NRF24L01 MSP430发送接收程序
最近弄了几天的无线模块，玩的是NRF2L01，因为这款无线模块价格便宜，网上也就卖10多块钱！刚开始用51写，“百度一下”发现网上的程序真是百篇一律，你抄我，我抄你。对比了几个程序之后，发现他们的程序注释也是自相矛盾，看了的唯一收获就是，结合技术资料，对NRF24L01的工作模式和通信过程有了个总体的把握。
用51调了几次没成功，改而用430板子来写。在网上查了一些相关的程序，终于成功了。现在发现其实要写对NRF24L01的基本通信程序并不难，当然要玩转它又是另外一回事了。我也刚刚才玩会单通道接收发送这个工作模式，其他的工作模式还没玩！还是附上相应的程序供大家学习交流，当然程序可能难免还有疏漏和错误，还望比拼指出！
这是NRF24L01的头文件配置程序：
#include <msp430x14x.h>
//=======================NRF24L01_CE端口=========================================
#define RF24L01_CE_0 P3OUT &=~BIT1
#define RF24L01_CE_1 P3OUT |= BIT1
//=============================RF24L01_CSN端口==================================
#define RF24L01_CSN_0 P3OUT &=~BIT3
#define RF24L01_CSN_1 P3OUT |= BIT3
//=============================RF24L01_SCK端口======================================
#define RF24L01_SCK_0 P3OUT &=~BIT2
#define RF24L01_SCK_1 P3OUT |= BIT2
//=============================RF24L01_MISO端口=========================================
#define RF24L01_MISO_0 P3OUT &=~BIT0
#define RF24L01_MISO_1 P3OUT |= BIT0
//============================= RF24L01_MOSI端口================================
#define RF24L01_MOSI_0 P2OUT &=~BIT6
#define RF24L01_MOSI_1 P2OUT |= BIT6
//==========================IRQ状态============================================
#define RF24L01_IRQ_0 P2OUT &=~BIT7
#define RF24L01_IRQ_1 P2OUT |= BIT7
//==========================NRF24L01地址，接收发送数据长度============================================
#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 TX payload //这里可以更改你想要发送和接收的数据长度 如果是发指令 我喜欢越短越好
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 // 32 uints TX payload
//=========================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 NOP1 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 STATUS 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0接收数据长度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道0接收数据长度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
//=============================RF24l01状态=====================================
char TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
//我刚开始学的时候对这个发送和接收地址不是很明白，为什么他要设置成这样，后来才知道这个地址是用户自己定的，也就是说不是每个芯片只有唯一的地址，只要发送和接收端的地址一致就行
char RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
char sta;
char TxBuf[32]=
{
0x01,0x02,0x03,0x4,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,
0x17,0x18,0x19,0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,
0x25,0x26,0x27,0x28,0x29,0x30,0x31,0x32,
}; //这个程序要发送的数据
void RF24L01_IO_set(void);
void ms_delay(void);
void InitSys();
void Delay(int s);
char SPI_RW(char data);
char SPI_Read(char reg);
char SPI_RW_Reg(char reg, char value);
char SPI_Read_Buf(char reg, char *pBuf, char uchars);
char SPI_Write_Buf(char reg, char *pBuf, char uchars);
void SetRX_Mode(void);
char nRF24L01_RxPacket(char* rx_buf);
void nRF24L01_TxPacket(char * tx_buf);
void init_NRF24L01(void);
//===========================RF24L01端口设置==========================================
void RF24L01_IO_set(void)
{
P2DIR &= 0x7f; P2DIR |= 0x40; P2SEL&=0x3F; P2IE=P2IE&0x3f;
P3DIR &= 0xFE; P3DIR |= 0x0E; P3SEL&=0xF0;
}
//******************************************************************************
//系统初始化 打开430XT2晶振
//******************************************************************************
void InitSys()
{
unsigned int iq0;
_DINT();
BCSCTL1 &=~XT2OFF;
do
{
IFG1 &= ~OFIFG; // 清除振荡器失效标志
for (iq0 = 0xFF; iq0 > 0; iq0--); // 延时，等待XT2起振
}
while ((IFG1 & OFIFG) != 0); // 判断XT2是否起振
BCSCTL2 =SELM1+SELS; // MCLK,SMCLK时钟为XT2
}
//========================延时约5ms=============================================
void ms_delay(void)
{
unsigned int i=40000;
while (i != 0)
{
i--;
}
}
//========================================长延时================================
void Delay(int s)
{
unsigned int i,j;
for(i=0; i<s; i++);
for(j=0; j<s; j++);
}
//******************************************************************************************
//延时函数
//******************************************************************************************
void inerDelay_us(char n)
{
for(;n>0;n--);
}
//==============================================================================
//函数：uint SPI_RW(uint uchar)
//功能：NRF24L01的SPI写时序
//******************************************************************************
char SPI_RW(char data)
{
char i,temp=0;
for(i=0;i<8;i++) // output 8-bit
{
if((data & 0x80)==0x80)
{
RF24L01_MOSI_1; // output 'uchar', MSB to MOSI
}
else
{
RF24L01_MOSI_0;
}
data = (data << 1); // shift next bit into MSB..
