一、硬件平臺： STM32L431RCT6
NRF24L01P
1、NRF24L01 2.4G射頻模塊接口圖：
模塊方面的說明網上有很多相關的資料，在這不浪費大傢伙的時間了。
2、STM32CubeMx 工具配置：（看圖說話）
全部配置好就如下所示。
二、代碼
1、usart.c文件
/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END 0 */
.
.
.
/* USER CODE BEGIN 1 */
#ifdef __GNUC__
/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
set to 'Yes') calls __io_putchar() */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/**
* @brief Retargets the C library printf function to the USART.
* @param None
* @retval None
*/
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
/* Place your implementation of fputc here */
/* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END 1 */
2、spi.c文件
/* USER CODE BEGIN 0 */
const uint8_t TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //發送地址
const uint8_t RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
/* USER CODE END 0 */
.
.
.
/* USER CODE BEGIN 1 */
/**
* SPI速度設置函數
* SPI速度=fAPB1/分頻係數
* @ref SPI_BaudRate_Prescaler:SPI_BAUDRATEPRESCALER_2~SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 256
* fAPB1時鐘一般爲42Mhz：
*/
void SPI1_SetSpeed(uint8_t SPI_BaudRatePrescaler)
{
assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));//判斷有效性
__HAL_SPI_DISABLE(&hspi1); //關閉SPI
hspi1.Instance->CR1&=0XFFC7; //位3-5清零，用來設置波特率
hspi1.Instance->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler;//設置SPI速度
__HAL_SPI_ENABLE(&hspi1); //使能SPI
}
/**
* 函數功能: 往串行Flash讀取寫入一個字節數據並接收一個字節數據
* 輸入參數: byte：待發送數據
* 返 回 值: uint8_t：接收到的數據
* 說 明：無
*/
uint8_t SPIx_ReadWriteByte(SPI_HandleTypeDef* hspi,uint8_t byte)
{
uint8_t d_read,d_send=byte;
if(HAL_SPI_TransmitReceive(hspi,&d_send,&d_read,1,0xFF)!=HAL_OK)
{
d_read=0xFF;
}
return d_read;
}
/**
* 函數功能: 檢測24L01是否存在
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 0，成功;1，失敗
* 說 明：無
*/
uint8_t NRF24L01_Check(void)
{
uint8_t buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
uint8_t i;
SPI1_SetSpeed(SPI_BAUDRATEPRESCALER_8); //spi速度爲10.5Mhz（（24L01的最大SPI時鐘爲10Mhz,這裏大一點沒關係）
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//寫入5個字節的地址.
NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5); //讀出寫入的地址
for(i=0;i<5;i++)
{
if(buf[i]!=0XA5)
break;
}
if(i!=5)return 1;//檢測24L01錯誤
return 0; //檢測到24L01
}
/**
* 函數功能: SPI寫寄存器
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 無
* 說 明：reg:指定寄存器地址
*
*/
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg,uint8_t value)
{
uint8_t status;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI傳輸
status =SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,reg);//發送寄存器號
SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,value); //寫入寄存器的值
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //禁止SPI傳輸
return(status); //返回狀態值
}
/**
* 函數功能: 讀取SPI寄存器值
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 無
* 說 明：reg:要讀的寄存器
*
*/
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg)
{
uint8_t reg_val;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI傳輸
SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,reg); //發送寄存器號
reg_val=SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,0XFF);//讀取寄存器內容
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //禁止SPI傳輸
return(reg_val); //返回狀態值
}
/**
* 函數功能: 在指定位置讀出指定長度的數據
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 此次讀到的狀態寄存器值
* 說 明：無
*
*/
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t reg,uint8_t *pBuf,uint8_t len)
{
uint8_t status,uint8_t_ctr;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI傳輸
// HAL_Delay(20);
