自己画的一块基于STM32F103VET6的开发测试板，留有一个NRF24L01+的通信接口，之前买了一些NRF24L01+的模块打算研究一下用上，淘宝上买的比较便宜，可以用于物联网方面的无线应用吧。
做过NRF905的通信，NRF24L01的也是有些相似。网上教程一大堆，我原理上设计为GPIO模拟SPI，因此我找了个GPIO 模拟SPI通信的例程，改了下，开始出了点问题，后来找到原因并解决，通信正常了。
先说一下问题：
NRF24L01引脚初始化问题，设置了引脚，但是GPIO初始化时，引脚没有对应上，因此程不跑，串口一直打印 找不到NRF24L01模块，因为有一个检测NRF24L01是否存在的函数。
//上电检测NRF24L01是否在位
//写5个数据然后再读回来进行比较，
//相同时返回值0，表示在位;
//否则返回1，表示不在位.
u8 NRF24L01_Check(void)
{
u8 buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
u8 buf1[5];
u8 i;
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.
NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf1,5); //读出写入的地址
for(i=0;i<5;i++)
if(buf1[i]!=0XA5) break;
if(i!=5) return 1; //NRF24L01不在位
return 0; //NRF24L01在位
}
写进去：五个字节：0xA5，读出来，全为：0xFF，好像网上也有这样的问题，其实，是NRF24L01没有初始化成功的原因。设置好引脚，初始化GPIO与相应的时钟后，正常了。
因此注意：void Init_NRF24L01(void) 函数，把GPIO引脚设置正确。
NRF24L01的驱动程序如下：
NRF24L01.c
#include "NRF24L01.h"
const u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址
const u8 RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
void Delay(vu32 nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
//初始化NRF24L01IO口
//CE->PD2,CSN->PD5,SCK->PD3,MOSI->PD6,MISO->PD4,IRQ->PD7
void Init_NRF24L01(void)
{
//CE->PD2,CSN->PD5,SCK->PD3,MOSI->PD6
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE); //使能GPIO 的时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
CE_H; //初始化时先拉高
CSN_H; //初始化时先拉高
//MISO->PD4,IRQ->PD7
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
IRQ_H; //IRQ置高
CE_L; //使能NRF24L01
CSN_H; //SPI片选取消
}
//模拟SPI读写数据函数
u8 SPI_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
u16 bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++)
{
if(TxData & 0x80)
MOSI_H;
else
MOSI_L;
TxData = (TxData << 1);
SCK_H;
Delay(0xff);
if(READ_MISO)
TxData |= 0x01;
SCK_L;
Delay(0xff);
}
return(TxData);
}
//上电检测NRF24L01是否在位
//写5个数据然后再读回来进行比较，
//相同时返回值0，表示在位;
//否则返回1，表示不在位.
u8 NRF24L01_Check(void)
{
u8 buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
u8 buf1[5];
u8 i;
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.
NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf1,5); //读出写入的地址
for(i=0;i<5;i++)
if(buf1[i]!=0XA5) break;
if(i!=5) return 1; //NRF24L01不在位
return 0; //NRF24L01在位
}
//通过SPI写寄存器
u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 reg_addr,u8 data)
{
u8 status;
CSN_L; //使能SPI传输
status =SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器号
SPI_ReadWriteByte(data); //写入寄存器的值
CSN_H; //禁止SPI传输
return(status); //返回状态值
}
//读取SPI寄存器值 ，regaddr:要读的寄存器
u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 reg_addr)
{
u8 reg_val;
CSN_L; //使能SPI传输
SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器号
reg_val=SPI_ReadWriteByte(0);//读取寄存器内容
CSN_H; //禁止SPI传输
return(reg_val); //返回状态值
}
//在指定位置读出指定长度的数据
//*pBuf:数据指针
//返回值,此次读到的状态寄存器值
u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 reg_addr,u8 *pBuf,u8 data_len)
{
u8 status,i;
CSN_L; //使能SPI传输
status=SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器值(位置),并读取状态值
for(i=0;i
pBuf[i]=SPI_ReadWriteByte(0);//读出数据
CSN_H; //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
//在指定位置写指定长度的数据
//*pBuf:数据指针
//返回值,此次读到的状态寄存器值
u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 reg_addr, u8 *pBuf, u8 data_len)
{
u8 status,i;
CSN_L; //使能SPI传输
status = SPI_ReadWriteByte(reg_addr); //发送寄存器值(位置),并读取状态值
for(i=0; i
SPI_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据
CSN_H; //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:发送完成状况
u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *tx_buf)
{
u8 state;
CE_L;
NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,tx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF 32个字节
CE_H; //启动发送
while(READ_IRQ != 0); //等待发送完成
state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if(state&MAX_TX) //达到最大重发次数
{
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff); //清除TX FIFO寄存器
return MAX_TX;
}
if(state&TX_OK) //发送完成
{
return TX_OK;
}
return 0xff; //其他原因发送失败
}
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:0，接收完成；其他，错误代码
u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rx_buf)
{
u8 state;
state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if(state&RX_OK) //接收到数据
{
NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff); //清除RX FIFO寄存器
return 0;
}
return 1; //没收到任何数据
}
//该函数初始化NRF24L01到RX模式
//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
void RX_Mode(void)
{
CE_L;
//写RX节点地址
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);
//使能通道0的自动应答
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_AA,0x01);
//使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);
//设置RF通信频率
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,40);
//选择通道0的有效数据宽度
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);
//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);
//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX接收模式
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);
//CE为高,进入接收模式
CE_H;
}
//该函数初始化NRF24L01到TX模式
//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,
//选择RF频道,波特率和LNA HCURR PWR_UP,CRC使能
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
//CE为高大于10us,则启动发送.
