctr<bytes; byte_ctr++)SPI_RW(*pBuf++);CSN = 1;return(status);}void RX_Mode(void){CE=0;SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH);SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); //数据通道0应答允许SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01);//接收数据通道0允许SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40);SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH);// 接收频道0 接收数据长度设置SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //数据传输率1Mbps ,发射功率0dBm SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); //配置寄存器CE = 1;}void checkflag(){sta=SPI_Read(STA TUS);if(RX_DR){SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);flag=1;}if(MAX_RT){SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0);}SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta);}void yejinchu(void){LcdInitiate(); //将液晶初始化delaynms(5); //延时5ms给硬件一点反应时间display_explain();display_symbol(); //显示温度说明display_dot(); //显示温度的小数点display_cent(); //显示温度的单位}void xianshi(void){uchar TL; //储存暂存器的温度低位uchar TH; //储存暂存器的温度高位uchar TN; //储存温度的整数部分uchar TD; //储存温度的小数部分TH=tm[0] ;TL=tm[1];if((TH&0xf8)!=0x00)//判断高五位得到温度正负标志{flg=1;TL=~TL; //取反TH=~TH; //取反tltemp=TL+1; //低位加1TL=tltemp;if(tltemp>255) TH++; //如果低8位大于255，向高8位进1TN=TH*16+TL/16; //实际温度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16//这样得出的是温度的整数部分,小数部分被丢弃了TD=(TL%16)*10/16; //计算温度的小数部分,将余数乘以10再除以16取整，}TN=TH*16+TL/16; //实际温度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16//这样得出的是温度的整数部分,小数部分被丢弃了TD=(TL%16)*10/16; //计算温度的小数部分,将余数乘以10再除以16取整，//这样得到的是温度小数部分的第一位数字(保留1位小数)display_temp1(TN); //显示温度的整数部分display_temp2(TD); //显示温度的小数部分delaynms(5);}void main(void){uchar xx;yejinchu();init_io();RX_Mode();while(1){checkflag();if(flag){flag=0;for(xx=0;xx<2;xx++){tm[xx]=rx_buf[xx];delay_ms(1);}xianshi();}}}。

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的车载GPS数据传输系统

的ＩＲ帧用于传输；Ｄ２定时比较当前编码帧的时间与待发送的数据）包的时间差值，如果大于５Ｓ则执行清除历史缓冲的，操作，并重新关闭打开编码器来编码出一个新的ＩＲＤ
帧用于传输；３另外为了保证对带宽的充分利用以及传输到）服务器端的码流可以正常播放，在清除历史缓冲时增
机控制无线模块实现数据接收，串口将接收数据传送给计算机并显示数据。本文详细讨论了系统的硬件电路设计和软件用
设计。包括控制模块、无线传输模块、Ｓ解码等。经试验表明，系统性能稳定，ＧＰ该传输速率高，耗低，功能实现可靠的ＧＰＳ数据传输。关键词：ｔｇｌＬ单片机：ＧＳＡｍｅｅ６Ｐ；无线通信中图分类号：Ｎ１Ｔ９９文献标志码：Ａ
口科研设计成果口
仪器仪表用户
ｄｉ０３６／．ｓ．６１１４．０１０．１ｏ：。９９ｊｉｎ１７－０１２１．６０２１ｓ
基于ｎＦ４０Ｒ２Ｌ１的车载ＧＰＳ数据传输系统
朱岩，张雪英
（原理工大学信息工程学院，太太原００２）３０４
参考文献
［］徐力，１孔岩．视频监控系统的现状和发展趋势［］信Ｊ．
息技术与信息化，０，）６－．２５（：６０４０２
［］２李在铭，数字图像处理、压缩与识别技术［，Ｍ］成都：
电子科技大学出版社，０６２０．
Ａｂｔｃ：ｗｉｌｓＳｄｔｒｎｍｉｓｏｙｔｍｍｐｅｎｅｔｓｒｔＡｒｅｓＧＰａａｔｓｓｉｎｓｓｅｉｌｍｅｔｄｗｉａＡＴｍｅａｌａｅａｈｇ６ＬＭＣＵｎＲＦ４０ｓｄｓｇｅ．ｅａｄｎ２Ｌ１ｉｅｉｎｄＴｈ

