【正文】 4L01無(wú)線通信模塊 概述: nRF24L01 是一款工作在 ~ 世界通用 ISM 頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片。輸出功率、頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過(guò) SPI 接口進(jìn)行設(shè)置。掉電模式和待機(jī)模式下電流消耗更低。nRF24L01 在不同模式下的引腳功能引腳名稱方向發(fā)送模式接收模式待機(jī)模式掉電模式CE輸入高電平10us高電平低電平CSN輸入SPI 片選使能，低電平使能SCK輸入SPI 時(shí)鐘MOSI輸入SPI 串行輸入MISO三態(tài)輸出SPI 串行輸出IRQ輸出中斷，低電平使能 表nRF24L01 引腳功能待機(jī)模式： 待機(jī)模式 I 在保證快速啟動(dòng)的同時(shí)減少系統(tǒng)平均消耗電流。在待機(jī)模式 II 下部分時(shí)鐘緩沖器處在工作模式。在待機(jī)模式期間，寄存器配置字內(nèi)容保持不變。進(jìn)入掉電模式后，nRF24L01 停止工作，但寄存器內(nèi)容保持不變。掉電模式由寄存器中 PWR_UP 位來(lái)控制數(shù)據(jù)包處理方式：nRF24L01 有如下幾種數(shù)據(jù)包處理方式： ShockBurstTM（與 nRF2401，nRF24E1，nRF2402，nRF24E2 數(shù)據(jù)傳輸率為 1Mbps 時(shí)相同） 增強(qiáng)型 ShockBurstTM 模式 ShockBurstTM 模式： ShockBurst 模式下 nRF24L01 可以與成本較低的低速 MCU 相連。ShockBurst 模式通過(guò)允許與單片機(jī)低速通信而無(wú)線部分高速通信，減小了通信的平均消耗電流。 在 ShockBurstTM 發(fā)送模式下，nRF24L01 自動(dòng)生成前導(dǎo)碼及 CRC 校驗(yàn)，參見(jiàn)表格 12。減少了 MCU 的查詢時(shí)間，也就意味著減少了 MCU 的工作量同時(shí)減少了軟件的開(kāi)發(fā)時(shí)間。在掉電模式下、待機(jī)模式下和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中 MCU 可以隨時(shí)訪問(wèn) FIFO 寄存器。 增強(qiáng)型的 ShockBurstTM 模式： 增強(qiáng)型 ShockBurstTM 模式可以使得雙向鏈接協(xié)議執(zhí)行起來(lái)更為容易、有效。一旦數(shù)據(jù)丟失，則通過(guò)重新發(fā)送功能將丟失的數(shù)據(jù)恢復(fù)。 圖Ⅰ nRF24L01 在星形網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)構(gòu)圖 圖Ⅱ nRF24L01 接口圖nRF24L01 在接收模式下可以接收 6 路不同通道的數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖 4。也就是說(shuō) 6 個(gè)不同的 nRF24L01 設(shè)置為發(fā)送模式后可以與同一個(gè)設(shè)置為接收模式的nRF24L01 進(jìn)行通訊，而設(shè)置為接收模式的 nRF24L01 可以對(duì)這 6 個(gè)發(fā)射端進(jìn)行識(shí)別。1~5 數(shù)據(jù)通道都為 8 位自身地址和 32 位公用地址。 主機(jī)模塊 1602液晶實(shí)物圖： 簡(jiǎn)介1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。每位之間都有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱?，它不能顯示圖形。模塊編程簡(jiǎn)便，刷新速度快，是一款低端的高性能顯示設(shè)備。4RSRS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。6EE(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。 接口示意圖 STC89C52RC+單片機(jī)介紹 STC89C52RC+單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾/高速/低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期、6時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意選擇1，增強(qiáng)型12時(shí)鐘/機(jī)器周期、6時(shí)鐘/機(jī)器周期8051CPU。3，工作頻率范圍040MHZ，相當(dāng)于傳統(tǒng)8051單片機(jī)的080MHZ實(shí)際工作頻率可到達(dá)48MHZ。 5，片上集成512字節(jié)的RAM。7，ISP(在線系統(tǒng)編程)/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。9，看門狗。11,4路外部中斷，下降沿觸發(fā)或者低電平觸發(fā)。13，ISP(在線系統(tǒng)編程)/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。15，封裝：PLCC40，PIDP44.16，管腳圖 紅外線接收頭及遙控 紅外接收頭原理 我們知道，人的眼睛能看到的可見(jiàn)光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。比紫光波長(zhǎng)還短的光叫紫外線，比紅光波長(zhǎng)還長(zhǎng)的光叫紅外線。 