status=SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,reg);//發送寄存器值(位置),並讀取狀態值
for(uint8_t_ctr=0;uint8_t_ctr<len;uint8_t_ctr++)
{
pBuf[uint8_t_ctr]=SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,0XFF);//讀出數據
}
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //關閉SPI傳輸
return status; //返回讀到的狀態值
}
/**
* 函數功能: 在指定位置寫指定長度的數據
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 無
* 說 明：reg:寄存器(位置) *pBuf:數據指針 len:數據長度
*
*/
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t len)
{
uint8_t status,uint8_t_ctr;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI傳輸
// HAL_Delay(20);
status = SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,reg);//發送寄存器值(位置),並讀取狀態值
for(uint8_t_ctr=0; uint8_t_ctr<len; uint8_t_ctr++)
{
SPIx_ReadWriteByte(&hspi1,*pBuf++); //寫入數據
}
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //關閉SPI傳輸
return status; //返回讀到的狀態值
}
/**
* 函數功能: 啓動NRF24L01發送一次數據
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 發送完成狀況
* 說 明：txbuf:待發送數據首地址
*
*/
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf)
{
uint8_t sta;
SPI1_SetSpeed(SPI_BAUDRATEPRESCALER_16); //spi速度爲6.75Mhz（24L01的最大SPI時鐘爲10Mhz）
NRF24L01_CE_LOW();
NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//寫數據到TX BUF 32個字節
NRF24L01_CE_HIGH();//啓動發送
while(NRF24L01_IRQ_PIN_READ()!=0);//等待發送完成
sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標誌
if(sta&MAX_TX)//達到最大重發次數
{
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器
return MAX_TX;
}
if(sta&TX_OK)//發送完成
{
return TX_OK;
}
return 0xff;//其他原因發送失敗
}
/**
* 函數功能:啓動NRF24L01接收一次數據
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 無
* 說 明：無
*
*/
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf)
{
uint8_t sta;
SPI1_SetSpeed(SPI_BAUDRATEPRESCALER_16); //spi速度爲6.75Mhz（24L01的最大SPI時鐘爲10Mhz）
sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標誌
if(sta&RX_OK)//接收到數據
{
NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//讀取數據
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器
return 0;
}
return 1;//沒收到任何數據
}
/**
* 函數功能: 該函數初始化NRF24L01到RX模式
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 無
* 說 明：無
*
*/
void NRF24L01_RX_Mode(void)
{
NRF24L01_CE_LOW();
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0F);//配置基本工作模式的參數;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自動應答
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40); //設置RF通信頻率
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//設置TX發射參數,0db增益,2Mbps,低噪聲增益開啓
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//選擇通道0的有效數據寬度
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//寫RX節點地址
NRF24L01_CE_HIGH(); //CE爲高,進入接收模式
HAL_Delay(1);
}
/**
* 函數功能: 該函數初始化NRF24L01到TX模式
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 無
* 說 明：無
*
*/
void NRF24L01_TX_Mode(void)
{
NRF24L01_CE_LOW();
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//寫TX節點地址
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //設置TX節點地址,主要爲了使能ACK
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自動應答
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址
// NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0xff);//設置自動重發間隔時間:4000us + 86us;最大自動重發次數:15次
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//設置自動重發間隔時間://4000us + 86us;最大自動重發次數:10次
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40); //設置RF通道爲40
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f); //設置TX發射參數,0db增益,2Mbps,低噪聲增益開啓