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。

基于NRF24L01的无线传输图像方案设计

技术创新45基于N R F24L01的无线传输图像方案设计◊成都大学信息与科学工程学院方红肖宇刘嘉艺张诗艺本文基于NRF24L01设计一种无线传输图像的方案并进行了验证，详细介绍系统的硬件模块，以及无线传输图像的代码设计。

硬件系统上主要是以STM32F103作为主控制器，0V7725摄像头采集图像，NRF4L01为无线传输模块。

该系统可以稳定的传输图像，可应用于监控系统，无人机等领域。

随着如今伩器设备的小型化、智能化，人们对设备的易操作性、便携性也日益提高了要求。

而无线图像传输作为智能化、易操作的依据之一，也是目前科研领域的一大热门课题。

无线图像传输主要可以应用在无人机侦察，移动监控，灾情勘察等等民生或者军事领域，拥有广阔的应用场景。

本文主要是提出一种无线传输图像的系统设计方案，采用S T M32F103作为主控制器，O V7725摄像头担任图像采集的任务，而N R F4L01模块完成图像的无线发送和接收。

N R F24L01作为一种无线通信技术，其拥有远距离、低功耗、低成本和低复杂度等诸多优点，并且非常稳定[1]。

整个系统由两个整体部分构成，一个整体部分担任主机，另一个整体部分担任从机，从而实现图像的规亂1系统设计本系统通过主要是由两个S T M32最小系统、O V7725摄像头、N R F24L01和L C D等模块组成。

其中N R F24L01作为最重要的一部分承担无线传输来自主控的指令以及传输由摄像头采集的图像。

整个系统分为主机与从机，主机以S T M32最小系统则作为系统的主控制，以SPI操作配置N R F24L01,同时使用通用异步收发串口（U S A R T)的方式实现被采集图像的发送到从机，从机同样以S T M32最小系统作为主控制器，N R F24L01为接收图像的通信模块，并加上L C D模块实现对接收到的图像进行显示，N R F24L01在实际实验中无外接天线情况下通信距离约为 15m。

基于nRF24L01+的数据无线传输系统的设计与实现

第２１卷第２０期
Ｖｏｌ＿２ｌＮｏ．２０
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年１０月
０ｃｔ．２０１３
基于ｎＲＦ２４Ｌ０１＋的数据无线传输系统的设计与实现
ＸＩＥＭｉｎｇ－ｍｉｎｇ，ＣＨＥＮＸｕｅ－ｇａｎｇ，ＣＨＥＮＣｈａｎｇ－ｔｉｎｇ
（ＴｈｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｓｔａｎｄＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ，ＮａｎｃｈａｎｇＨａｎｇｋｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈｎｇａ３３００６３，Ｃｈｉｎａ）
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
８０５１单片机最小系统和高速无线收发模块ｎＲＦ２４１０１＋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。
ｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙ、ｅａｓｙｔｏｃａｒｒｙｅｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎＲＦ２４Ｌ０１＋；ｄａｔａ；ｗｉｒｅｌｅｓｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ；ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ

基于nRF24L01和PIC16F877的无线数据传输系统设计

ＳｉｈｙｎＷａｇＤａｕＺａｇＺｉｅｈｉｕＺｎｉａｈｎｈｉｈｊ
（ｎｓｒｆｄｃｔｎＫｅａ．ｏｙａｃＭｅｓｒｍｅｔ＆ＩｔｌｇｎｎｔｕｎＭｉｉｙｏｕａｉｙＬｂｆｎｍｉｔＥｏＤａｕｅｎｎｅｌｅｔｓｒｍｅｔ，Ｎｏｔｉｒｉｆｈｎ，Ｔａｕｎ００５）ｉＩｒｈＵｎｖｓｔｏｉａｅｙＣｉａ３０１ｙ
维普资讯
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ＴＥＣＨＮ０ＩＧＹ）
第３卷第１１期２０年１０８月
基于ｎ２Ｌ１和ＰＣ１Ｆ７ＲＦ４０Ｉ６８７的无线数据传输系统设计
时志云王代华张志杰
中图分类号：Ｔ２Ｎ９文献标识码：Ａ．
Ｄｅｉｎｏｒｌｓａａｔａｓｉｓｏｙｔｍｓｄｓｇｆｗｉｅｅｓｄｔｒｎｍｓｉｎｓｓｅｂａｅ
ｏｎｎＲＦ２Ｌ０１ａｄＰＩＦ８７４ｎＣ１６７
０引
言
控制芯片采用Ｍｉｏｈｐ公司的ＰＣ６８７微处理器，ｃｃｉｒＩ１Ｆ７它
在工业控制现场，常需要采集大量的现场数据，如常
负责控制无线芯片Ｌ１实现数据的无线传输。为了进行０，多通道的数据采集，里采用１这Ｏ片Ａ／Ｄ进行分时采样，它们的工作时序则由ＣＬＰＤ来控制，路采集的数据经单片每机处理后无线发射，于何时采样，由单片机发的至则Ｔｒｇｒ号决定。在与计算机的通讯方面，统采用ＵＳｉｅ信ｇ系Ｂ芯片通过ＵＳＢ口将无线接收数据送入计算机，储在一并存个二进制文件内，当传输完毕后，行Ｖ运Ｂ读数软件，将可采集的信号读出以供分析。

基于nRF2401的无线数据通信

基于nRF2401的无线数据通信高性能：nRF2401采用Nordic Semiconductor公司的无线通信技术，具有高速的数据传输速率和低延迟，可以满足各种无线通信需求。

低功耗：nRF2401的功耗非常低，可以通过降低工作电压、进入休眠模式等方式来延长电池使用寿命。

低成本：nRF2401芯片价格相对较低，可以降低整个无线通信系统的成本。

多通道：nRF2401支持多个通道，可以在不同的通道上进行无线通信，实现多路数据传输。

nRF2401的硬件电路设计主要包括电源电路、晶振电路、射频电路、接口电路等部分。

其中，射频电路是实现无线通信的关键部分，它包括天线、滤波器、功率放大器等部分。

nRF2401的软件程序设计主要包括数据的发送和接收两部分。

在发送数据时，主控制器将需要发送的数据通过SPI接口发送给nRF2401，然后由nRF2401将数据打包成无线信号发送出去；在接收数据时，nRF2401接收到无线信号后将其解包成原始数据并通过SPI接口传输给主控制器。

为了确保数据的可靠传输，需要设计一套数据传输协议。

该协议应该包括数据的帧格式、校验方式、通信协议等部分。

通过定义帧格式和校验方式，可以确保数据的正确性和完整性；通过定义通信协议，可以确保两个设备之间的数据传输顺序和方式正确无误。

基于nRF2401的无线数据通信可以应用于各种需要无线数据传输的场景，如智能家居、物联网、无线传感器网络等。

在这些场景中，nRF2401可以作为无线通信模块，将各个设备连接在一起，实现数据的快速传输和共享。

例如，在智能家居中，可以通过nRF2401将智能电器、智能照明、智能安防等设备连接在一起，实现各种设备的互联互通和智能化控制；在物联网中，可以通过nRF2401将各种传感器和执行器连接在一起，实现数据的采集和控制信号的传输。

