基于nRF24L01的無(wú)線溫濕度測(cè)試系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
3．1 無(wú)線發(fā)送模式流程
1)MCU控制引腳CE為低，使nRF24L01進(jìn)入待機(jī)模式I，配置其寄存器：
2)當(dāng)MCU有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)地址(TX_ADDR)和有效數(shù)據(jù)(TX_PLD)通過(guò)SPI接口寫入nRF24L01，當(dāng)CSN為低時(shí)數(shù)據(jù)被不斷地寫入。發(fā)送端發(fā)送完數(shù)據(jù)后，將通道0設(shè)置為接收模式來(lái)接收應(yīng)答信號(hào)，其接收地址(RX_ADDR_P0)與接收端地址(TX_ADDR)相同；
3)設(shè)置PRIM_RX為低、CE為高，啟動(dòng)發(fā)射模塊，CE高電平持續(xù)時(shí)間最小為10μs；
4)nRF24L01 ShockBurst發(fā)送模式：無(wú)線系統(tǒng)上電、啟動(dòng)內(nèi)部16 MHz時(shí)鐘、無(wú)線發(fā)送數(shù)據(jù)打包、高速發(fā)送數(shù)據(jù)；
5)數(shù)據(jù)發(fā)送完后，立即進(jìn)入接收模式。如果在有效應(yīng)答時(shí)間范圍內(nèi)收到應(yīng)答信號(hào)，則認(rèn)為數(shù)據(jù)成功發(fā)送到了接收端，此時(shí)狀態(tài)寄存器的TX_DS位置高并把數(shù)據(jù)從TX_FIFO中清除掉；如果在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)沒有接收到應(yīng)答信號(hào)，則重新發(fā)送數(shù)據(jù)，如果自動(dòng)重發(fā)計(jì)數(shù)器溢出，則狀態(tài)寄存器的MAX_RT位置高，不清除TX_FIFO中的數(shù)據(jù)。當(dāng)MAX_RT或TX_DS為高電平時(shí)IRQ引腳產(chǎn)生中斷，IRQ中斷通過(guò)寫狀態(tài)寄存器來(lái)復(fù)位。如果重發(fā)次數(shù)在達(dá)到設(shè)定的最大重發(fā)次數(shù)時(shí)還沒有收到應(yīng)答信號(hào)的話，在MAX_RX中斷清除之前不會(huì)重發(fā)數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包丟失計(jì)數(shù)器(PLOS_CNT)在每次產(chǎn)生MAX_RT中斷后加一；
6)如果CE置低，則系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式I，如果不設(shè)置CE為低，則系統(tǒng)會(huì)發(fā)送TX_FIFO寄存器中下一包數(shù)據(jù)，如果TX_FIFO寄存器為空且CE為高則系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式II；
7)如果系統(tǒng)在待機(jī)模式Ⅱ，當(dāng)CE置低后系統(tǒng)立即進(jìn)入待機(jī)模式I。
nRF24L01的發(fā)送模式的程序流程圖如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/155242.htm
3．2 無(wú)線接收模式流程
1)MCU將nRF24L01的CE引腳置低，使其進(jìn)入待機(jī)模式I，并對(duì)其寄存器進(jìn)行配置；
2)將PWR_UP、PRIM_RX、CE引腳置高，使nRF24L01進(jìn)入接收模式；
3)130μs后nRF24L01開始檢測(cè)空中信息；
4)接收到有效的數(shù)據(jù)包后(地址匹配、CRC校驗(yàn)正確)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RX_FIFO中，同時(shí)RX_DR位置高，并產(chǎn)生中斷；
5)發(fā)送確認(rèn)信號(hào)；
6)MCU設(shè)置CE腳為低，使nRF24L01進(jìn)入待機(jī)模式I；
7)MCU通過(guò)SPI口以合適的速率將數(shù)據(jù)讀出。
nRF24L01的接收模式的程序流程圖如圖5所示。
4 結(jié)論
文中設(shè)計(jì)了一種低功耗、高可靠性的溫濕度測(cè)試系統(tǒng)。經(jīng)測(cè)試本系統(tǒng)在空曠環(huán)境下可靠通信距離達(dá)到220 m，可以滿足實(shí)際測(cè)試需要。
評(píng)論