一、前言

無(wú)線透?jìng)魇忻嫔陷^為常見的是基于藍(lán)牙、esp的多種透?jìng)髂K，今天介紹的則是用NRF24L01芯片構(gòu)成的電路。（nRF24L01是由NORDIC生產(chǎn)的工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM 頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片）

整個(gè)模塊的使用更加專業(yè)，傳輸?shù)木嚯x也更加遠(yuǎn)，工業(yè)級(jí)的水準(zhǔn)要求，更是保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定和信息的抗干擾能力。

二、硬件要求

GT-24模塊是一款2.4GHz，100mW，高速（最高空中速率可達(dá)到2Mbps），高穩(wěn)定性，工業(yè)級(jí)的無(wú)線收發(fā)一體數(shù)傳模塊。模塊自帶高性能PCB天線，精確阻抗匹配。

此外還內(nèi)置RFX2401功放芯片，內(nèi)建LNA，接收靈敏度提高10dBm，工作2.4GHz~2.5GHz的ISM頻段。該模塊發(fā)射功率足，頻譜特性好，諧波小，頻道串?dāng)_小，體積超小，全部村田原裝料，工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的典范。

OLED屬于一種電流型的有機(jī)發(fā)光器件，這里作為試驗(yàn)顯示作用。因?yàn)槠滹@示的特殊性，對(duì)于arduino更多的是U8g2庫(kù)文件的編寫以及調(diào)用。

三、參數(shù)基礎(chǔ)

GT-24
射頻方案 nRF24L01P
模塊尺寸 30.3×14.5mm
工作頻段 2.4GHz ~ 2.525GHz
生產(chǎn)工藝 無(wú)鉛環(huán)保工藝
接口方式 181.27mm/242.54mm
供電電壓 2.0-3.6VDC
通信電平 0.7VCC 3.3V
實(shí)測(cè)距離 1000m
發(fā)射功率 4 級(jí)可調(diào) 最大20dBm
空中速率 250k ~ 2Mbps
關(guān)斷電流 約 30uA
發(fā)射電流 約 90mA
接收電流 約20mA
天線形式 PCB 天線/ipex 座子天線
通信接口 SPI
發(fā)射長(zhǎng)度 單個(gè)數(shù)據(jù)包 132 字節(jié)
接收長(zhǎng)度 單個(gè)數(shù)據(jù)包 1~32 字節(jié)
RSSI支持 不支持
接收靈敏度 -94dBm@250kbp
工作溫度 -40 ~ +85℃
工作濕度 10% ~ 90%
儲(chǔ)存溫度 -40 ~ +125℃

oled顯示屏
大?。?0.96寸
分辨率：12864
寬電壓：3.3-5v
體積：27mm27mm*2mm
溫度范圍：－30℃-70℃
使用壽命：≥16000小時(shí)
支持協(xié)議：iic

四、原理剖析

主芯片nRF24L01內(nèi)置基帶協(xié)議引擎 (增強(qiáng)型ShockBurst)，設(shè)計(jì)用于超低功耗無(wú)線應(yīng)用。MCU(微控制器)和 利用nRF24L01設(shè)計(jì)無(wú)線電系統(tǒng)只需極少的外部無(wú)源元件。nRF24L01通過(guò)串行外設(shè)接口(SPI)進(jìn)行配置和操作。)通過(guò)該接口，寄存器映射是可用的。寄存器映射包含nRF24L01中的所有配置寄存器 并且在芯片的所有操作模式下都是可訪問(wèn)的。