紅外遙控系統(tǒng)　　紅外遙控的概述： 　　紅外線的光譜位于紅色光之外， ～，比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)。紅外遙控幾乎適用所有家電的控制。 　　調(diào)制載波頻率一般在30khz到60khz之間，大多數(shù)使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如圖2所示，這是由發(fā)射端所使用的 455kHz晶振決定的。12≈ kHz≈38kHz。由于發(fā)射系統(tǒng)一般用電池供電，這就要求芯片 的功耗要很低，芯片大多都設(shè)計(jì)成可以處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)才工作，這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應(yīng)該有 足夠的耐物理撞擊能力，不能選用普通的石英晶體，一般是選用陶瓷共鳴器，陶瓷共鳴器準(zhǔn)確性沒(méi)有石英晶體高，但通常 一點(diǎn)誤差可以忽略不計(jì)。 　　 圖3b 射極輸出驅(qū)動(dòng)電路 圖3a 簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)電路如圖3a和圖3b是LED的驅(qū)動(dòng)電路，圖3a是最簡(jiǎn)單電路， 選用元件時(shí)要注意三極管的開(kāi)關(guān)速度要快，還要考慮到LED的正向 電流和反向漏電流，一般流過(guò)LED的最大正向電流為100mA，電流越大，其發(fā)射的波形強(qiáng)度越大。圖3b所示的 射極輸出電路可以解決這個(gè)問(wèn)題， 發(fā)射極電流IE基本不變，根據(jù)IE≈IC,所以流過(guò)LED的電流也基本不變，這樣保證了當(dāng)電池電壓降低時(shí)還可以保證一定的遙控距離。由于 DS12C887 能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、 年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器,解決了“千年”問(wèn)題；DS12C887 中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保 持 10 年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12 小時(shí)制和 24 小時(shí)制兩種模式。 引腳功能DS12C887 的引腳排列如圖 1 所示，各管腳的功能說(shuō)明如下： GND、VCC：直流電源，其中 VCC 接+5V 輸入，GND 接地，當(dāng) VCC 輸入為+5V 時(shí)，用 戶可以訪問(wèn) DS12C887 內(nèi) RAM 中的數(shù)據(jù)，并可對(duì)其進(jìn)行讀、寫操作；當(dāng) VCC 的輸入小于+ 時(shí)，禁止用戶對(duì)內(nèi)部 RAM 進(jìn)行讀、寫操作，此時(shí)用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時(shí)間信 息；當(dāng) VCC 的輸入小于+3V 時(shí)，DS12C887 會(huì)自動(dòng)將電源發(fā)換到內(nèi)部自帶的鋰電池上，以保證 內(nèi)部的電路能夠正常工作。本 文主要討論 Intel 模式。AD0～AD7：復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線，該總線采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，在總線周期的前半部分，出 現(xiàn)在 AD0～AD7 上的是地址信息，可用以選通 DS12C887 內(nèi)的 RAM，總線周期的后半部分出 現(xiàn)在 AD0～AD7 上的數(shù)據(jù)信息。（17）DS/RD：數(shù)據(jù)選擇或讀輸入腳，該引腳有兩種工作模式，當(dāng) MOT 接 VCC 時(shí)，選用 Motorola 工作模式，在這種工作模式中，每個(gè)總線周期的后一部分的 DS 為高電平，被稱為數(shù) 據(jù)選通。在寫操作中，DS 的下降沿將使總線 AD0～AD7 上的數(shù)據(jù)鎖存在 DS12C887 中；當(dāng) MOT 接 GND 時(shí)，選用 Intel 工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即 Read Enable。此時(shí)，該引腳的作用是區(qū)分進(jìn)行的是讀操作還是寫操作，當(dāng) R/W 為高電平時(shí) 為讀操作，R/W 為低電平時(shí)為寫操作；當(dāng) MOT 接 GND 時(shí)，該腳工作在 Intel 模式，此時(shí)該作 為寫允許輸入，即 Write Enable。（19）：中斷請(qǐng)求輸入，低電平有效，該腳有效對(duì) DS12C887 內(nèi)的時(shí)鐘、日歷和 RAM 中的 內(nèi)容沒(méi)有任何影響，僅對(duì)內(nèi)部的控制寄存器有影響，在典型的應(yīng)用中，RESET 可以直接接 VCC，這樣可以保證 DS12C887 在掉電時(shí)，其內(nèi)部控制寄存器不受影響。這種模式上，先有兩個(gè)發(fā)送塊分別發(fā)送數(shù)據(jù)和不同的地址，接收塊收到數(shù)據(jù)后自動(dòng)將接收到的地址發(fā)送出去，而將數(shù)據(jù)存入地址對(duì)應(yīng)的通道中。當(dāng)然，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)不完全在無(wú)線通信模塊與單片機(jī)上，也與單片機(jī)自身的處理速度有關(guān)。