temp<<=1;
RF24L01_SCK_1; // Set SCK high..
if((P3IN&0x01)==0x01)temp++; // capture current MISO bit
RF24L01_SCK_0; // ..then set SCK low again
}
return(temp); // return read uchar
}
//****************************************************************************************************
//函数：uchar SPI_Read(uchar reg)
//功能：NRF24L01的SPI时序
//****************************************************************************************************
char SPI_Read(char reg)
{
char reg_val;
RF24L01_CSN_0; // CSN low, initialize SPI communication...
SPI_RW(reg); // Select register to read from..
reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
RF24L01_CSN_1; // CSN high, terminate SPI communication
return(reg_val); // return register value
}
//****************************************************************************************************/
//功能：NRF24L01读写寄存器函数
//****************************************************************************************************/
char SPI_RW_Reg(char reg, char value)
{
char status1;
RF24L01_CSN_0; // CSN low, init SPI transaction
status1 = SPI_RW(reg); // select register
SPI_RW(value); // ..and write value to it..
RF24L01_CSN_1; // CSN high again
return(status1); // return nRF24L01 status uchar
}
//****************************************************************************************************/
//函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
//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
//****************************************************************************************************/
char SPI_Read_Buf(char reg, char *pBuf, char chars)
{
char status2,uchar_ctr;
RF24L01_CSN_0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status2 = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status uchar
for(uchar_ctr=0;uchar_ctr<chars;uchar_ctr++)
{
pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0);
}
RF24L01_CSN_1;
return(status2); // return nRF24L01 status uchar
}
//*********************************************************************************************************
//函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
//功能: 用于写数据 reg：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数
//*********************************************************************************************************/
char SPI_Write_Buf(char reg, char *pBuf, char chars)
{
char status1,uchar_ctr;
RF24L01_CSN_0; //SPI使能
status1 = SPI_RW(reg);
for(uchar_ctr=0; uchar_ctr<chars; uchar_ctr++)
{
SPI_RW(*pBuf++);
}
RF24L01_CSN_1; //关闭SPI
return(status1);
}
//****************************************************************************************************/
//函数：void SetRX_Mode(void)
//功能：数据接收配置
//****************************************************************************************************/
void SetRX_Mode(void)
{
RF24L01_CE_0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主接收
RF24L01_CE_1;
inerDelay_us(130); //注意不能太小
}
//******************************************************************************************************/
//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
//******************************************************************************************************/
char nRF24L01_RxPacket(char* rx_buf)
{
char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(sta&0x40) // 判断是否接收到数据
{
RF24L01_CE_0 ; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH); // read receive payload from RX_FIFO buffer
revale =1; //读取数据完成标志
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清楚中断标志
return revale;
}
//***********************************************************************************************************
