2.4G无线RFID射频rfn24l01模块资料分享-融创电子社区

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[资料] 2.4G无线RFID射频rfn24l01模块资料分享

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楼主 | 发布于 2020-01-03 | 只看楼主

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一、模块介绍

(1) 2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用

(2) 最高工作速率2Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别

适合工业控制场合

(3) 126 频道，满足多点通信和跳频通信需要

(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制

(5) 低功耗1.9 - 3.6V 工作，待机模式下状态为22uA；掉电模

式下为900nA

(6) 内置2.4Ghz 天线，体积种类多样

(7) 模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提

供中断指示)，可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便

(8) 内置专门稳压电路，使用各种电源包括DC/DC 开关电源均有

很好的通信效果

(9) 2.54MM间距接口，DIP封装

(10)工作于Enhanced ShockBurst 具有Automatic packet

handling, Auto packet transaction handling,具有可选的

内置包应答机制，极大的降低丢包率。

(11)与51系列单片机P0口连接时候，需要加10K的上拉电阻,与其

余口连接不需要。

(12)其他系列的单片机，如果是5V的，请参考该系列单片机IO口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块! 如果是3.3V的，可以直接和nRF24l01模块的IO口线连接。比如AVR系列单片机。如果是5V 的，一般串接2K 的电阻

二、接口电路

说明：

(1)VCC脚接电压范围为1.9V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超过

3.6V将会烧毁模块。推荐电压3.3V左右。

(2) 除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口

直接相连，无需电平转换。当然对3V左右的单片机更加适用了。

(3) 硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO

口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机

IO口就可以了，当然用串口也可以了。

(4) 如果需要其他封装接口，比如密脚插针，或者其他形式的接口，

可以联系我们定做。

三、模块结构和引脚说明

NRF24L01 模块使用Nordic 公司的nRF24L01 芯片开发而成。

四、工作方式

NRF2401有工作模式有五种：

1收发模式

2配置模式

3空闲模式

4关机模式

工作模式由PWR_UP register 、PRIM_RX register和CE决定，下表

4.1 收发模式

收发模式有Enhanced ShockBurstTM收发模式、ShockBurstTM收发模式和直接收发模式三种，收发模式由器件配置字决定，具体配置将在器件配置部分详细介绍。

4.1.1 Enhanced ShockBurstTM收发模式

Enhanced ShockBurstTM收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速(1Mbps)发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：尽量节能；低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射)；数据在空中停留时间短，抗干扰性高。Enhanced ShockBurstTM技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。

在Enhanced ShockBurstTM收发模式下， NRF24L01自动处理字头

和CRC校验码。在接收数据时，自动把字头和CRC校验码移去。在送

数据时，自动加上字头和CRC校验码，在发送模式下，置CE为高，至

少10us，将时发送过程完成后。

4.1.1.2 Enhanced ShockBurstTM发射流程

A. 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入NRF24L01；

B. 配置CONFIG寄存器，使之进入发送模式。C. 微控制器把CE置高

（至少10us），激发NRF24L01进行Enhanced ShockBurstTM发射； D.

N24L01的Enhanced ShockBurstTM发射(1) 给射频前端供电； (2)

射频数据打包(加字头、CRC校验码)； (3) 高速发射数据包； (4)

发射完成，NRF24L01进入空闲状态。4.1.1.2 Enhanced ShockBurstTM

接收流程A. 配置本机地址和要接收的数据包大小；B. 配置CONFIG

寄存器，使之进入接收模式，把CE置高。

C. 130us后，NRF24L01进入监视状态，等待数据包的到来； D.收到

正确的数据包(正确的地址和CRC校验码)，NRF2401自动把字头、地址和CRC校验位移去；

E. NRF24L01通过把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微

控制器中断)通知微控制器；F. 微控制器把数据从NewMsg_RF2401 读出；G. 所有数据读取完毕后，可以清除STATUS寄存器。NRF2401可以进入

4.1.3 ShockBurstTM收发模式

ShockBurstTM收发模式可以与Nrf2401a,02,E1及E2兼容，具体表述前看本公司的N-RF2401文档。

4.2 空闲模式

NRF24L01的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的

优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间。在空闲模式下，部分

片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关。

4.3 关机模式

在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流为

900nA左右。关机模式下，配置字的内容也会被保持在NRF2401片内，

这是该模式与断电状态最大的区别。

五、配置NRF24L01模块

NRF2401的所有配置工作都是通过SPI完成，共有30字节的配置字。我们推荐NRF24L01工作于Enhanced ShockBurstTM 收发模式，这种工作模式下，系统的程序编制会更加简单，并且稳定性也会更高，因此，下文着重介绍把NRF24L01配置为Enhanced ShockBurstTM收发模式的器件配置方法。ShockBurstTM的配置字使NRF24L01能够处理射频协议，在配置完成后，在NRF24L01工作的过程中，只需改变其最低一个字节中的内容,以实现接收模式和发送模式之间切换。

ShockBurstTM的配置字可以分为以下四个部分：

数据宽度：声明射频数据包中数据占用的位数。这使得NRF24L01能够区分接收数据包中的数据和CRC校验码；

地址宽度：声明射频数据包中地址占用的位数。这使得NRF24L01能够区分地址和数据；

地址：接收数据的地址，有通道0到通道5的地址；

CRC：使NRF24L01能够生成CRC校验码和解码。

当使用NRF24L01片内的CRC技术时，要确保在配置字(CONFIG的 EN_CRC)中CRC校验被使能，并且发送和接收使用相同的协议NRF24L01配置字的CONFIG寄存器的位描述如下表所示。

NRF24L01 CONFIG 配置字描述