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nRF24L01硬件SPI无线双向通讯单片机程序

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ID:386826 发表于 2019-1-10 22:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
stc实例无线双向通讯代码
nRF24L01双向通讯实验步骤：
1：将TXRX程序下载到两块EasySTC15开发板(开发板A和开发板B)中。
2：按下开发板A上的按键S3，可以看到开发板B上的RGB指示灯中的红灯状态翻转。
2：按下开发板B上的按键S3，可以看到开发板A上的RGB指示灯中的红灯状态翻转。

单片机源程序如下:
  1. /****************************************Copyright (c)****************************************************
  2. **                                       
  3. **                                 
  4. **
  5. **--------------File Info---------------------------------------------------------------------------------
  6. ** File name:                       
  7. ** Last modified Date:         
  8. ** Last Version:                  
  9. ** Descriptions:                                                       
  10. **--------------------------------------------------------------------------------------------------------
  11. ** Created by:                        FiYu
  12. ** Created date:                2016-3-5
  13. ** Version:                            1.0
  14. ** Descriptions:                nRF24L01无线双向通讯（硬件SPI）                                       
  15. **--------------------------------------------------------------------------------------------------------
  16. ** Modified by:                        FiYu
  17. ** Modified date:               
  18. ** Version:                               
  19. ** Descriptions:               
  20. ** Rechecked by:                       
  21. **********************************************************************************************************/
  22. /****-----参考：宏晶科技的有关资料及程序-------***********/
  23. #include <STC15F2K60S2.h>

  25. #define  uint unsigned int  
  26. #define  uchar unsigned char

  28. //无线收发地址宽度(字节数)
  29. #define TX_ADDR_WIDTH 5
  30. #define RX_ADDR_WIDTH 5

  32. //无线收发数据长度(字节数)
  33. #define TX_PLOAD_WIDTH 1
  34. #define RX_PLOAD_WIDTH 1

  36. #define SPIF 0x80 //SPSTAT.7
  37. #define WCOL 0x40 //SPSTAT.6
  38. #define SSIG 0x80 //SPCTL.7
  39. #define SPEN 0x40 //SPCTL.6
  40. #define DORD 0x20 //SPCTL.5
  41. #define MSTR 0x10 //SPCTL.4
  42. #define CPOL 0x08 //SPCTL.3
  43. #define CPHA 0x04 //SPCTL.2
  44. #define SPDHH 0x00 //CPU_CLK/4
  45. #define SPDH 0x01 //CPU_CLK/8
  46. #define SPDL 0x02 //CPU_CLK/16
  47. #define SPDLL 0x03 //CPU_CLK/32

  49. /****************************************************************************************************/
  50. //NRF24L01寄存器操作命令
  51. #define SPI_READ_REG    0x00  //读配置寄存器,低5位为寄存器地址
  52. #define SPI_WRITE_REG   0x20  //写配置寄存器,低5位为寄存器地址
  53. #define RD_RX_PLOAD     0x61  //读RX有效数据,1~32字节
  54. #define WR_TX_PLOAD     0xA0  //写TX有效数据,1~32字节
  55. #define FLUSH_TX        0xE1  //清除TX FIFO寄存器.发射模式下用
  56. #define FLUSH_RX        0xE2  //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用
  57. #define REUSE_TX_PL     0xE3  //重新使用上一包数据,CE为高,数据包被不断发送.
  58. #define NOP             0xFF  //空操作,可以用来读状态寄存器         
  59. //SPI(NRF24L01)寄存器地址
  60. #define CONFIG          0x00  //配置寄存器地址;bit0:1接收模式,0发射模式;bit1:电选择;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;
  61.                               //bit4:中断MAX_RT(达到最大重发次数中断)使能;bit5:中断TX_DS使能;bit6:中断RX_DR使能
  62. #define EN_AA           0x01  //使能自动应答功能  bit0~5,对应通道0~5
  63. #define EN_RXADDR       0x02  //接收地址允许,bit0~5,对应通道0~5
  64. #define SETUP_AW        0x03  //设置地址宽度(所有数据通道):bit1,0:00,3字节;01,4字节;02,5字节;
  65. #define SETUP_RETR      0x04  //建立自动重发;bit3:0,自动重发计数器;bit7:4,自动重发延时 250*x+86us
  66. #define RF_CH           0x05  //RF通道,bit6:0,工作通道频率;
  67. #define RF_SETUP        0x06  //RF寄存器;bit3:传输速率(0:1Mbps,1:2Mbps);bit2:1,发射功率;bit0:低噪声放大器增益
  68. #define STATUS          0x07  //状态寄存器;bit0:TX FIFO满标志;bit3:1,接收数据通道号(最大:6);bit4,达到最多次重发
  69.                               //bit5:数据发送完成中断;bit6:接收数据中断;
  70. #define MAX_TX              0x10    //达到最大发送次数中断
  71. #define TX_OK               0x20    //TX发送完成中断
  72. #define RX_OK               0x40    //接收到数据中断

