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基于ARM和nRF24L01的无线数据传输

来源:网络整理 作者:2018-08-14 14:10
关键词:nRF24L01arm

  LPC214x简介

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  IPC214x系列是Philips公司的基于ARM7内核的高性能器件,与LPC213x系列器件相兼容,并增加了一些新功能,性能得到了大大的提升。LPC214x系列器件最大特色是内置2kB终端RAM的USB 2.0全速控制器,1个(LPC2141/42)或2个(LPC2144/46/48)10位A/D转换器,多个串行接口,包括2个UART、2个高速I2C总线、SPI和具有缓冲作用及可变数据长度的SSP。LPC214x系列器件采用单电源供电,具有上电复位(POR)和掉电检测(BOD)电路。相对于普通ARM7来说,LPC214x还提升了I/O端口的速度,并且内置8—40 KB的静态RAM和32~512 KB的高速Flash存储器;工作频率高达60MHz;采用超小型LQFP64封装。

  nRF24L01简介

  nRF24L01是单片射频收发芯片,工作于2.4~2.5 GHz ISM频段。工作电压为1.9~3.6 V,有多达125个频道可供选择。可通过SPI写入数据,最高可达10 Mb/s,数据传输率最快可达2 Mb/s,并且有自动应答和自动再发射功能。和上一代nRF2401相比,nRF2401数据传输率更快,数据写入速度更高,内嵌的功能更完备。

  芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融进了增强式ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低,以-6 dBm的功率发射时,工作电流只有9 mA,接收时工作电流只有12.3 mA,多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。

  图l给出nRF24L0l的引脚排列。nRF24L01工作于2.4~2.5 GHz ISM频段,内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了Enhanced ShoekBurst技术。其中,输出功率、通信频道、自动重发次数等参数可通过编程设置。内置的SPI接口,其速率为0~8Mb/s,MCU通过SPI接口控制nRF 24L0l。nRF24L01的特点如下:

  ①功耗低。能够在以一6 dBm的功率发射时,工作电流只有9 mA;在以0 dBm的功率发射时,工作电流仅11.3 mA;而在接收时,工作电流仅12.3 mA,因此具有掉电和空闲多种低功率工作模式。

  ②体积小,采用QFN20封装。

  ③供电电压为1.9~3.6 V,可方便集成到各种电子器件。

   基于ARM和nRF24L01的无线数据传输

  nRF24L01的指令结构

  nRF24L01所有的配置字都由配置寄存器来定义,这些配置寄存器可通过SPI口访问。

  由于无线数据通信不用布线,快速布局,因此具有有线数据通信无法比拟的便捷性,在特殊场合具有不可替代性。然而,传统的由基本射频集成电路搭建的无线数据通信系统存在电路复杂,成本高,传输速率低,可靠性差等缺点。为此,Nordic公司推出一款工业级内置硬件链路层协议的低成本单芯片nRF24L01型无线收发器件。该器件采用GFSK调制,128个频点自动跳频,片内自动生成报头和CRC校验码,具有出错自动重发功能,这些特性使得由nRF24L0l构建的无线数据传输系统具有成本低,速率高,传输可靠等优点。

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