nRF24L01无线通信模块使用手册 - 图文

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nRF24L01无线通信模块使用手册

一、模块简介 该射频模块集成了NORDIC公司生产的无线射频芯片nRF24L01：

1．支持2.4GHz的全球开放ISM频段，最大发射功率为0dBm

2．2Mbps，传输速率高

3．功耗低，等待模式时电流消耗仅22uA

4．多频点（125个），满足多点通信及跳频通信需求 5．在空旷场地，有效通信距离：25m（外置天线）、10m（PCB天线） 6．工作原理简介：

发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式，接着把地址TX_ADDR和数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD必须在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据；若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从发送堆栈中清除；若未收到应答，则自动重新发射该数据（自动重发已开启），若重发次数（ARC_CNT）达到上限，MAX_RT置高，TX_PLD不会被清除；MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，以便通知MCU。最后发射成功时，若CE为低，则nRF24L01进入待机模式1；若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射；若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入待机模式2。

接收数据时，首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在接收堆栈中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，以便通知MCU去取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入空闲模式1。

二、模块电气特性

参数 供电电压 最大发射功率 最大数据传输率 电流消耗（发射模式，0dBm） 电流消耗（接收模式，2Mbps） 电流消耗（掉电模式） 温度范围

三、模块引脚说明

管脚 1 2 3 4 5 6

数值 5 0 2 11.3 12.3 900 -40~+85 单位 V dBm Mbps mA mA nA ℃ 符号 GND IRQ MISO MOSI SCK NC 1

功能 电源地 中断输出 SPI输出 SPI输入 SPI时钟 空 方向 O O I I 深圳市德普施科技有限公司

7 8 9 10 NC CSN CE +5V 空 芯片片选信号 工作模式选择 电源 I I

四、模块与AT89S52单片机接口电路

VCC P1.0 P1.1 CN CN P1.2 P1.3 P1.4 P3.2 GND AT89S52MCU模块

+5V CE CSN CN CN SCK MOSI MISO IRQ GND Nrf24L01通讯模块

注：上图为示意连接，可根据自己实际需求进行更改；使用AT89S52MCU模块时，请将Nrf24L01通

讯模块每个端口（MOSI、SCK、CSN和CE）接4.7K的排阻上拉到VCC增强其驱动能力（如下图：）。若使用其它单片机与Nrf24L01通讯模块相连时请串联2K电阻。

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五、工作模式控制 工作模式由CE和PWR_UP、PRIM_RX两寄存器共同控制： 模式 PWR_UP PRIM_RX CE FIFO寄存器状态 接收模式 发射模式 发射模式 待机模式II 待机模式I 掉电模式 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 - - 1 11 0→12 1 0 - - 数据存储在FIFO寄存器中，发射所有数据 数据存储在FIFO寄存器中，发射一个数据 TX FIFO为空 无正在传输的数据 - 注1：进入此模式后，只要CSN置高，在FIFO中的数据就会立即发射出去，直到所有数据数据发射完毕，之后进入待机模式II。

注2：正常的发射模式，CE端的高电平应至少保持10us。24L01将发射一个数据包，之后进入待机模式I。

六、数据和控制接口

通过以下六个引脚，可实现模块的所有功能： ①IRQ（低电平有效，中断输出）

②CE（高电平有效，发射或接收模式控制） ③CSN（SPI信号） ④SCK（SPI信号） ⑤MOSI（SPI信号）

⑥MISO（SPI信号） 通过SPI接口，可激活在数据寄存器FIFO中的数据；或者通过SPI命令（1个字节长度）访问寄存器。

在待机或掉电模式下，单片机通过SPI接口配置模块；在发射或接收模式下，单片机通过SPI接口接收或发射数据。

1．SPI指令 所有的SPI指令均在当CSN由低到高开始跳变时执行；从MOSI写命令的同时，MISO实时返回24L01的状态值；SPI指令由命令字节和数据字节两部分组成。

SPI命令字节表

指令名称 指令格式（二进制） 000A AAAA 001A AAAA 0110 0001 字节数 操作说明 R_REGISTER W_REGISTER R_RX_PAYLOAD 1~5 1~5 1~32 读寄存器。AAAAA表示寄存器地址。 写寄存器。AAAAA表示寄存器地址，只能在掉电或待机模式下操作。 在接收模式下读1~32字节RX有效断气。从字节0开始，数据读完后，FIFO寄存器清空。 W_TX_PAYLOAD FLUSH_TX

1010 0000 1110 0001 1~32 0 3

在发射模式下写1~31字节TX有效数据。从字节0开始。 在发射模式下，清空TX FIFO寄存器。 深圳市德普施科技有限公司

FLUSH_RX 1110 0010 0 在接收模式下，清空RX FIFO寄存器。在传输应答信号时不应执行此操作，否则不能传输完整的应答信号。 REUSE_TX_PL 1110 0011 0 应用于发射端。重新使用上一次发射的有效数据，当CE=1时，数据将不断重新发射。在发射数据包过程中，应禁止数据包重用功能。 NOP

1111 1111 0 空操作。可用于读状态寄存器。 2．SPI时序

SPI读写时序见下面两图。在写寄存器之前，一定要进入待机模式或掉电模式。其中，

Cn——SPI指令位；Sn——状态寄存器位；Dn——数据位（低字节在前，高字节在后；每个字节中高位在前）

SPI读时序

SPI写时序

七、寄存器内容及说明 地址 （十六进制） 00 MASK_RX_DR 6 0 R/W 寄存器 CONFIG Reserved 位 7 复位值 0 类型 R/W 配置寄存器 默认为0 可屏蔽中断RX_RD 1：中断产生时对IRQ没影响 0：RX_RD中断产生时，IRQ引脚为低 可屏蔽中断TX_RD MASK_TX_DS 5 0 R/W 1：中断产生时对IRQ没影响 0：TX_RD中断产生时，IRQ引脚为低 MASK_MAX_RT 可屏蔽中断MAX_RT 4 0 R/W 1：中断产生时对IRQ没影响 0：MAX_RT中断产生时，IRQ引脚为低 说明 4