基于nRF2401的无线数据通信具有高性能、低功耗、低成本和多通道等特点，可以广泛应用于各种需要无线数据传输的场景。

华东交通大学毕业设计开题分析方案模

3、拟采用的研究方法
整个传输系统可大致分为硬件部分和软件部分，而且软件的设计是基于硬件平台的，所以根据任务要求先进行硬件的设计，然后再根据设计制作的硬件平台和任务要求进行软件的编程。
硬件系统主要为控制处理模块和射频无线收发模块。在控制处理模块，MCU采用的是ATMEL公司生产的性价比极高的AT89S52单片机。在发送端，通过单片机及其外围电路实现温度的采集及无线发送模块的控制过程。系统中的射频无线收发模块是基于nRF24L01进行设计和制作的，在此模块中，主要是微带天线的设计。温度传感器采用的是由Maxim-Dallas Semiconductor公司生产的数字式温度传感器DS18B20。此传感器外接了3个引脚，VCC、GND、DQ<数据线）。VCC脚与DQ脚之间通常需接4.7K的上拉电阻。在接收端，同样通过单片机来控制nRF24L01射频无线收发模块，进行温度数据的接收，并在液晶上显示出温度值。
目前，包括北欧集成电路公司<NORDIC）、TI公司等生产了一系列的射频无线收发芯片，很多国内外研究机构针对这些芯片设计开发了各种无线数据采集系统，并在相关领域得到了实际的应用。文献[2]设计了一种基于ZigBee的土壤墒情检测系统，用于实时检测土壤的湿度、温度等墒情信息，并将采集到实时温湿度数据信息传送给用户，让用户及时掌握墒情并采取相应的措施。文献[3]对基于WSN和μC/OS-Ⅱ的无线数据采集系统研究和设计，采用μC/OS-Ⅱ为内核编写网关软件，提高系统的实时性和可靠性。文献[4]设计了基于CC2420的温室无线数据采集系统，用于实现对温室内作物的生长环境进行无线智能的调控。这些设计和研究有力地推动了无线数据采集系统的发展，也为其在现代化工农业生产中的应用开辟了更广阔的空间。
微带天线是上世纪末发展起来的一种新型天线,目前其理论分析无论是在深度和广度上都趋于成熟,并因其具有结构简单、重量轻、剖面低、可共形、制造成本低、辐射效率高、容易实现双频、多频段工作等独特优点，在近十几年得到了广泛的研究和发展[5]。目前，微带天线已经出现了多种结构,比如倒L型[6],倒F型(PIFA>[7]等,新兴的还有光子隙微带天线,各种技术各有特色,有着不同的应用范围。nRF24L01工作于2.4-2.5GHz的世界通用ISM免费频段，而包括蓝牙、ZigBee等多种无线通信系统也都工作于该频段上，因此，越来越多的专家学者对该频段的天线进行了研究和设计，并相继提出了微带贴片形[8]、微带线形[9]等2.4G天线结构，并都取得了良好的测试效果。本文将在这些设计的基础上，设计出一款针对nRF24L01射频芯片的小型化线性天线，用于满足系统的无线通信需求。

