查看: 59767 | 回复: 5

发表于: 2019-8-15 22:30:30 | 显示全部楼层

如今，在通信和物联网项目中，建立无线连接和创建无线网络非常重要。在本篇文章中，您将学习如何在两个Arduino开发板之间建立无线连接并使用NRF24L01模块创建无线网络。

什么是NRF24L01模块及其工作原理？

无线通信有多种方式，如蓝牙、WiFi等。使用NRF24L01模块是最实惠、最简单、最实用的方法之一。

NRF24L01模块是一个收发器模块，这意味着它可以发送和接收数据。 NRF24L01工作在2.4 GHz频率并使用GFSK调制。该模块的最大数据传输速度高达2Mbps，最大传输距离为空旷处100米（对于带外部天线的型号，距离可以为1 km）。

参数	典型值
工作电压	3.3 v
发送模式下的使用电流	11.3 mA
接收模式下的使用电流	12.3 mA
睡眠模式下的使用电流	900 nA
温度范围	-40至+85 C
价格	2.5美元

创建网络是NRF模块的优势之一；每个NRF模块可以连接到6个其他模块。

因此，价格合理、易于使用、体积小、网络功能、超远传输距离和合适的数据传输速度使NRF24l01模块成为无线和物联网项目的理想选择。

NRF24L01模块采用SPI协议连接微控制器，有8个引脚：

nrf-pinout-.compressed.jpg

引脚名称	功能描述
GND	电路接地
Vcc	电路供电电压（3.3V）
CE	芯片使能
CSN	SPI芯片选择
SCK	连接时钟
MOSI	从主机Master接收数据
MISO	向主机Master发送数据
IRQ	中断引脚

所需的材料

● Arduino UNO R3开发板

● NRF24L01模块

● Arduino IDE

nrf-required-.compressed.jpg

连接两个Arduino开发板以建立无线连接

为了连接两个Arduino开发板，需要两个NRF24L01模块，一个作为主模块，另一个作为从模块。在此示例中，使用主站侧的音量调节旋钮，我们控制从站侧的伺服电机。

电路

代码

您需要RF24库才能使用NRF24L01模块。从以下链接下载库：Rf24库。

小提示：从模块和主模块需要两个不同的代码才能建立连接。

主模块：上传以下代码到主模块的开发板。

/*
NRF24L01 - Controle a servo motor wirelessly
Master
modified on 8 Apr 2019
by Saeed Hosseini @ Electropeak
https://electropeak.com/learn/
*/
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(7, 8); // CE, CSN
const byte address[][6] = {"Node1"};
const int potpin = A0;
int val = 0;
void setup() {
radio.begin();
radio.openWritingPipe(address);
radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
radio.stopListening();
}
void loop() {
val = analogRead(potpin);
val = map(val, 0, 1023, 0, 179);
radio.write(&val, sizeof(val));
delay(5);

复制代码

从模块：上传以下代码到从模块的开发板。

/*
NRF24L01 - Controle a servo motor wirelessly
Master
modified on 8 Apr 2019
by Saeed Hosseini @ Electropeak
https://electropeak.com/learn/
*/
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include <Servo.h>
Servo myservo;
RF24 radio(7, 8); // CE, CSN
const byte address[][6] = {"Node1"};
const int servo = 9;
int val = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
myservo.attach(servo);
radio.begin();
radio.openReadingPipe(0, address);
radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
radio.startListening();
}
void loop() {
delay(5);
radio.startListening();
if ( radio.available()) {
while (radio.available()) {
radio.read(&val, sizeof(val));
myservo.write(val);
Serial.print("Servo position = ");
Serial.println(val);
}
}
}

复制代码

让我们仔细看看代码：

RF24 radio(CS, CSN);

复制代码

通过指定CS和CSN引脚为模块创建所需的对象。

const byte address[][6] = {"addr"};

复制代码

指定节点的地址。注意，发送方和接收方地址必须相同才能进行通信。

radio.openWritingPipe(address);

复制代码

为接收器确定发射器。

radio.openReadingPipe(0, address);

复制代码

为发射器确定接收器。

radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);