//函数：void nRF24L01_TxPacket(char * tx_buf)
//功能：发送 tx_buf中数据
//**********************************************************************************************************/
void nRF24L01_TxPacket(char * tx_buf)
{
RF24L01_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_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
RF24L01_CE_1; //置高CE，激发数据发送
inerDelay_us(10);
}
//****************************************************************************************
//NRF24L01初始化
//***************************************************************************************/
void init_NRF24L01(void)
{
inerDelay_us(100);
RF24L01_CE_0 ; // chip enable
RF24L01_CSN_1; // Spi disable
RF24L01_SCK_0; // Spi clock line init high
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_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
SPI_RW_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_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致
SPI_RW_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_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为1MHZ，发射功率为最大值0dB
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0E); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，主接收}
}
//=============================================================================
下面是发送主程序：
#include <msp430x14x.h>
#include "NRF24L01.h"
void main()
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //禁止看门狗
RF24L01_IO_set();
InitSys();
init_NRF24L01() ;
nRF24L01_TxPacket(TxBuf); // 将要发送的数据转移到发送缓冲区
while(1)
{
nRF24L01_TxPacket(TxBuf);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF); //清状态寄存器
ms_delay();
ms_delay();
LED1_1;
ms_delay();
ms_delay();
LED1_0;
}
}
下面是接收主程序： 将接收到的数据发送到PC 可以通过串口助手来查看接收到数据是否正确
#include <msp430x14x.h>
#include "NRF24L01.h"
char RxBuf[32]={0};
//===============================串口初始化=====================================
void init_uart0(void)
{
//====================串口工作模式设置========================================
U0CTL=0x00; // U0CTL包含串口0通信协议、通信模式、校验位等设置，允许UART0
U0CTL +=CHAR; //(CHAR=0x10)当CHAR=0时位7位数据，当 CHAR=1时为8位数据
//不需要校验，数据位为8位，无反馈，异步UART通信，UART被允许
//====================串口发送操作设置========================================
U0TCTL=0x00; //U0TCTL包含串口0发送功能操作
U0TCTL +=SSEL0; //波特率发生器选择ACLK
//#define SSEL1 (0x20) #define SSEL0 (0x10)
//====================串口拨特率设置9600====================================
//===================拨特率计算公式：拨特率=BRCLK/（UBR+（M7+M6+。。。。+M0）/8）
UBR0_0=0x03; //UBR0_0为串口0波特率整数部分低地址
UBR1_0=0x00; //UBR1_0为串口0波特率整数部分高地址
UMCTL_0=0x4A; //UBR1_0为串口0波特率小数部分高地址
//===================串口收发使能控制=========================================
ME1 |= UTXE0; //串口0发送功能使能
ME1 |= URXE0; //串口0接收功能使能
//===================串口中断使能控制=========================================
// IE1 |= URXIE0; //串口0接收中断使能
// IE1 |= UTXIE0; //串口0发送中断使能
//===================端口第二功能使能=========================================
P3SEL |=BIT4; //设置P3.4为UART0 的TXD
P3SEL |=BIT5; //设置P3.5为UART0 的RXD
P3DIR |=BIT4; //设置P3.4为输出
}
//=======================串口发送函数=======================================================
void R_S_Byte(char R_Byte)
{
while((IFG1&UTXIFG0)==0);
TXBUF0=R_Byte;
}
//=============================================================================
main()
{
char i;
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //禁止看门狗
RF24L01_IO_set();
InitSys();
init_uart0();
init_NRF24L01();
while(1)
{
SetRX_Mode();
if(nRF24L01_RxPacket(RxBuf)) //判断是否收到数据
// NRF24L01在判断是否接收数据是可以通过中断引脚IRQ和内部 RX_DR,TX_DS,MAX_PT状态来判断，此处是后者，可以将IRQ引脚接到单片机中断口，通过中断来判断 推荐使用中断这样可以节约MCU消耗
{
for(i=0;i<32;i++) //收到数据后，串口显示
{
R_S_Byte(RxBuf[i]);
Delay(30);
}
}
ms_delay();
}
}
注：由于这篇文章是在感觉很久没有在网上写点东西和刚刚调试好430的程序后发表的，仓促之时，难免会有书写错误，还望指出！
