STM32F103C8T6与2.4G无线模块NRF24L01连接

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了STM32F103C8T6与2.4G无线模块NRF24L01连接。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

最近使用到了这个2.4G无线模块NRF24L01,比蓝牙好用,需要同时使用两个来用,它长这样:

24l01无线模块如何直接使用,STM32,stm32,单片机,嵌入式硬件,Powered by 金山文档

使用它需要代码支持,因此我在耗费了一些精力后,从网上东拼西凑了一些代码,修修补补后使它能够正常运行,注意:我只测试了两个2.4G无线模块NRF24L01的连接。

下图是2.4G无线模块NRF24L01的引脚连线图,我使用的是SPI 2。

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下面是SPI2的代码配置:

SPI.c

#include "spi.h"

// SPI2初始化
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void SPI2_Init(void)
{
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(    RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );                // GPIOB时钟使能 
    RCC_APB1PeriphClockCmd(    RCC_APB1Periph_SPI2,  ENABLE );                // SPI2时钟使能     
 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                      // PB13/14/15复用推挽输出 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                                // 初始化GPIOB
     GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);              // PB13/14/15上拉
    
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  // SPI设置为双线双向全双工
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;                        // SPI主机
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;                    // 发送接收8位帧结构
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;                            // 时钟悬空低
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;                        // 数据捕获于第1个时钟沿
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;                            // NSS信号由软件控制
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_16;    // 定义波特率预分频的值:波特率预分频值为16
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;                    // 数据传输从MSB位开始
    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;                            // CRC值计算的多项式
    SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
 
    SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);         // 使能SPI外设
    SPI2_ReadWriteByte(0xFF);    // 启动传输         
}   
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------


// 设置SPI速度
//---------------------------------------------------
// SPI_DivideFrequency_2    2分频: 18MHz
// SPI_DivideFrequency_4    4分频: 9MHz
// SPI_DivideFrequency_8    8分频: 4.5MHz
// SPI_DivideFrequency_16    16分频:2.25MHz
void SPI2_SetSpeed(u8 SPI_DivideFrequency)
{
    SPI2->CR1&=0XFFC7;
    SPI2->CR1|=SPI_DivideFrequency;    //设置SPI2速度 
    //SPI_Cmd(SPI2,ENABLE); 
} 
//---------------------------------------------------


// SPI读写一个字节
// TxData:要写入的字节
// 返回值:读取到的字节
//-----------------------------------------------------------------------
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData)
{        
    u8 TxWait = 0;
    u8 RxWait = 0;
    
    // 等待发送缓存为空
    while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET)
    {
        TxWait++;
        if(TxWait>250)    // 等待时间过长则放弃本次读写
        return 0;
    }    

    SPI_I2S_SendData(SPI2, TxData); // SPI2写一个字节
    
    // 等待接收缓存为空
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI2, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET)
    {
        RxWait++;
        if(RxWait>250)    // 等待时间过长则放弃本次读写
        return 0;
    }          
    
    return SPI_I2S_ReceiveData(SPI2); // 将读到的字节返回                        
}
//-----------------------------------------------------------------------

SPI.h

#ifndef __SPI_H
#define __SPI_H
#include "sys.h" 
                                                                                 
void SPI2_Init(void);             //初始化SPI口
void SPI2_SetSpeed(u8 SpeedSet); //设置SPI速度   
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData);//SPI总线读写一个字节
         
#endif

24l01.c

#include "24l01.h"
#include "delay.h"
#include "spi.h"
#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/******NRF24L01引脚连接******/
#define NRF24L01_GPIO_PIN_CE GPIO_Pin_12
#define NRF24L01_GPIO_PIN_CSN GPIO_Pin_10
#define NRF24L01_GPIO_PIN_IRQ GPIO_Pin_11
/*还需修改"24l01.h"第49-51行*/
/***************************/

const u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址
const u8 RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01};

//初始化24L01的IO口
void NRF24L01_Init(void)
{     
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);     //使能PB端口时钟                
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = NRF24L01_GPIO_PIN_CE | NRF24L01_GPIO_PIN_CSN;    //     CE  CSN  
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = NRF24L01_GPIO_PIN_IRQ; // IRQ   
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; 
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_10);             

  SPI2_Init();            //初始化SPI                  
    NRF24L01_CE=0;             //使能24L01
    NRF24L01_CSN=1;            //SPI片选取消         
}

//检测24L01是否存在
//返回值:0,成功;
//       1,失败    
u8 NRF24L01_Check(void)
{
    u8 buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
    u8 i;
    SPI2_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4); //spi速度为9Mhz(24L01的最大SPI时钟为10Mhz)        
    NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.        
    NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址  
    for(i=0;i<5;i++)if(buf[i]!=0XA5)break;
    if(i!=5)return 1;//检测24L01错误    
    return 0;         //检测到24L01
}     