  74. #define OBSERVE_TX      0x08  //发送检测寄存器,bit7:4,数据包丢失计数器;bit3:0,重发计数器
  75. #define CD              0x09  //载波检测寄存器,bit0,载波检测;
  76. #define RX_ADDR_P0      0x0A  //数据通道0接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
  77. #define RX_ADDR_P1      0x0B  //数据通道1接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
  78. #define RX_ADDR_P2      0x0C  //数据通道2接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
  79. #define RX_ADDR_P3      0x0D  //数据通道3接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
  80. #define RX_ADDR_P4      0x0E  //数据通道4接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
  81. #define RX_ADDR_P5      0x0F  //数据通道5接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
  82. #define TX_ADDR         0x10  //发送地址(低字节在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0与此地址相等
  83. #define RX_PW_P0        0x11  //接收数据通道0有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
  84. #define RX_PW_P1        0x12  //接收数据通道1有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
  85. #define RX_PW_P2        0x13  //接收数据通道2有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
  86. #define RX_PW_P3        0x14  //接收数据通道3有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
  87. #define RX_PW_P4        0x15  //接收数据通道4有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
  88. #define RX_PW_P5        0x16  //接收数据通道5有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
  89. #define FIFO_STATUS     0x17  //FIFO状态寄存器;bit0,RX FIFO寄存器空标志;bit1,RX FIFO满标志;bit2,3,保留
  90.                               //bit4,TX FIFO空标志;bit5,TX FIFO满标志;bit6,1,循环发送上一数据包.0,不循环;
  91.                                                                                                                        
  92. #define CE_LOW        en=0
  93. #define CE_HIGH       en=1
  94. #define CS_LOW        SPI_CS=0
  95. #define CS_HIGH       SPI_CS=1
  96.                                                                                                                        
  97. const uchar TX_ADDRESS[TX_ADDR_WIDTH]={0xE1,0xE2,0xE3,0xE4,0xE5}; //发送地址
  98. const uchar RX_ADDRESS[RX_ADDR_WIDTH]={0xE1,0xE2,0xE3,0xE4,0xE5}; //接收地址       
  99. uchar  RxPayload[32];   //无线接收缓存
  100. uchar  TxPayload[32];   //无线发送缓存

  102. /**********************
  103. 引脚别名定义
  104. ***********************/       
  105. sbit IRQ=P3^3;        //中断
  106. sbit en=P3^2;         //使能控制
  107. sbit SPI_CS=P1^2;     //片选

  109. sbit KEY=P0^4;            //用户按键S3用IO口P04
  110. sbit LED_B=P0^5;   //三色指示灯之蓝色LED用IO口P05
  111. sbit LED_R=P0^6;   //三色指示灯之红色LED用IO口P06
  112. /**************************************
  113. 功能描述：延时函数
  114. 入口参数：uint x ，该值为1时，延时1ms
  115. 返回值：无
  116. ***************************************/
  117. void delay_ms(uint x)
  118. {  
  119.         uint j,i;   
  120.         for(j=0;j<x;j++)   
  121.         {   
  122.                 for(i=0;i<1100;i++);   
  123.         }  
  124. }

  126. /***************************************************************************
  127. * 描  述 : 初始化SPI
  128. * 入  参 : 无
  129. * 返回值 : 无
  130. **************************************************************************/
  131. void InitSPI(void)
  132. {
  133.   SPDAT = 0; //初始化SPI数据
  134.   SPSTAT = SPIF | WCOL; //清除SPI状态位
  135.   SPCTL = SPEN | MSTR | SSIG; //主机模式
  136. }

  138. /***************************************************************************
  139. * 描  述 : 模拟SPI读写数据函数，读写一个字节
  140. * 入  参 : 写入的数据
  141. * 返回值 : 读取的数据
  142. **************************************************************************/
  143. uchar SPI_RW(uchar byte)
  144. {
  145.   SPDAT = byte; //触发SPI发送数据
  146.   while (!(SPSTAT & SPIF)); //等待发送完成
  147.   SPSTAT = SPIF | WCOL; //清除SPI状态位
  148.   return SPDAT; //返回SPI数据
  149. }