模塊為 nRF24L01P+PA+LNA，其驅(qū)動(dòng)方式完全等同于 nRF24L01P，可以完全遵照 nRF24L01P 芯片手冊(cè)進(jìn)行操作。
①CE 引腳和LNA 使能引腳相連接，當(dāng) CE=1 時(shí)，LNA 被打開，當(dāng) CE=0 時(shí)，LNA 被關(guān)閉。 此操作個(gè) nRF24L01 的收發(fā)模式是完全吻合的，完全不用去管LNA。
②CE 可以長(zhǎng)期接高電平，但是模塊寫寄存器時(shí)必須首先設(shè)置為 POWER DOWN 掉電模式，建議連接 CE 到單片機(jī) IO 口。IRQ 可不接，可采用 SPI 查詢方式來(lái)獲取中斷狀態(tài)。但是建議使用單片機(jī)外部中斷。
③模塊的 CE 引腳時(shí)序操作可采用 nRF24L01 的手冊(cè)要求，高電平時(shí)間大于 10us 就行。

oled使用相關(guān)的U8g2庫(kù)，選擇合適的分辨率和尺寸，進(jìn)行顯示字符。

五、透?jìng)魉悸?/h2>

通過(guò)兩塊同樣的模塊進(jìn)行收發(fā)，由開發(fā)板進(jìn)行編碼程序和解碼程序，期間注意幾個(gè)要點(diǎn)：
①發(fā)射、接收，都需要在視野開闊和盡量少干擾、甚至無(wú)干擾的環(huán)境狀態(tài)下，這樣信號(hào)才能傳輸?shù)母€(wěn)定、完整和遠(yuǎn)。
②通道一致，編解碼的時(shí)候，需要注意的是發(fā)射和接收地址區(qū)分開，但是所使用的通道必須一致，頻段一致，才能正常收發(fā)。

六、程序概要

下面展示本次所需要的程序代碼，首先是tx，發(fā)送使用：

#include  < U8glib.h >
#include < SPI.h >
#include < Mirf.h >
#include < nRF24L01.h >
#include < MirfHardwareSpiDriver.h >
U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE);//引用庫(kù)文件，128?64就是對(duì)oled的分辨率進(jìn)行設(shè)置
char str1[]="youxindianzi";
char str2[]="Send of number:";
uint8_t convert[6]={0}; //定義所占用的字節(jié)數(shù)
uint8_t all,one;

uint32_t oled_liang(uint8_t a,uint8_t b)
{
  uint32_t m=1;  
  while(b--)m*=a;    
  return m;          //遞歸函數(shù)調(diào)用
}
void show_liang(uint8_t* Tx_str,uint8_t lon,uint8_t rw)   
{           
  uint8_t c,type;
  uint8_t EN=0;    
  for(c=0;c< rw;c++)
  {
    type=(lon/oled_liang(10,rw-c-1))%10;
    
    *Tx_str =  type+0x30;
    Tx_str++; 
  } 
}             //把16進(jìn)制數(shù)組轉(zhuǎn)換為字符
void u8g_transfer(void) {
  u8g.setFont(u8g_font_6x10);
  u8g.setFontRefHeightExtendedText();
  u8g.setDefaultForegroundColor();
  u8g.setFontPosTop();
}                           //調(diào)用庫(kù)函數(shù)指令
void setup()
{
 u8g_transfer();//初始化字體，屏幕參數(shù)
  u8g.firstPage();  
    do {
      u8g.drawStr(30,0,(char *)str1);    //調(diào)用行列，屏幕顯示字體 
      u8g.drawStr(0,10,(char *)str2);      //調(diào)用行列，屏幕顯示字體 
   } 
    while( u8g.nextPage() );       //循環(huán)空格填補(bǔ)
    