//SPI写寄存器
//reg:指定寄存器地址
//value:写入的值
u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 reg,u8 value)
{
    u8 status;    
       NRF24L01_CSN=0;                 //使能SPI传输
      status =SPI2_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器号 
      SPI2_ReadWriteByte(value);      //写入寄存器的值
      NRF24L01_CSN=1;                 //禁止SPI传输       
      return(status);                   //返回状态值
}

//读取SPI寄存器值
//reg:要读的寄存器
u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 reg)
{
    u8 reg_val;        
     NRF24L01_CSN = 0;          //使能SPI传输        
      SPI2_ReadWriteByte(reg);   //发送寄存器号
      reg_val=SPI2_ReadWriteByte(0XFF);//读取寄存器内容
      NRF24L01_CSN = 1;          //禁止SPI传输            
      return(reg_val);           //返回状态值
}    

//在指定位置读出指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值 
u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg,u8 *pBuf,u8 len)
{
    u8 status,u8_ctr;           
      NRF24L01_CSN = 0;           //使能SPI传输
      status=SPI2_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值          
     for(u8_ctr=0;u8_ctr<len;u8_ctr++)pBuf[u8_ctr]=SPI2_ReadWriteByte(0XFF);//读出数据
    NRF24L01_CSN=1;       //关闭SPI传输
  return status;        //返回读到的状态值
}

//在指定位置写指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*pBuf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值
u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 len)
{
    u8 status,u8_ctr;        
     NRF24L01_CSN = 0;          //使能SPI传输
    status = SPI2_ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
    for(u8_ctr=0; u8_ctr<len; u8_ctr++)SPI2_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据     
    NRF24L01_CSN = 1;       //关闭SPI传输
    return status;          //返回读到的状态值
}    

//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:发送完成状况
u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf)
{
    u8 sta;
     SPI2_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8);//spi速度为9Mhz(24L01的最大SPI时钟为10Mhz)   
    NRF24L01_CE=0;
      NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节
     NRF24L01_CE=1;//启动发送       
    while(NRF24L01_IRQ!=0);//等待发送完成
    sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值       
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
    if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数
    {
        NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器 
        return MAX_TX; 
    }
    if(sta&TX_OK)//发送完成
    {
        return TX_OK;
    }
    return 0xff;//其他原因发送失败
}

//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:0,接收完成;其他,错误代码
u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf)
{
    u8 sta;                                           
    SPI2_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8); //spi速度为9Mhz(24L01的最大SPI时钟为10Mhz)   
    sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);  //读取状态寄存器的值         
    NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
    if(sta&RX_OK)//接收到数据
    {
        NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
        NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器 
        return 0; 
    }       
    return 1;//没收到任何数据
}        

//该函数初始化NRF24L01到RX模式
//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了           
void NRF24L01_RX_Mode(void)
{
    NRF24L01_CE=0;      
      NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
      
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);    //使能通道0的自动应答    
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址       
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);         //设置RF通信频率          
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度         
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式 
      NRF24L01_CE = 1; //CE为高,进入接收模式 
}                         
//该函数初始化NRF24L01到TX模式
//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//PWR_UP,CRC使能
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了           
//CE为高大于10us,则启动发送.     
void NRF24L01_TX_Mode(void)
{                                                         
    NRF24L01_CE=0;        
      NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(u8*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 
      NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK      

      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
      NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
    NRF24L01_CE=1;//CE为高,10us后启动发送
}

24l01.h

#ifndef __24L01_H
#define __24L01_H               
#include "sys.h"   

//
//NRF24L01寄存器操作命令
#define NRF_READ_REG    0x00  //读配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define NRF_WRITE_REG   0x20  //写配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define RD_RX_PLOAD     0x61  //读RX有效数据,1~32字节
#define WR_TX_PLOAD     0xA0  //写TX有效数据,1~32字节
#define FLUSH_TX        0xE1  //清除TX FIFO寄存器.发射模式下用
#define FLUSH_RX        0xE2  //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用
#define REUSE_TX_PL     0xE3  //重新使用上一包数据,CE为高,数据包被不断发送.
#define NOP             0xFF  //空操作,可以用来读状态寄存器     
//SPI(NRF24L01)寄存器地址
#define CONFIG          0x00  //配置寄存器地址;bit0:1接收模式,0发射模式;bit1:电选择;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;
                              //bit4:中断MAX_RT(达到最大重发次数中断)使能;bit5:中断TX_DS使能;bit6:中断RX_DR使能
#define EN_AA           0x01  //使能自动应答功能  bit0~5,对应通道0~5
#define EN_RXADDR       0x02  //接收地址允许,bit0~5,对应通道0~5
#define SETUP_AW        0x03  //设置地址宽度(所有数据通道):bit1,0:00,3字节;01,4字节;02,5字节;
#define SETUP_RETR      0x04  //建立自动重发;bit3:0,自动重发计数器;bit7:4,自动重发延时 250*x+86us
#define RF_CH           0x05  //RF通道,bit6:0,工作通道频率;
#define RF_SETUP        0x06  //RF寄存器;bit3:传输速率(0:1Mbps,1:2Mbps);bit2:1,发射功率;bit0:低噪声放大器增益
#define STATUS          0x07  //状态寄存器;bit0:TX FIFO满标志;bit3:1,接收数据通道号(最大:6);bit4,达到最多次重发
                              //bit5:数据发送完成中断;bit6:接收数据中断;
#define MAX_TX          0x10  //达到最大发送次数中断
#define TX_OK           0x20  //TX发送完成中断
#define RX_OK           0x40  //接收到数据中断

