51单片机的nrf24l01双向通信,后面可以切换收发模式,主函数可以修改病床呼叫系统

ID:1113126 · 发表于 2024-3-27 10:42

#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit CE =P1^0;
sbit CSN =P1^1;
sbit SCK =P1^2;
sbit MOSI =P1^3;
sbit MISO =P1^4;
sbit IRQ =P1^5;
sbit KEY1=P3^2; //发送按键
sbit LED=P2^0; ////接收到数据后的功能实现灯
sbit tf2=P2^2; //二号病床呼叫
sbit tf4=P2^4; //二号病床取消呼叫
sbit tf5=P2^5; //平安无事
sbit tf6=P2^6; //已确认处理
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 // 32 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 // 32 uints TX payload
uchar TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0x22}; //本地地址
uchar RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0x22}; //接收地址
///***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************
#define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令
#define FLUSH_TX 0xE1 // 冲洗发送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令
#define NOP 0xFF // 保留
///*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
#define CONFIG 0x00 // 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式
#define EN_AA 0x01 // 自动应答功能设置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道设置
#define SETUP_AW 0x03 // 收发地址宽度设置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自动重发功能设置
#define RF_CH 0x05 // 工作频率设置
#define RF_SETUP 0x06 // 发射速率、功耗功能设置
#define NRFRegSTATUS 0x07 // 状态寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 发送监测功能
#define CD 0x09 // 地址检测
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 频道1接收数据地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 频道2接收数据地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 频道3接收数据地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 频道4接收数据地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 频道5接收数据地址
#define TX_ADDR 0x10 // 发送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收频道1接收数据长度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道2接收数据长度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道3接收数据长度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道4接收数据长度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道5接收数据长度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
///*****************************子函数集*********************************************************
uchar NRF24SPI_Send_Byte(uchar dat);
uchar SPI_WR_Reg(uchar reg, uchar value);
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar Len);
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar Len);
uchar nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);
uchar SPI_RD_Reg(uchar reg);
void init_NRF24L01(void);
void TX_Mode(void);
void RX_Mode(void);
void NRF_Send(void);
uchar NRF24L01_Check(void);
///*************************************************************************************
uchar NRF24SPI_Send_Byte(uchar dat)
{
uchar i;
for (i = 0; i < 8; i++) // output 8-bit
{
//发送1位数据
if (dat & 0x80) // output 'uchar', MSB to MOSI
{
MOSI = 1;
}
else
{
MOSI = 0;
}
dat <<= 1; // shift next bit into MSB..
//读取1位数据
SCK = 1; // Set SCK high..
if (MISO)
{
dat |= 1;
} // capture current MISO bit
else
{
dat &= 0xFE;
}
SCK = 0; // ..then set SCK low again
}
return(dat); // return read uchar
}
void Delay_n10us(uint n) //延时n个10us
{
for(;n>0;n--)
{
unsigned char a,b;
for(b=1;b>0;b--)
for(a=2;a>0;a--);
}
}
///****************************************************************************************
///*NRF24L01检测是否存在
///***************************************************************************************/
uchar NRF24L01_Check(void)
{
uchar bu[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
uchar bu1[5];
uchar i;
SPI_Write_Buf(WRITE_REG+TX_ADDR,bu,5);//写入5个字节的地址.
SPI_Read_Buf(TX_ADDR,bu1,5); //读出写入的地址
for(i=0;i<5;i++)if(bu1[i]!=0XA5)break;
if(i!=5)return 1; //NRF24L01不在位
return 0; //NRF24L01在位
}
///****************************************************************************************
///*NRF24L01初始化
///***************************************************************************************/
void init_NRF24L01(void)
{
uchar buf[5]={0};
Delay_n10us(10);
CE = 0; // chip enable
CSN= 0; // Spi disable
SPI_Read_Buf(TX_ADDR, buf, TX_ADR_WIDTH);//debug 测试原来的本地地址：复位值是：0xE7 0xE7 0xE7 0xE7 0xE7
// SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
// SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
//
// SPI_WR_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
// SPI_WR_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21
// SPI_WR_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a); // 设置自动重发时间和次数：500us + 86us, 10 retrans...
// SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 22); // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致
// SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节
// SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为1MHZ，发射功率为最大值0dB
//
// SPI_RD_Reg(WRITE_REG + EN_AA);
// SPI_RD_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR);
// SPI_RD_Reg(WRITE_REG + RF_CH);
// SPI_RD_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0);
// SPI_RD_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP);
}
///****************************************************************************************************
///*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)
///*功能：NRF24L01的SPI时序
///****************************************************************************************************/
uchar SPI_RD_Reg(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...
NRF24SPI_Send_Byte(reg); // Select register to read from..
reg_val = NRF24SPI_Send_Byte(0); // ..then read registervalue
CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication
return(reg_val); // return register value
}
//****************************************************************************************************/
//*功能：NRF24L01读写寄存器函数
//****************************************************************************************************/
uchar SPI_WR_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uchar status;
CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction
status = NRF24SPI_Send_Byte(reg);// select register
NRF24SPI_Send_Byte(value); // ..and write value to it..
