使用Arduino和NRF24L01通过蓝牙将传感器数据发送到Android手机

风筝

蓝牙低功耗（BLE）是蓝牙的一个版本，它是经典蓝牙的更小、优化度更高的版本。它也被称为智能蓝牙。 BLE的设计考虑到了低成本、低带宽、低功耗和低复杂度的最低功耗。 ESP32具有内置的BLE功能，但对于像Arduino这样的其他微控制器，可以使用nRF24L01。该RF模块还可以用作BLE模块，将数据发送到其他蓝牙设备，如智能手机、计算机等。

在本篇文章中，我们将演示如何使用nRF24L01通过BLE发送一些数据。我们将使用Arduino和nRF模块通过BLE将DHT11的温度读数发送到智能手机。

蓝牙低功耗（BLE）如何不同？

BLE因其功耗特性而被采用，因为它只需使用纽扣电池即可长时间运行。与其他无线标准相比，BLE的快速增长因其在智能手机、平板电脑和移动计算领域的显着应用而进一步加快。

NRF24L01模块的BLE功能

BLE使用相同的2.4 GHz ISM频段，波特率从250Kbps到2Mbps，这在许多国家是允许的，可以应用于工业和医疗应用。频段从2400 MHz到2483.5 MHz开始，分为40个信道。这些信道中的三个被称为“Advertising”，并且被设备用于发送具有关于它们的信息的广告分组，以便其他BLE设备可以连接。这些信道最初选择在频带的较低上部和频带的中间，以避免可能干扰多个信道的干扰。

本文将介绍如何将NRF24L01模块用作BLE收发器。今天，将通过将传感器数据发送到智能手机来介绍该模块的BLE功能。这个nRF24L01模块将连接到Arduino微控制器，DHT11传感器温度数据将被发送到官方的Nordic BLE android应用程序。

需要的组件

●     Arduino UNO开发板

●     nRF24L01 BLE模块

●     DHT11温湿度传感器

●     跳线

●     Arduino IDE

●     Nordic BLE Android应用程序

nRF24L01模块介绍

nRF24L01模块是收发器模块，这意味着每个模块都可以发送和接收数据，但由于它们是半双工的，因此它们可以一次发送或接收数据。该模块使用Nordic半导体的通用nRF24L01，负责数据的传输和接收。 IC使用SPI协议进行通信，因此可以轻松与任何微控制器连接。使用Arduino可以轻松实现，因为库很容易获得。

标准nRF24L01模块的引脚排列如下所示：

该模块具有1.9V至3.6V（通常为3.3V）的工作电压，在正常工作期间仅消耗12mA的电流，这使其具有电池效率，因此甚至可以在纽扣电池上运行。即使工作电压为3.3V，大多数引脚都具有5V容限，因此可以直接与Arduino等5V微控制器连接。使用这些模块的另一个优点是，每个模块有6个管道。意思是，每个模块可以与其他6个模块通信以传输或接收数据。这使得该模块适用于在物联网应用中创建星形或网状网络。它们还具有125个唯一ID的广泛地址范围，因此在封闭区域中，我们可以使用这些模块中的125个而不会相互干扰。

Arduino NRF24L01模块电路图

将nRF24L01与Arduino连接以进行BLE通信

nRF24L01适用于SPI，因此接口将使用SPI协议。这里使用nRF24L01模块与Nordic的Smartphone App进行通信。

首先包括所需的库。该库包括用于访问nRF24L01命令的RF24，用于访问DHT11命令的DHT11库和用于使用BLE功能的BTLE库。

1. #include <SPI.h>
   
2. #include <RF24.h>
   
3. #include <BTLE.h>
   
4. #include <DHT.h>

复制代码

定义并初始化DHT11和BLE模块的引脚和功能。由于我们使用的是DHT11，因此DHT类型初始化为DHT11。 DHT连接到GPIO引脚4，nRF模块的CE和CSN引脚分别连接到引脚9和10。

1. #define DHTPIN
   
2. #define DHTTYPE DHT11                  
   
3. DHT22
   
4. DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
   
5. RF24 radio(9, 10);
   
6. BTLE btle(&radio);

复制代码

串口波特率设置为9600，打开串口。然后启动DHT传感器并使用蓝牙本地名称启动BTLE，最多8个字符。

1. Serial.begin(9600);
   
2. dht.begin();   
   
3. btle.begin("CD Temp");   

复制代码

无限循环读取温度并将其保存到浮点变量温度。如果DHT断电或发生任何意外情况，请添加调试行以显示错误消息。

1.   float temp = dht.readTemperature();   //read temperature data
   
2.   if (isnan(h) || isnan(t)) {                                                
   
3.     Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));
   
4.     return;
   
5.   }

复制代码

将值保存到Buffer并将其解析为BLE模块。同时将温度值发送到BLE模块。 BLE模块将公布温度数据。 Android应用程序可以搜索BLE模块并接收传感器数据。

1. nrf_service_data buf;
   
2.   buf.service_uuid = NRF_TEMPERATURE_SERVICE_UUID;
   
3.   buf.value = BTLE::to_nRF_Float(temp);
   
4. 
   
5.   if (!btle.advertise(0x16, &buf, sizeof(buf))) {
   
6.     Serial.println("BTLE advertisement failed..!");
   
7.   }

复制代码

完成后，只需跳到下一个通道即可。

1.   btle.hopChannel();

复制代码

由于DHT传感器文档建议在一次读取后保持至少2秒的延迟，因此添加2秒的延迟。

1. delay(2000);

复制代码

在上传智能手机并将智能手机与nRF模块配对后，您将可以在nRF Temp 2.0 for BLE android应用程序上得到这些值，如下所示：

以上就是使用BLE nRF24L01向Nordic安卓应用程序发送传感器数据的全部内容。如果您有任何问题，请在本帖下面进行回复。

代码

本文使用的完整代码如下所示： main.rar (1011 Bytes, 下载次数: 173)

2019-5-27 17:12 上传

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阿卡不卡

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