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e); //配置基本工作模式的參數;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,開啓所有中斷
NRF24L01_CE_HIGH();//CE爲高,10us後啓動發送
HAL_Delay(1);
}
/* USER CODE END 1 */
3、spi.h文件
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* 類型定義 ------------------------------------------------------------------*/
/* 宏定義 --------------------------------------------------------------------*/
#define NRF24L01_SPIx SPI1
#define NRF24L01_SPIx_RCC_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE()
#define NRF24L01_SPIx_RCC_CLK_DISABLE() __HAL_RCC_SPI1_CLK_DISABLE()
#define NRF24L01_SPI_GPIO_ClK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
#define NRF24L01_SPI_GPIO_PORT GPIOA
#define NRF24L01_SPI_SCK_PIN GPIO_PIN_5
#define NRF24L01_SPI_MISO_PIN GPIO_PIN_6
#define NRF24L01_SPI_MOSI_PIN GPIO_PIN_7
#define NRF24L01_SPI_CS_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define NRF24L01_SPI_CS_PORT GPIOB
#define NRF24L01_SPI_CS_PIN GPIO_PIN_6
#define NRF24L01_SPI_CS_ENABLE() HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_SPI_CS_PORT, NRF24L01_SPI_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define NRF24L01_SPI_CS_DISABLE() HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_SPI_CS_PORT, NRF24L01_SPI_CS_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define NRF24L01_CE_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define NRF24L01_CE_PORT GPIOB
#define NRF24L01_CE_PIN GPIO_PIN_5
#define NRF24L01_CE_LOW() HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_CE_PORT, NRF24L01_CE_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define NRF24L01_CE_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_CE_PORT, NRF24L01_CE_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define NRF24L01_IRQ_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
#define NRF24L01_IRQ_PORT GPIOA
#define NRF24L01_IRQ_PIN GPIO_PIN_4
#define NRF24L01_IRQ_PIN_READ() HAL_GPIO_ReadPin(NRF24L01_IRQ_PORT,NRF24L01_IRQ_PIN)
// NRF24L01發送接收數據寬度定義
#define TX_ADR_WIDTH 5 //5字節的地址寬度
#define RX_ADR_WIDTH 5 //5字節的地址寬度
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 //32字節的用戶數據寬度
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //32字節的用戶數據寬度
//NRF24L01寄存器操作命令
#define NRF_READ_REG 0x00 //讀配置寄存器,低5位爲寄存器地址
#define NRF_WRITE_REG 0x20 //寫配置寄存器,低5位爲寄存器地址
#define RD_RX_PLOAD 0x61 //讀RX有效數據,1~32字節
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 //寫TX有效數據,1~32字節
#define FLUSH_TX 0xE1 //清除TX FIFO寄存器.發射模式下用
#define FLUSH_RX 0xE2 //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用
#define REUSE_TX_PL 0xE3 //重新使用上一包數據,CE爲高,數據包被不斷髮送.
#define NOP 0xFF //空操作,可以用來讀狀態寄存器
//SPI(NRF24L01)寄存器地址
#define CONFIG 0x00 //配置寄存器地址;bit0:1接收模式,0發射模式;bit1:電選擇;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;
//bit4:中斷MAX_RT(達到最大重發次數中斷)使能;bit5:中斷TX_DS使能;bit6:中斷RX_DR使能
#define EN_AA 0x01 //使能自動應答功能 bit0~5,對應通道0~5
#define EN_RXADDR 0x02 //接收地址允許,bit0~5,對應通道0~5
#define SETUP_AW 0x03 //設置地址寬度(所有數據通道):bit1,0:00,3字節;01,4字節;02,5字節;
#define SETUP_RETR 0x04 //建立自動重發;bit3:0,自動重發計數器;bit7:4,自動重發延時 250*x+86us
#define RF_CH 0x05 //RF通道,bit6:0,工作通道頻率;
#define RF_SETUP 0x06 //RF寄存器;bit3:傳輸速率(0:1Mbps,1:2Mbps);bit2:1,發射功率;bit0:低噪聲放大器增益
#define STATUS 0x07 //狀態寄存器;bit0:TX FIFO滿標誌;bit3:1,接收數據通道號(最大:6);bit4,達到最多次重發
//bit5:數據發送完成中斷;bit6:接收數據中斷;
#define MAX_TX 0x10 //達到最大發送次數中斷
#define TX_OK 0x20 //TX發送完成中斷
#define RX_OK 0x40 //接收到數據中斷
#define OBSERVE_TX 0x08 //發送檢測寄存器,bit7:4,數據包丟失計數器;bit3:0,重發計數器
#define CD 0x09 //載波檢測寄存器,bit0,載波檢測;