  151. /***************************************************************************
  152. * 描  述 : NRF24L01寄存器写函数
  153. * 入  参 : regaddr：要写的寄存器地址；data：写入到寄存器的数据
  154. * 返回值 : 读取的状态值
  155. **************************************************************************/
  156. uchar NRF24L01_Write_Reg(uchar regaddr,uchar dat)
  157. {
  158.         uchar status;       
  159.        
  160.   CS_LOW;  
  161.         status =SPI_RW(regaddr);
  162.   SPI_RW(dat);             //写入寄存器的值
  163.   CS_HIGH;              //禁止SPI传输       
  164.   return(status);                //返回状态值
  165. }

  167. /***************************************************************************
  168. * 描  述 : NRF24L01寄存器读函数
  169. * 入  参 : regaddr:要读取的寄存器地址
  170. * 返回值 : 读取的寄存器的值
  171. **************************************************************************/
  172. uchar NRF24L01_Read_Reg(uchar regaddr)
  173. {
  174.         uchar reg_val;          
  175.   
  176.         CS_LOW;                          //使能SPI传输       
  177.         SPI_RW(regaddr);
  178.         reg_val=SPI_RW(0XFF);
  179.   CS_HIGH;                         //禁止SPI传输               
  180.   return(reg_val);                 //返回读取的值
  181. }       
  182. /***************************************************************************
  183. * 描  述 : 从指定地址读出指定长度的数据
  184. * 入  参 : pBuf:读出数据的存放地址；datlen：读出的数据字节数
  185. * 返回值 : 读取的寄存器的值
  186. **************************************************************************/
  187. uchar NRF24L01_Read_Buf(uchar regaddr,uchar *pBuf,uchar datlen)
  188. {
  189.         uchar status,u8_ctr;               
  190.   CS_LOW;                               //使能SPI传输
  191.         status=SPI_RW(regaddr);
  192.         for(u8_ctr=0;u8_ctr<datlen;u8_ctr++)
  193.         {
  194.                 pBuf[u8_ctr]=SPI_RW(0XFF);//读出数据
  195.         }
  196.   CS_HIGH;                              //关闭SPI传输

  198.   return status;                        //返回读到的状态值
  199. }
  200. /***************************************************************************
  201. * 描  述 : 向指定地址写入指定长度的数据
  202. * 入  参 : pBuf:读出数据的存放地址；datlen：读出的数据字节数
  203. * 返回值 : 读取的状态寄存器值
  204. **************************************************************************/
  205. uchar NRF24L01_Write_Buf(uchar regaddr, uchar *pBuf, uchar datalen)
  206. {
  207.         uchar status,u8_ctr;            
  208.         CS_LOW;                                              //使能SPI传输
  209.         status = SPI_RW(regaddr);  
  210. for(u8_ctr=0; u8_ctr<datalen; u8_ctr++)
  211. {
  212.         SPI_RW(*pBuf++); //写入数据               
  213. }
  214.   CS_HIGH;                                             //关闭SPI传输
  215.   return status;                                       //返回读到的状态值
  216. }       
  217. /***************************************************************************
  218. * 描  述 : NRF24L01初始化函数，初始化连接NRF24L01模块的管脚，调用SPI初始化函数
  219. *          完成和NRF24L01模块通讯的SPI总线的初始化
  220. * 入  参 : 无
  221. * 返回值 : 无
  222. **************************************************************************/
  223. void Init_NRF24L01(void)
  224. {       
  225.         delay_ms(2);
  226.         LED_B=1;
  227.         CE_LOW;                                         //使能NRF24L01
  228.         CS_HIGH;                                  //SPI片选取消
  229.         InitSPI();
  230. }
  231. /***************************************************************************
  232. * 描  述 : 启动NRF24L01发送一次数据
  233. * 入  参 : buf:待发送数据首地址
  234. * 返回值 : 发送完成状况
  235. **************************************************************************/
  236. uchar NRF24L01_TxPacket(uchar *buf)
  237. {
  238.         uchar state,retVal = 0xff;   
  239.        
  240.         CE_LOW;
  241.         //写TX节点地址
  242.         NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);
  243.   NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,(uchar*)TX_ADDRESS,TX_ADDR_WIDTH);  
  244.   NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,buf,TX_PLOAD_WIDTH);  //写数据到TX BUF
  245.         CE_HIGH;                                             //启动发送          
  246.         while(IRQ!=0);                                       //等待发送完成
  247.         state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);                     //读取状态寄存器的值          
  248.         NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state);      //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
  249.         if(state&MAX_TX)                                     //达到最大重发次数
  250.         {
  251.                 NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);                 //清除TX FIFO寄存器
  252.                 retVal = MAX_TX;
  253.         }
  254.         if(state&TX_OK)                                      //发送完成
  255.         {
  256.                 retVal = TX_OK;
  257.         }
  258.         CE_LOW;
  259.         NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);
  260.         CE_HIGH;
  261.         return retVal;                                         //其他原因发送失败
  262. }
  263. /***************************************************************************
  264. * 描  述 : 启动NRF24L01读取一次数据
  265. * 入  参 : buf:待发送数据首地址
  266. * 返回值 : RX_OK：接收到数据；0：未接收到数据
  267. **************************************************************************/
  268. uchar NRF24L01_RxPacket(uchar *buf)
  269. {
  270.         uchar state;                    
  271.        
  272.         state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);                //读取状态寄存器的值             
  273.         NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
  274.         if(state&RX_OK)                                    //接收到数据
  275.         {
  276.                 NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,buf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
  277.                 NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);            //清除RX FIFO寄存器
  278.                 return RX_OK;
  279.         }          
  280.         return 0;                                           //没收到任何数据
  281. }
  282. /***************************************************************************
  283. * 描  述 : 初始化NRF24L01到RX模式，配置相关参数，CE变高后,即进入RX模式
  284. * 入  参 : 无
  285. * 返回值 : 无
  286. **************************************************************************/
  287. void Set_RxMode(void)
  288. {
  289.         CE_LOW;          
  290.         // Delay_1ms(20);
  291.   //写RX节点地址
  292.   NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uchar*)RX_ADDRESS,RX_ADDR_WIDTH);