CSN = 1; // CSN high again
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
///****************************************************************************************************/
//*函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar Len)
//*功能: 用于读数据，reg：为寄存器地址，pBuf：为待读出数据地址，uchars：读出数据的个数
//****************************************************************************************************/
uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar Len)
{
uint status,i;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = NRF24SPI_Send_Byte(reg); // Select register to write to and read status uchar
for(i=0;i<Len;i++)
{
pBuf[i] = NRF24SPI_Send_Byte(0);
}
CSN = 1;
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
//*********************************************************************************************************
//*函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar Len)
//*功能: 用于写数据：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数
//*********************************************************************************************************/
uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar Len)
{
uint status,i;
CSN = 0; //SPI使能
status = NRF24SPI_Send_Byte(reg);
for(i=0; i<Len; i++) //
{
NRF24SPI_Send_Byte(*pBuf);
pBuf ++;
}
CSN = 1; //关闭SPI
return(status); //
}
//****************************************************************************************************/
//*函数：void SetRX_Mode(void)
//*功能：数据接收配置
//****************************************************************************************************/
void RX_Mode(void)
{
uchar buf[5]={0};
CE = 0;
SPI_Read_Buf(TX_ADDR, buf, TX_ADR_WIDTH);//debug 测试原来的本地地址：复位值是：0xE7 0xE7 0xE7 0xE7 0xE7
//SPI_WR_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x03);//SPI_WR_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，主接收
//SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0);//0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR,0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR,0x1a); // 设置自动重发时间和次数：500us + 86us, 10 retrans...
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0F); //设置发射速率为2MHZ，发射功率为最大值0dB
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0F);//0x0F);
CE = 1;
Delay_n10us(20); //200us
}
//******************************************************************************************************/
//*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
//*功能：数据读取后放如rx_buf接收缓冲区中
//******************************************************************************************************/
uchar nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
uchar flag=0;
uchar status;
status=SPI_RD_Reg(NRFRegSTATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(status & 0x40) // 判断是否接收到数据
{
CE = 0; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
flag =1; //读取数据完成标志
}
SPI_WR_Reg(WRITE_REG+NRFRegSTATUS, status); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_RT都置高为1，通过写1来清楚中断标志
return flag;
}
void TX_Mode(void)
{
CE = 0;
//SPI_WR_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x02); //0x0E // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0);//0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR,0);// 0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0);//0x1a); // 设置自动重发时间和次数：500us + 86us, 10 retrans...
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40); // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0F); //设置发射速率为2MHZ，发射功率为最大值0dB
SPI_WR_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0E);
CE = 1;
}
//***********************************************************************************************************
//*函数：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
//*功能：发送 tx_buf中数据
//**********************************************************************************************************/
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE = 0; //StandBy I模式
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 装载接收端地址
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 装载数据
// SPI_WR_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
CE = 1; //置高CE，激发数据发送
}
void delay_ms(uint z) //延时函数
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void delayms(unsigned int x)
{
unsigned int i;
while(x--)
for(i=125;i>0;i--);
}
/////////////////************************主函数************************//////////////////
void main()
{
uchar Tx_Buf1[8];//发送的信息
uchar Rx_Buf[32]; //接收到的数据暂存器，最多32字节数据
init_NRF24L01();
LED=1;//初始灯6熄灭
tf2=1; //二号病床未呼叫标志位
label1:
SPI_WR_Reg(FLUSH_RX, 0x00);
SPI_WR_Reg(FLUSH_TX, 0x00);
RX_Mode();//接收模式
while(!nRF24L01_RxPacket(Rx_Buf)) //等待接收数据，返回1则接收到数据，在等待接收数据期间，可以随时变成发送模式
{
tf5=0; //oled:平安无事
}
if(Rx_Buf[2]==1) //若接收到2号病床呼叫
{ tf5=1; //取消oled显示
Rx_Buf[2]=0; //清空数据
SPI_WR_Reg(FLUSH_RX, 0x00);
SPI_WR_Reg(FLUSH_TX, 0x00);
RX_Mode();//接收模式
while(!nRF24L01_RxPacket(Rx_Buf)) //等待接收数据，返回1则接收到数据，在等待接收数据期间，可以随时变成发送模式
{
tf2=0; //语音呼叫：二号病床呼叫 //oled：二号病床呼叫
if(KEY1==0)
{
while(!KEY1);
{
TX_Mode(); //发送模式
Tx_Buf1[2]=3;
nRF24L01_TxPacket(Tx_Buf1); // 发送命令数据
nRF24L01_TxPacket(Tx_Buf1); // 发送命令数据
nRF24L01_TxPacket(Tx_Buf1); // 发送命令数据
nRF24L01_TxPacket(Tx_Buf1); // 发送命令数据
SPI_WR_Reg(FLUSH_RX, 0x00);
SPI_WR_Reg(FLUSH_TX, 0x00);
} //oled：已确认处理
tf2=1; //取消语音呼叫：二号病床呼叫 //取消oled：二号病床呼叫
tf6=0; //语音呼叫:已确认处理
delay_ms(300);
tf6=1;
goto label1;
}
}
if(Rx_Buf[2]==2) //如果二号病床取消呼叫
{ tf2=1; //取消语音呼叫：二号病床呼叫 //取消oled：二号病床呼叫
Rx_Buf[2]=0;
SPI_WR_Reg(FLUSH_RX, 0x00);
SPI_WR_Reg(FLUSH_TX, 0x00);
tf4=0;
delay_ms(300);
tf4=1;
goto label1;
}
}
}