#define OBSERVE_TX      0x08  //发送检测寄存器,bit7:4,数据包丢失计数器;bit3:0,重发计数器
#define CD              0x09  //载波检测寄存器,bit0,载波检测;
#define RX_ADDR_P0      0x0A  //数据通道0接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
#define RX_ADDR_P1      0x0B  //数据通道1接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
#define RX_ADDR_P2      0x0C  //数据通道2接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P3      0x0D  //数据通道3接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P4      0x0E  //数据通道4接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P5      0x0F  //数据通道5接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define TX_ADDR         0x10  //发送地址(低字节在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0与此地址相等
#define RX_PW_P0        0x11  //接收数据通道0有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P1        0x12  //接收数据通道1有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P2        0x13  //接收数据通道2有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P3        0x14  //接收数据通道3有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P4        0x15  //接收数据通道4有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P5        0x16  //接收数据通道5有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define NRF_FIFO_STATUS 0x17  //FIFO状态寄存器;bit0,RX FIFO寄存器空标志;bit1,RX FIFO满标志;bit2,3,保留
                              //bit4,TX FIFO空标志;bit5,TX FIFO满标志;bit6,1,循环发送上一数据包.0,不循环;
//
//24L01操作线
#define NRF24L01_CE   PBout(12) //24L01片选信号
#define NRF24L01_CSN  PBout(10) //SPI片选信号       
#define NRF24L01_IRQ  PBin(11)  //IRQ主机数据输入

//24L01发送接收数据宽度定义
#define TX_ADR_WIDTH    5       //5字节的地址宽度
#define RX_ADR_WIDTH    5       //5字节的地址宽度
#define TX_PLOAD_WIDTH  32      //32字节的用户数据宽度
#define RX_PLOAD_WIDTH  32      //32字节的用户数据宽度
                                              

void NRF24L01_Init(void);                        //初始化
void NRF24L01_RX_Mode(void);                    //配置为接收模式
void NRF24L01_TX_Mode(void);                    //配置为发送模式
u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);//写数据区
u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg, u8 *pBuf, u8 u8s);    //读数据区          
u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 reg);                    //读寄存器
u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 reg, u8 value);        //写寄存器
u8 NRF24L01_Check(void);                        //检查24L01是否存在
u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf);                //发送一个包的数据
u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf);                //接收一个包的数据
#endif











这是主函数

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "OLED.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "spi.h"
#include "24l01.h"     

int main(void)
{         
    u8 tmp_buf[33];    //初始化要发送的数据
    
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    
    delay_init();  //初始化延时函数
  
    OLED_Init(); //初始化OLED            
    OLED_ShowString(1,1,"OLED_OK");
    
     NRF24L01_Init();//初始化NRF24L01              
    //判断2.4G无线传输模块是否正常
    while(NRF24L01_Check())  
    {
        OLED_ShowString(2,1,"NRF24L01_Error");
        delay_ms(200);
         delay_ms(200);
    }
    OLED_ShowString(2,1,"NRF24L01_Ok   ");
    
    //设置2.4G无线传输模块是发送模式
    NRF24L01_TX_Mode();
                                    
    while(1)
    {      
        tmp_buf[0]='S';
        tmp_buf[1]='T';
        tmp_buf[2]='M';
        tmp_buf[3]='3';
        tmp_buf[4]='2';
        //判断传输是否正常
        if(NRF24L01_TxPacket(tmp_buf)==TX_OK)
        {
            OLED_ShowString(3,1,"TX_OK ");            
        }
        else OLED_ShowString(3,1,"TX_ERR");
        
        delay_ms(100);
        OLED_ShowString(3,1,"        ");
    }                         
}


其中的sys文件用的stm32f10x的。

我简单解释一下

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这里改一下,就能接收数据

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到了这里,关于STM32F103C8T6与2.4G无线模块NRF24L01连接的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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