因此為了降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度以及考慮到系統(tǒng)整體的控制性能，最終放棄了累贅的溫度無(wú)線傳輸部分，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。這種情況在單獨(dú)調(diào)試主機(jī)與芯片的時(shí)候時(shí)間顯示較為正常，然而當(dāng)聯(lián)調(diào)的時(shí)候由于單片機(jī)處理數(shù)據(jù)大大增加，while內(nèi)的指令全部執(zhí)行一遍的時(shí)間也大大增加，導(dǎo)致了不能及時(shí)的讀取出芯片中的數(shù)據(jù)而不能及時(shí)更新，從而顯示的時(shí)候每秒之間轉(zhuǎn)換的時(shí)間不等甚至大大超過(guò)了一秒，而整體時(shí)間又是精準(zhǔn)的。最后就是液晶顯示的一些問(wèn)題，系統(tǒng)調(diào)試中當(dāng)按“MODE”鍵退出時(shí)間調(diào)試時(shí)，液晶顯示上會(huì)出現(xiàn)不斷掃描的一些影子，影響了視覺(jué)效果。調(diào)試的過(guò)程中通過(guò)在軟件上編寫退出時(shí)的清屏指令改善過(guò)這個(gè)問(wèn)題，但效果不是很好，只有一部分機(jī)會(huì)液晶不會(huì)出現(xiàn)這種情況，也成為本系統(tǒng)的一個(gè)遺留問(wèn)題。謝詞 本次設(shè)計(jì)過(guò)程中多虧了本班上的段亞強(qiáng)同學(xué)不厭其煩的聽(tīng)我講述設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題，并討論解決辦法，正因?yàn)樗羞^(guò)使用此款無(wú)線芯片的經(jīng)驗(yàn)才使得我能這么快的掌握無(wú)線通信模塊的工作方式。在這里，對(duì)這些給予我?guī)椭娜艘徊⒈硎靖兄x。sbit MOSI =P1^5。sbit CE =P1^2。//sbit IRQ =。//*********************************************NRF24L01*************************************define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address widthdefine RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address widthdefine TX_PLOAD_WIDTH 5 // 5 uints TX payloaddefine RX_PLOAD_WIDTH 5 // 5 uints TX payload//***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************define READ_REG 0x00 // 讀寄存器指令define WRITE_REG 0x20 // 寫寄存器指令define RD_RX_PLOAD 0x61 // 讀取接收數(shù)據(jù)指令define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 寫待發(fā)數(shù)據(jù)指令define FLUSH_TX 0xE1 // 沖洗發(fā)送 FIFO指令define FLUSH_RX 0xE2 // 沖洗接收 FIFO指令define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定義重復(fù)裝載數(shù)據(jù)指令define NOP 0xFF // 保留//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************define CONFIG 0x00 // 配置收發(fā)狀態(tài)，CRC校驗(yàn)?zāi)Ｊ揭约笆瞻l(fā)狀態(tài)響應(yīng)方式define EN_AA 0x01 // 自動(dòng)應(yīng)答功能設(shè)置define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道設(shè)置define SETUP_AW 0x03 // 收發(fā)地址寬度設(shè)置define SETUP_RETR 0x04 // 自動(dòng)重發(fā)功能設(shè)置define RF_CH 0x05 // 工作頻率設(shè)置define RF_SETUP 0x06 // 發(fā)射速率、功耗功能設(shè)置define STATUS 0x07 // 狀態(tài)寄存器define OBSERVE_TX 0x08 // 發(fā)送監(jiān)測(cè)功能define CD 0x09 // 地址檢測(cè) define RX_ADDR_P0 0x0A // 頻道0接收數(shù)據(jù)地址define RX_ADDR_P1 0x0B // 頻道1接收數(shù)據(jù)地址define RX_ADDR_P2 0x0C // 頻道2接收數(shù)據(jù)地址define RX_ADDR_P3 0x0D // 頻道3接收數(shù)據(jù)地址define RX_ADDR_P4 0x0E // 頻道4接收數(shù)據(jù)地址define RX_ADDR_P5 0x0F // 頻道5接收數(shù)據(jù)地址define TX_ADDR 0x10 // 發(fā)送地址寄存器define RX_PW_P0 0x11 // 接收頻道0接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度define RX_PW_P1 0x12 // 接收頻道0接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度define RX_