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ｎ２Ｌ１的无线数据传输系统，该系统具有工作稳定可靠、传输ＲＦ４０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ｎＦ４０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Ｒ２Ｌ１
前景。
参考文献［５晓红．于ｎＦ４１１Ｅ１基Ｒ２０的无线数据传输系统【．师范学院学报，０６５＿Ｊ太原Ｊ２０，（Ｊ【】轩等．于ｎＦ４０２赵基Ｒ２Ｌ１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，．Ｊ２８１０６
［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，０Ｊ煤Ｊ２ＲＦ４０程序设计
单片机从串口接收到数据后首先查询ｎ２Ｌ１ＲＦ４０是否空闲，若空闲则线清除ｎＦ４０数据寄存器，然后向ｎＦ４Ｏ写数据启动发送。若Ｒ２Ｌ１Ｒ２Ｌ１ｎＦ４０忙则等待直到ｎＦ４０空闲。在应答模式下，ｎ２Ｌ１Ｒ２Ｌ１Ｒ２Ｌ１ＲＦ４０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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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１ｂｓ或２ｂｓＭｐＭｐ，
ＭＵ通过ＳＩＣＰ与该芯片进行通讯。
ｎＦ４Ｏ内置ＳｏｋｕｓＲ２Ｌ１ｈｃＢｒｔ和Ｅｈｎｅｈｃ — ｎａｃｄＳｏｋ
图１ｎＦ４０Ｒ２Ｌ１内部结构图
的中断。
ｎＦ４０功耗低，Ｒ２Ｌ１在以一Ｂ的功率发射时，６ｄｍ工作电流也只有９ｍ接收时，Ａ；工作电流只有ｌ．２３ｍ。这款芯片拥有掉电模式和空闲模式，电电压为Ａ供１９３６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ｎＦ４０ ¨ Ｒ２Ｌ１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
Ｂｒ两种工作模式。工作于ＳｏｋｕｔｕｓｔｈｃＢｒ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－（０００２；北第二师范学院青年课题；￣２１Ｃ１）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
１ｎＦ４０Ｒ２Ｌ１介绍
ｎＦ４０是一款新型单片射频收发器件，Ｒ２Ｌ１工作于
２４Ｇ－一．ＨＭ频段。内置频率合成器、．Ｉ２５ＧｚＳＩｚＩ功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块（见图１，）并融合了增强型Ｓｏｋｕｓ技术，中输出功率和通信ｈｃＢｒｔ其频道可通过程序进行配置。
了ＭＵ的工作量。而工作于ＥｈｃｄＳｏｋｕｓ模ＣｎａｅｈｃＢｒｎｔ式下，以使得双向链路协议执行起来更为容易、可有
效。发送方要求终端设备在接收到数据后有应答信
号，以便于发送方检测有无数据丢失，一旦数据丢失，则通过重新发送功能将丢失的数据恢复。这样可以不需要外界微控制器的介入，极大地降低系统功耗和提高系统的工作效率。当设置为接收模式的ｎＦ４０Ｒ２Ｌ１可以从６个数据通道接收数据（见图２每个数据），通道都有唯一的地址，同时使用一个相同的频道，这
收到有效地址和数据时，Ｑ通知ＭＵ，ＩＲＣ随后ＭＵ可Ｃ低、功耗低、软硬件设计简单等特点，于短距离的无将接收到的数据从ＲＩＯ中读出，Ｓｏｋｕｓ模对ＸＦＦ在ｈｃＢｒｔ线数据传输很有应用价值。式下，Ｒ２Ｌ１自动生成前导码和ＣＣ校验，ｎＦ４０Ｒ减少
李莎２谭永丽，
（．湖北第二师范学院机械与电气工程系，汉４００；１武３２５２汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，汉４０７）．武武３０２
摘要：学工作者应用Ｃ０１３０和ｎＦ４０科８５Ｆ１Ｒ２Ｌ１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
本系统选用的ＭＵ为Ｃ０１３０是完全集成Ｃ８５Ｆ１，的混合信号片上系统型ＭＵ芯片。它主要有以下特Ｃ点：高速、流水线结构的８５兼容ＣＰ一１０１Ｉ５内核（可达
收稿日期：００—１０２１２— ８
・
１９・０
ＭＣＵ通过ＳＩｎＦ４＿１进行通讯，先需要Ｐ与Ｒ２ＩＤ首
成结构和软件实现流程，出了部分实现程序。经过试验表明，系统误码率低，输速率快，给该传能实现可靠的无线数据
传输。
关键词：Ｒ２Ｌ１单片机；ｎ＿４Ｏ；￣无线数据传输
中图分类号：Ｎ９．Ｔ３１８（０８０）２０Ｃ２０文献标识码：Ａ文章编号：６４３４２１ｌ２００－３１７－４Ｘ（０１０－１９０
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对ｎＦ４０进行配置，Ｒ２Ｌ１发送端配置为发送模式，接收
端配置为接收模式。
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一一
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３１发送端配置．将发送部分写成一个子程序，当需要发送数据的数，就可以将数据发送出去。程序如下：ＴＸＭｏｅｕｈｒｈｖｉＲＦ４Ｏｏｄｎ２Ｌ１ｄ（ｃａ）ｏ
２１０１年２月
湖北第二师范学院学报
ＪｕｎｌｏｂｉＵｉｅｓｔｆｕａｉｎｏｒａｆＨｕｅｎｖｒｉｏｃｔｏｙＥｄＶ０２Ｎｏ２１８．
．
第２８卷第２期
基于ｎＦ４０的无线数据传输系统设计Ｒ２Ｌ１
意味着６个设置为发送模式的ｎＦ４０可以同时与Ｒ２Ｌ１
一Байду номын сангаас
个设置为接收的ｎＦ４０通信，Ｒ２Ｌ１接收方通过数据
通道地址来区别不同的发送方。而设置为发送模式的ｎＦ４０，Ｒ２Ｌ１只有ＭＵ有数据发送，会启动ＳｏｋＣ则ｈｃ－Ｂｒ模式，ｕｓｔ来发送数据。当发送完毕后，会产生相应