void TX_Mode(void)
{
CE_L;
//写TX节点地址
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,(u8*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);
//设置TX节点地址,主要为了使能ACK
NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);
//使能通道0的自动应答
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_AA,0x01);
//使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);
//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);
//设置RF通道为40
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,40);
//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);
//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX发送模式,开启所有中断
NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);
// CE为高,10us后启动发送
CE_H;
}
NRF24L01头文件：
#ifndef _NRF24L01_H
#define _NRF24L01_H
#include "stm32f10x.h"
/****************************************************************************************************/
//NRF24L01寄存器操作命令
#define SPI_READ_REG 0x00 //读配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define SPI_WRITE_REG 0x20 //写配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define RD_RX_PLOAD 0x61 //读RX有效数据,1~32字节
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 //写TX有效数据,1~32字节
#define FLUSH_TX 0xE1 //清除TX FIFO寄存器.发射模式下用
#define FLUSH_RX 0xE2 //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用
#define REUSE_TX_PL 0xE3 //重新使用上一包数据,CE为高,数据包被不断发送.
#define NOP 0xFF //空操作,可以用来读状态寄存器
//SPI(NRF24L01)寄存器地址
#define CONFIG 0x00 //配置寄存器地址;bit0:1接收模式,0发射模式;bit1:电选择;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;
//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
#define EN_AA 0x01 //使能自动应答功能 bit0~5,对应通道0~5
#define EN_RXADDR 0x02 //接收地址允许,bit0~5,对应通道0~5
#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;
#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
#define RF_CH 0x05 //RF通道,bit6:0,工作通道频率;
#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
#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
//bit5:数据发送完成中断;bit6:接收数据中断;
#define MAX_TX 0x10 //达到最大发送次数中断
#define TX_OK 0x20 //TX发送完成中断
#define RX_OK 0x40 //接收到数据中断
#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
#define CD 0x09 //载波检测寄存器,bit0,载波检测;
#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
#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
#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;
#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;
#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;
#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;
#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
#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
#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
#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
#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
#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
#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
#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
//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;
/**********************************************************************************************************/
//NRF2401片选信号
#define CE_L GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_2)
#define CE_H GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_2)
//SPI片选信号
#define CSN_L GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_5)
#define CSN_H GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_5)
//SPI时钟
#define SCK_L GPIO_ResetBits(GPIOD , GPIO_Pin_3)
#define SCK_H GPIO_SetBits(GPIOD , GPIO_Pin_3)
//SPI输出
#define MOSI_L GPIO_ResetBits(GPIOD , GPIO_Pin_6)