复制代码

确定模块的功耗量，该值必须根据发射器和接收器距离确定。

radio.stopListening();

复制代码

将模块设置为发射器模式。

radio.startListening();

复制代码

将模块设置为接收器模式。

radio.write(&data, sizeof(data));

复制代码

通过指定数据大小来发送数据。

radio.available();

复制代码

如果接收器收到数据，则返回值1

radio.read(&data, sizeof(text));

复制代码

通过指定数据来接收数据，并将其存储在数据变量中。

创建NRF模块网络

使用NRF24L01模块，您可以创建无线连接并在网络中传输数据。

在本示例中，我们要创建一个具有三个从站的网络，并根据从主站发送的温度数据、卷值和密钥状态在从站中执行特定操作。

有两种构建网络的方法，更简单的方法是按照前面的示例进行操作，并且最多有6个单独的地址，通过6个从站向主站发送信息。

在第二种方式中，使用树方法用于组网。因此，主要主服务器仅与其子集相关联，并且每个子集都作为树进行扩展。因此，我们可以构建一个包含最多3125个NRF24L01模块的网络，因此这种方法比第一个更加有效。

电路连接

代码

要使用此方法，您需要RF Network 库。您可以从以下链接下载：RF24Network Library。

主机模块

/*
NRF24L01 - Network
Master
modified on 8 Apr 2019
by Saeed Hosseini @ Electropeak
https://electropeak.com/learn/
*/
#include <RF24Network.h>
#include <RF24.h>
#include <SPI.h>
#include "dht.h"
RF24 radio(7, 8); // nRF24L01 (CE,CSN)
RF24Network network(radio);
dht DHT;
const uint16_t this_node = 00;
const uint16_t node01 = 01;
const uint16_t node02 = 02;
const uint16_t node03 = 03;
const int butpin = 3;
const int potpin = A0;
const int dhtpin = 4;
void setup() {
SPI.begin();
radio.begin();
network.begin(90, this_node); //(channel, node address)
radio.setDataRate(RF24_2MBPS);
pinMode(butpin, INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// Send to Node 01
int potValue = analogRead(potpin);
int angleValue = map(potValue, 0, 1023, 0, 179);
RF24NetworkHeader header2(node01);
bool ok = network.write(header2, &angleValue, sizeof(angleValue));
// Send to Node 02
int buttonState = digitalRead(butpin);
RF24NetworkHeader header3(node02);
bool ok2 = network.write(header3, &buttonState, sizeof(buttonState));
// LEDs control at Node 022
unsigned long pot2Value = analogRead(A1);
RF24NetworkHeader header4(node03);
DHT.read11(dhtpin);
bool ok3 = network.write(header4, &DHT.temperature, sizeof(DHT.temperature));
}

复制代码

节点01

/*
NRF24L01 - Network
Node01
modified on 8 Apr 2019
by Saeed Hosseini @ Electropeak
https://electropeak.com/learn/
*/
#include <RF24Network.h>
#include <RF24.h>
#include <SPI.h>
#include <Servo.h>
RF24 radio(7, 8); // nRF24L01 (CE,CSN)
Servo myservo;
RF24Network network(radio); // Include the radio in the network
const uint16_t this_node = 01; // Address of our node in Octal format ( 04,031, etc)
const uint16_t master00 = 00; // Address of the other node in Octal format
const int servopin = 9;
void setup() {
SPI.begin();
radio.begin();
network.begin(90, this_node); //(channel, node address)
radio.setDataRate(RF24_2MBPS);
myservo.attach(servopin);
}
void loop() {
network.update();
while ( network.available() ) {
RF24NetworkHeader header;
int data;
network.read(header, &data, sizeof(data)); // Read the incoming data
myservo.write(data);
}
delay(5);
}

