【nRF24L01 与 Arduino 连接实现无线通信】

前言

在本教程中，您将借助两个示例了解 nRF24L01 Arduino 接口。在第一个示例中，我们将发送“Hello world”和一个命令来闪烁连接到另一个 Arduino 的 LED。在第二个示例中，我们将进行双向控制，并从第一个 Arduino 发送命令以在第二个 Arduino 上闪烁 LED，然后我们将从第二个 Arduino 发送命令以在第一个 Arduino 上闪烁 LED。

nRF24L01 模块

nFR24L01 是一个收发器模块，这意味着它可以发送和接收数据。这些模块非常便宜，体积更小，规格也很多。这些模块的一些规格如下：
传输过程中的功耗在12mA左右，比LED还要小。
它可以以 250Kbps 到 2 Mbps 的波特率运行。
如果在开放空间使用并带有天线，其范围可达 100 米。
它可以同时发送和接收数据。
每个模块最多可与 6 个其他模块通信。
它使用 2.4 GHz 频段。
它可以以 1 MB 的传输速率发送 1 到 25 字节的原始数据。
它有 125 个不同的频道。

nRF24L01 模块通过 SPI 通信与 Arduino 协同工作。模块的管脚如下：

该模块的工作电压为 1.9 至 3.6V，但其他引脚可承受 5V，这意味着其他引脚可以直接连接到 Arduino。

MOSI、MISO 和 SCK 是 SPI 引脚，这些需要连接到 Arduino 的 SPI 引脚。不同的 Arduino 有不同的 SPI 引脚。

CSN 和 CE 用于将模块设置为活动模式以及在命令模式和发送模式之间切换。这些可以连接到 Arduino 的任何数字引脚。

IRQ 引脚是中断引脚，您不必连接它。

示例 1 - nRF24L01 Arduino 接口

在 nRF24L01 arduino 接口的第一个示例中，我们将简单地将数据从一个 Arduino 发送到另一个 Arduino。当我们按下连接到第一个 Arduino 的按钮时，连接到第二个 Arduino 的 LED 会亮起。
第一个示例的电路图如下所示，连接如下所示。
发射机代码：

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(9, 10); // CE, CSN 
const byte address[6] = "00001"; //地址 
int button_pin = 2;
boolean button_state = 0;
void setup() {
    
pinMode(button_pin, INPUT);
radio.begin();                  
radio.openWritingPipe(address); 
radio.setPALevel(RF24_PA_MIN); 
radio.stopListening();         
}
void loop()
{
    
button_state = digitalRead(button_pin);
if(button_state == HIGH)
{
    
const char text[] = "Your Button State is HIGH";
radio.write(&text, sizeof(text));     //发送数据
}
else
{
    
const char text[] = "Your Button State is LOW";
radio.write(&text, sizeof(text));    //发送数据
}
radio.write(&button_state, sizeof(button_state));  
//发送数据
delay(1000);
}

接收方代码：

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(9, 10); // CE, CSN
const byte address[6] = "00001";//地址保持一致
boolean button_state = 0;
int led_pin = 3;
void setup() {
    
pinMode(6, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
radio.begin();
radio.openReadingPipe(0, address);   
radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);       
radio.startListening();             
}
void loop()
{
    
if (radio.available())          //等待接收数据
{
    
char text[32] = "";                 //保存数据
radio.read(&text, sizeof(text));    
radio.read(&button_state, sizeof(button_state));    
if(button_state == HIGH)
{
    
digitalWrite(6, HIGH);
Serial.println(text);
}
else
{
    
digitalWrite(6, LOW);
Serial.println(text);}
}
delay(5);
}

示例 2 - nRF24L01 Arduino 接口

在 nRF24L01 Arduino 接口的第二个示例中，我们将进行双向通信。首先，我们将从第一个 Arduino 发送命令以点亮连接到第二个 Arduino 的 LED，然后我们将从第二个 Arduino 发送命令以点亮连接到第一个 Arduino 的 LED。
第一个 Arduino 的代码：

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(9, 10); // CE, CSN
const byte addresses [][6] = {
    "00001", "00002"}; 
 //发送地址和接收地址
int button_pin = 2;
int led_pin = 3;
boolean button_state = 0;
boolean button_state1 = 0;
void setup() {
    
  pinMode(button_pin, INPUT);
  pinMode(led_pin, OUTPUT);
  radio.begin();                          
  radio.openWritingPipe(addresses[1]);    
  radio.openReadingPipe(1, addresses[0]);  
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN); 
}
void loop() 
{
      
  delay(5);
  radio.stopListening();                                 //设置为发送端
  button_state = digitalRead(button_pin);
  radio.write(&button_state, sizeof(button_state));  //发送数据
  delay(5);
  
  radio.startListening();                            //设置为接收端
  while(!radio.available());                         //等待接收数据
  radio.read(&button_state1, sizeof(button_state1)); //读取数据
  if (button_state1 == HIGH)
  {
    
    digitalWrite(led_pin, HIGH);   
  }
  else
  {
    
    digitalWrite(led_pin, LOW);
  }
}

第二个 Arduino 的代码：

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(9, 10); // CE, CSN
const byte addresses [][6] = {
    "00001", "00002"};   
 //发送地址和接收地址
int button_pin = 2;
boolean button_state = 0;
boolean button_state1 = 0;
int led_pin = 3;
void setup() {
    
  pinMode(led_pin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  radio.begin();                          
  radio.openWritingPipe(addresses[0]);     
  radio.openReadingPipe(1, addresses[1]);  
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);           
}
void loop() 
{
    
  delay(5);
  radio.startListening();                    
  //设置为接收端
  if (radio.available())                  
  //等待接收数据
  {
    
    radio.read(&button_state, sizeof(button_state));
    if(button_state == HIGH)
  {
    
     digitalWrite(led_pin, HIGH);
  }
  else
  {
    
     digitalWrite(led_pin, LOW);
  }
  delay(5);
  
  radio.stopListening();                    
   //设置为发送端
  button_state1 = digitalRead(button_pin);
  radio.write(&button_state1, sizeof(button_state1));         //发送数据
  }
}

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