    Mirf.spi = &MirfHardwareSpi;  //調(diào)用spi協(xié)議
    Mirf.init();                 //初始化
    Mirf.setRADDR((byte *)"ABCDE"); //設(shè)置自己的地址（發(fā)送端地址），使用5個(gè)字符
    Mirf.payload = sizeof(one);      //返回上面的定義變量的字節(jié)數(shù)
    Mirf.channel = 90;              //設(shè)置所用信道
    Mirf.config();
}
 
void loop()
{
   Mirf.setTADDR((byte *)"ABCDE");           //設(shè)置接收端地址
 one = random(255);                      //0-255的隨機(jī)數(shù)
  Mirf.send((byte *)&one);                //發(fā)送指令，發(fā)送隨機(jī)數(shù)value
  while(Mirf.isSending()) delay(1);         //直到發(fā)送成功，退出循環(huán)
  
   show_liang(convert,all,3);
   u8g.firstPage();                     
    do {
      u8g.drawStr(30,0,(char *)str1);        //繼續(xù)調(diào)用行列，屏幕顯示字體 
      u8g.drawStr(0,10,(char *)str2);         //繼續(xù)調(diào)用行列，屏幕顯示字體 
      u8g.drawStr(100,10,convert);           //增加顯示上面定義的字節(jié)數(shù)
      } 
    while( u8g.nextPage() );
    all++;
    delay(1000);
}

然后是rx，接收使用：

#include < U8glib.h >
#include < SPI.h >
#include < Mirf.h >
#include < nRF24L01.h >
#include < MirfHardwareSpiDriver.h >
U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE);        
char str1[]="youxindianzi";
char str2[]="accepting of data:";
uint8_t convert[6]={0};  //定義所占用的字節(jié)數(shù)
uint8_t all,one;


uint32_t oled_liang(uint8_t a,uint8_t b)
{
  uint32_t m=1;  
  while(b--)m*=a;    
  return m;
}           //遞歸函數(shù)調(diào)用
void show_liang(uint8_t* Tx_str,uint8_t lon,uint8_t rw)   
{           
  uint8_t c,type;
  uint8_t EN=0;    
  for(c=0;c< rw;c++)
  {
    type=(lon/oled_liang(10,rw-c-1))%10;
    
    *Tx_str =  type+0x30;
    Tx_str++;
  }
}                  //把16進(jìn)制數(shù)組轉(zhuǎn)換為字符
                           
void u8g_prepare(void) {
  u8g.setFont(u8g_font_6x10);
  u8g.setFontRefHeightExtendedText();
  u8g.setDefaultForegroundColor();
  u8g.setFontPosTop();
}                               //調(diào)用庫(kù)函數(shù)指令

void setup()
{
  u8g_prepare();//初始化字體，屏幕參數(shù)
  u8g.firstPage();  
    do {
      u8g.drawStr(30,0,(char *)str1);      //調(diào)用行列，屏幕顯示字體 
      u8g.drawStr(0,10,(char *)str2);       //調(diào)用行列，屏幕顯示字體   
   } 
    while( u8g.nextPage() );      //循環(huán)空格填補(bǔ)
    
    Mirf.spi = &MirfHardwareSpi;
    Mirf.init();
    Mirf.setRADDR((byte *)"ABCDE"); //設(shè)置自己的地址（發(fā)送端地址），使用5個(gè)字符
    Mirf.payload = sizeof(one);         //返回上面的定義變量的字節(jié)數(shù)
    Mirf.channel = 90;              //設(shè)置所用信道
    Mirf.config();
}
 
void loop()
{
   if(Mirf.dataReady()) { 
    Mirf.getData((byte *) &one);
     show_liang(convert,one,3); //當(dāng)接收到信息，便從oled顯示輸出接收到的數(shù)據(jù)
     Serial.begin(9600);               
      Serial.println("arrive");//當(dāng)接收到信息，便從串口顯示arrive，表示響應(yīng)
    u8g.firstPage();  
    do {
          u8g.drawStr(100,10,convert);
       } 
    while( u8g.nextPage() );
 }
}

七、arduino使用接線

線路連接：
RF24L01： VCC 3.3V
GND GND
CE D8
IRQ --
CSN D7
SCK D13
MOSI D11
MISO D12

OLED顯示(IIC):  VCC        3.3V
                GND        GND
                SCL        A5
                SDA        A4

八、成果展示

審核編輯 黃宇