#define RX_ADDR_P0 0x0A //數據通道0接收地址,最大長度5個字節,低字節在前
#define RX_ADDR_P1 0x0B //數據通道1接收地址,最大長度5個字節,低字節在前
#define RX_ADDR_P2 0x0C //數據通道2接收地址,最低字節可設置,高字節,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P3 0x0D //數據通道3接收地址,最低字節可設置,高字節,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P4 0x0E //數據通道4接收地址,最低字節可設置,高字節,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P5 0x0F //數據通道5接收地址,最低字節可設置,高字節,必須同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define TX_ADDR 0x10 //發送地址(低字節在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0與此地址相等
#define RX_PW_P0 0x11 //接收數據通道0有效數據寬度(1~32字節),設置爲0則非法
#define RX_PW_P1 0x12 //接收數據通道1有效數據寬度(1~32字節),設置爲0則非法
#define RX_PW_P2 0x13 //接收數據通道2有效數據寬度(1~32字節),設置爲0則非法
#define RX_PW_P3 0x14 //接收數據通道3有效數據寬度(1~32字節),設置爲0則非法
#define RX_PW_P4 0x15 //接收數據通道4有效數據寬度(1~32字節),設置爲0則非法
#define RX_PW_P5 0x16 //接收數據通道5有效數據寬度(1~32字節),設置爲0則非法
#define NRF_FIFO_STATUS 0x17 //FIFO狀態寄存器;bit0,RX FIFO寄存器空標誌;bit1,RX FIFO滿標誌;bit2,3,保留
//bit4,TX FIFO空標誌;bit5,TX FIFO滿標誌;bit6,1,循環發送上一數據包.0,不循環;
/* USER CODE END Includes */
.
.
.
/* USER CODE BEGIN Prototypes */
void NRF24L01_RX_Mode(void); //配置爲接收模式
void NRF24L01_TX_Mode(void); //配置爲發送模式
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t uint8_ts);//寫數據區
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t uint8_ts); //讀數據區
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg); //讀寄存器
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg, uint8_t value); //寫寄存器
uint8_t NRF24L01_Check(void); //檢查24L01是否存在
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf); //發送一個包的數據
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf); //接收一個包的數據
/* USER CODE END Prototypes */
4、main.c發送代碼
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */
.
.
.
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
uint8_t tmp_buf[33]=" 嘿嘿，接收到數據啦！歐耶 ";
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_SPI1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("這是一個NRF24L01 2.4G無線數據傳輸模塊測試實驗\n");
while(NRF24L01_Check())
{
printf("硬件查尋不到NRF24L01無線模塊\n");
HAL_Delay(1000);
}
printf("NRF24L01無線模塊硬件連接正常\n");
NRF24L01_TX_Mode();
printf("進入數據發送模式，每1s發送一次數據\n");
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
// printf("**************\r\n");
HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);
HAL_Delay(1000);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(NRF24L01_TxPacket(tmp_buf)==TX_OK)
{
printf("NRF24L01無線模塊數據發送成功：%s\n",tmp_buf);
}
else
{
printf("NRF24L01無線模塊數據發送失敗\n");
}
}
/* USER CODE END 3 */
}
5、main.c接收代碼
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */
.
.
.
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
uint8_t tmp_buf[33];
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_SPI1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("這是一個NRF24L01 2.4G無線數據傳輸模塊測試實驗\n");
while(NRF24L01_Check())
{
printf("硬件查尋不到NRF24L01無線模塊\n");
HAL_Delay(1000);
}
printf("NRF24L01無線模塊硬件連接正常\n");
NRF24L01_RX_Mode();
printf("進入數據接收模式\n");
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
// printf("**************\r\n");
HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);
HAL_Delay(1000);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(NRF24L01_RxPacket(tmp_buf)==0)
{
// tmp_buf[32]=0;//加入字符串結束符
printf("NRF24L01無線模塊數據接收成功：%s\n",tmp_buf);
}
else
{
printf("NRF24L01無線模塊數據接收失敗 \n");
HAL_Delay(500);
}
HAL_Delay(10);
}
/* USER CODE END 3 */
}
發送與接收正常通訊。
參考文章：http://bbs.elecfans.com/jishu_922191_1_1.html
代碼鏈接