#define MOSI_H GPIO_SetBits(GPIOD , GPIO_Pin_6)
//SPI输入
#define READ_MISO GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_4)
//IRQ中断脚
#define IRQ_L GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)
#define IRQ_H GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)
#define READ_IRQ GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_7)
//NRF24L01发送接收数据宽度定义
#define TX_ADR_WIDTH 5 //5字节的地址宽度
#define RX_ADR_WIDTH 5 //5字节的地址宽度
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 //20字节的用户数据宽度
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //20字节的用户数据宽度
void Init_NRF24L01(void); //NRF24l01初始化
u8 SPI_ReadWriteByte(u8 TxData) ; //模拟SPI通讯函数
void RX_Mode(void); //配置为接收模式
void TX_Mode(void); //配置为发送模式
u8 NRF24L01_Write_Buf(u8 regaddr, u8 *pBuf, u8 datalen); //写数据区
u8 NRF24L01_Read_Buf(u8 regaddr, u8 *pBuf, u8 datalen); //读数据区
u8 NRF24L01_Read_Reg(u8 regaddr); //读寄存器
u8 NRF24L01_Write_Reg(u8 regaddr, u8 data); //写寄存器
u8 NRF24L01_Check(void); //检查NRF24L01是否在位
u8 NRF24L01_TxPacket(u8 *txbuf); //发送一个包的数据
u8 NRF24L01_RxPacket(u8 *rxbuf); //接收一个包的数据
void Delay(vu32 nCount);
#endif
接收端的main函数：
/******************** (C) COPYRIGHT 2017 **************************
* 文件名 ：main.c
* 描述 ：NRF24L01+ 的 接收 测试程序
* 实验平台：STM32F103VET6
* 库版本 ：ST3.5.0
* 编写日期：2017-04-17
* 修改日期：2017-04-17
* 作者 ：
* 2017-04-17
* (1)NRF24L01+ 接收数据 测试正常！
**********************************************************************************/
#include "usart1.h"
#include "led.h"
#include "tim2.h"
#include "NRF24L01.h"
#include "SysTick.h"
/*
* 函数名：main
* 描述 : "主机"的主函数
* 输入 ：无
* 输出 : 无
*/
int main(void)
{
uint8_t tmp_buf[6];
SysTick_Init();
USART1_Config(115200); /* 初始化USART1 */
LED_GPIO_Config(); /* 运行LED初始化 */
TIM2_Config(); /* 定时器TIM2初始化 */
Init_NRF24L01();
printf("STM32F103VET6 NRF24L01 RECV Test!\r\n");
printf("2017-04-17\r\n");
if(NRF24L01_Check())
{
printf("NRF24L01 is Not work!\r\n");
}
RX_Mode(); //只收不发
while(1)
{
if(NRF24L01_RxPacket(tmp_buf)==0) //接收到数据
{
printf("\r\n RECV Data is:%s\r\n",tmp_buf);
LED1(ON);
Delay_ms(100);
}
LED1(OFF);
}
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2017 *****END OF FILE************/
发送端的main函数：
/******************** (C) COPYRIGHT 2017 **************************
* 文件名 ：main.c
* 描述 ：NRF24L01+ 发送数据测试程序
* 实验平台：STM32F103VET6
* 库版本 ：ST3.5.0
* 编写日期：2017-04-17
* 修改日期：2017-04-17
* 作者 ：
* 2017-04-17
* (1)NRF24L01+ 发送数据 测试正常！
**********************************************************************************/
#include "usart1.h"
#include "led.h"
#include "tim2.h"
#include "NRF24L01.h"
#include "SysTick.h"
/*
* 函数名：main
* 描述 : "主机"的主函数
* 输入 ：无
* 输出 : 无
*/
int main(void)
{
uint8_t tmp_buf[6] = {0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36};
SysTick_Init();
USART1_Config(115200); /* 初始化USART1 */
LED_GPIO_Config(); /* 运行LED初始化 */
TIM2_Config(); /* 定时器TIM2初始化 */
Init_NRF24L01();
printf("STM32F103VET6 NRF24L01 SEND Test!\r\n");
printf("2017-04-17\r\n");
if(NRF24L01_Check())
{
printf("NRF24L01 is Not work!\r\n");
}
TX_Mode(); //只发不收
while(1)
{
if(NRF24L01_TxPacket(tmp_buf)==TX_OK) // 判断是否发送完成
{
printf("Send Data:%s\r\n",tmp_buf);
LED1(ON);
Delay_ms(500);
LED1(OFF);
}
else //发送失败
{
printf("请确定接收端是否正常！\r\n");
Delay_ms(500);
}
}
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2017 *****END OF FILE************/
测试的方法：
（1）需要两个开发板来测试，一个用于接收，另一个用于发送。
（2）主要看接收是否正常，正常的话，LED灯会亮一下，并且串口打印收到的数据。
（3）至于通信的协议与数据格式，可以自定义，当然，接收与发送功能可以集一身。
经过测试，正常。
发送与接收的工程如下：
http://download.csdn.net/detail/tcjy1000/9816507
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