复制代码

节点02

/*
NRF24L01 - Network
Node02
modified on 8 Apr 2019
by Saeed Hosseini @ Electropeak
https://electropeak.com/learn/
*/
#include <RF24Network.h>
#include <RF24.h>
#include <SPI.h>
RF24 radio(7, 8); // nRF24L01 (CE,CSN)
RF24Network network(radio); // Include the radio in the network
const uint16_t this_node = 02; // Address of our node in Octal format ( 04,031, etc)
const uint16_t master00 = 00; // Address of the other node in Octal format
const int ledpin = 5;
void setup() {
SPI.begin();
radio.begin();
network.begin(90, this_node); //(channel, node address)
radio.setDataRate(RF24_2MBPS);
pinMode(ledpin,OUTPUT);
}
void loop() {
network.update();
while ( network.available() ) {
RF24NetworkHeader header;
int data;
network.read(header, &data, sizeof(data)); // Read the incoming data
digitalWrite(ledpin, !data);
}
delay(5);
}

复制代码

节点03

/*
NRF24L01 - Network
Node03
modified on 8 Apr 2019
by Saeed Hosseini @ Electropeak
https://electropeak.com/learn/
*/
#include <RF24Network.h>
#include <RF24.h>
#include <SPI.h>
RF24 radio(7, 8); // nRF24L01 (CE,CSN)
RF24Network network(radio); // Include the radio in the network
const uint16_t this_node = 03; // Address of our node in Octal format ( 04,031, etc)
const uint16_t master00 = 00; // Address of the other node in Octal format
const int fan = 5; //Red wire to pin 13,Black wire to pin GND
void setup() {
SPI.begin();
radio.begin();
network.begin(90, this_node); //(channel, node address)
radio.setDataRate(RF24_2MBPS);
pinMode(fan, OUTPUT);
digitalWrite(fan, LOW);
}
void loop() {
network.update();
while ( network.available() ) {
RF24NetworkHeader header;
int data;
network.read(header, &data, sizeof(data)); // Read the incoming data
if (data > 70)
digitalWrite(fan, HIGH);
else
digitalWrite(fan, LOW);
}
delay(5);
}

复制代码

以上就是本篇文章的全部内容。如果有问题，请随时在本帖下面进行回复。

电梯直达

相关帖子

使用道具举报

253289394LJQ

发表于: 2020-3-3 22:26:38 | 显示全部楼层

沙发

你好,我复制了代码并在编译时出现以下错误,可以指导一下不,万分感激!

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp: In member function 'uint16_t RF24Network::read(RF24NetworkHeader&, void*, uint16_t)':

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:694:12: error: 'rf24_min' was not declared in this scope

maxlen = rf24_min(maxlen,bufsize);

         ^~~~~~~~

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:694:12: note: suggested alternative: 'fmin'

maxlen = rf24_min(maxlen,bufsize);

         ^~~~~~~~

         fmin

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp: In member function 'bool RF24Network::write(RF24NetworkHeader&, const void*, uint16_t, uint16_t)':

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:794:25: error: 'rf24_min' was not declared in this scope

  uint16_t fragmentLen = rf24_min((uint16_t)(len-offset),max_frame_payload_size);

                     ^~~~~~~~

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:794:25: note: suggested alternative: 'fmin'

  uint16_t fragmentLen = rf24_min((uint16_t)(len-offset),max_frame_payload_size);

                     ^~~~~~~~

                     fmin

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:827:16: error: 'class RF24' has no member named 'txStandBy'

   ok = radio.txStandBy(txTimeout);

            ^~~~~~~~~

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp: In member function 'bool RF24Network::write(uint16_t, uint8_t)':

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:974:11: error: 'class RF24' has no member named 'txStandBy'

   radio.txStandBy(txTimeout);

         ^~~~~~~~~

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp: In member function 'bool RF24Network::write_to_pipe(uint16_t, uint8_t, bool)':

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:1083:14: error: 'class RF24' has no member named 'writeFast'; did you mean 'write'?

ok = radio.writeFast(frame_buffer, frame_size,0);

            ^~~~~~~~~

            write

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\RF24Network-master\RF24Network.cpp:1086:16: error: 'class RF24' has no member named 'txStandBy'

   ok = radio.txStandBy(txTimeout);

            ^~~~~~~~~

"RF24Network.h" 对应多个库
已使用： C:\Program
"RF24_config.h" 对应多个库
已使用： C:\Program
"SPI.h" 对应多个库
已使用： C:\Program
exit status 1
为开发板 Arduino Nano 编译时出错。

使用道具举报

风筝