  294.   //关闭通道0的自动应答   
  295.   NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_AA,0x00);   
  296.   //使能通道0的接收地址           
  297.   NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);
  298.   //设置RF通信频率                  
  299.   NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,55);             
  300.   //选择通道0的有效数据宽度             
  301.   NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);
  302.   //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
  303.   NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x26);
  304.   //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX接收模式
  305.   NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);
  306.   //CE为高,进入接收模式
  307.   CE_HIGH;              
  308. }       
  309. /***************************************************************************
  310. * 描  述 : 主函数
  311. * 入  参 : 无
  312. * 返回值 : 无
  313. **************************************************************************/
  314. int main()            //主函数
  315. {     
  316. /////////////////////////////////////////////////
  317. //注意: STC15W4K32S4系列的芯片,上电后所有与PWM相关的IO口均为
  318. //      高阻态,需将这些口设置为准双向口或强推挽模式方可正常使用
  319. //相关IO: P0.6/P0.7/P1.6/P1.7/P2.1/P2.2
  320. //        P2.3/P2.7/P3.7/P4.2/P4.4/P4.5
  321. /////////////////////////////////////////////////
  322.         P0M1 = 0;        P0M0 = 0;        //设置P0.0~P0.7为准双向口
  323.         P2M1 = 0;        P2M0 = 0;        //设置P2.0~P2.7为准双向口
  324.         P3M1 = 0;        P3M0 = 0;        //设置P3.0~P3.7为准双向口
  325.         P4M1 = 0;        P4M0 = 0;        //设置P4.0~P4.7为准双向口
  326.         P5M1 = 0;        P5M0 = 0;        //设置P5.0~P5.7为准双向口
  327.        
  328.         Init_NRF24L01();                //初始化
  329.         Set_RxMode();                                                  //配置nRF24L01为发送模式
  330.        
  331.   while(1)
  332.   {
  333.           if(KEY == 0)//按键按下
  334.           {
  335.             delay_ms(10);
  336.             if(KEY== 0)         //延时去抖动   
  337.             {
  338.                     LED_B=0;
  339.                                 while(KEY == 0); //等待按键释放
  340.                                
  341.         TxPayload[0] = 0x5A;
  342.                                 LED_B=1;
  343.                                 if(NRF24L01_TxPacket(TxPayload) == TX_OK)        //如果发送成功
  344.                     {
  345.                         //无线发射成功        
  346.                     }
  347.                     else
  348.                     {
  349.             //添加错误处理代码
  350.         }
  351.             }
  352.           }
  353.                 if(NRF24L01_RxPacket(RxPayload) == RX_OK)        //如果接收成功
  354.                 {
  355.       if(RxPayload[0] == 0x5A)               
  356.       {
  357.                                 LED_R=~LED_R;//NRF24L01模块状态指示灯翻转
  358.                                 RxPayload[0] = 0;
  359.       }                       
  360.                 }
  361.         }
  362. }
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ID:243748 发表于 2019-2-24 12:10 来自手机 | 显示全部楼层
上个电路图呀，不懂接线
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ID:234782 发表于 2019-7-9 10:05 | 显示全部楼层
注释不怎么好
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ID:501909 发表于 2019-7-9 10:34 | 显示全部楼层
感谢楼主 分享
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