nRF2401无线通讯模块资料解析

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nRF24L01 无线模块 说明书

nRF24L01 无线模块 说明书

nRF24L01 无线模块用户手册目录产品概述 (3)基本特性 (3)引脚接口说明 (4)模块尺寸 (6)nRF2401工作模式 (7)Enhanced ShockBurstTM收发模式 (7)Enhanced ShockBurstTM数据发送流程 (8)空闲模式 (9)关机模式 (9)nRF24L01模块参数设置 (9)主要参数设置 (10)程序设计分析 (10)nRF24L01初始化 (10)nRF24L01SPI写操作 (11)nRF24L01 SPI读操作 (11)nRF24L01写寄存器函数 (12)nRF24L01连续读多个寄存器函数 (12)nRF24L01连续写多个寄存器函数 (12)nRF24L01接收模式设置 (13)nRF24L01接收数据流程 (13)nRF24L01发送数据流程 (13)无线应用注意事项 (14)我们的承诺 (15)产品概述nRF24L01是挪威NordicVLSI公司出品的一款新型射频收发器件,采用4 mm×4 mm QFN20封装;nRF24L01工作在ISM频段:2.4~2.524 GHz。

且内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能,并融合增强型ShockBurst技术,其中地址、输出功率和通信频道可通过程序进行配置,适合用于多机通信。

nRF24L01功耗很低,在以-6 dBm的功率发射时,工作电流也只有9 mA;而对应接收机的工作电流只有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。

nRF24L01在业界领先的低功耗特点使其特别适合采用钮扣电池供电的2.4G应用,整个解决方案包括链路层和MultiCeiver功能提供了比现有的 nRF24XX 更多的功能和更低的电源消耗,与目前的蓝牙技术相比在提供更高速率的同时,而只需花更小的功耗基本特性(1) 2.4Ghz全球开放ISM 频段免许可证使用(2) 最高工作速率2Mbps,高效GFSK调制,抗干扰能力强(3) 125频道,满足多点通信和跳频通信需要(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制(5) 低功耗1.9 - 3.6V 工作,适合电池供电应用(6) 待机模式下状态为22uA;掉电模式下为900nA(7) 模块可软件设地址,只有收到本机地址时才会输出数据(提供中断指示),可直接接各种单片机使用,软件编程非常方便(8) 内置专门稳压电路,即使开关电源也有很好的通信效果(9) 标准DIP间距接口,便于嵌入式应用(10)具有自动应答机制,和CRC校验,数据通讯稳定可靠。

nRF24L01无线通信模块使用手册

nRF24L01无线通信模块使用手册

nRF24L01无线通信模块使用手册一、模块简介该射频模块集成了NORDIC公司生产的无线射频芯片nRF24L01:1.支持2.4GHz的全球开放ISM频段,最大发射功率为0dBm2.2Mbps,传输速率高3.功耗低,等待模式时电流消耗仅22uA4.多频点(125个),满足多点通信及跳频通信需求5.在空旷场地,有效通信距离:25m(外置天线)、10m(PCB天线)6.工作原理简介:发射数据时,首先将nRF24L01配置为发射模式,接着把地址TX_ADDR和数据TX_PLD 按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区,TX_PLD必须在CSN为低时连续写入,而TX_ADDR在发射时写入一次即可,然后CE置为高电平并保持至少10μs,延迟130μs后发射数据;若自动应答开启,那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式,接收应答信号。

如果收到应答,则认为此次通信成功,TX_DS置高,同时TX_PLD从发送堆栈中清除;若未收到应答,则自动重新发射该数据(自动重发已开启),若重发次数(ARC_CNT)达到上限,MAX_RT置高,TX_PLD不会被清除;MAX_RT或TX_DS置高时,使IRQ变低,以便通知MCU。

最后发射成功时,若CE为低,则nRF24L01进入待机模式1;若发送堆栈中有数据且CE为高,则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高,则进入待机模式2。

接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式,接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。

当接收方检测到有效的地址和CRC时,就将数据包存储在接收堆栈中,同时中断标志位RX_DR置高,IRQ变低,以便通知MCU去取数据。

若此时自动应答开启,接收方则同时进入发射状态回传应答信号。

最后接收成功时,若CE变低,则nRF24L01进入空闲模式1。

三、模块引脚说明四、模块与AT89S52单片机接口电路注:上图为示意连接,可根据自己实际需求进行更改;使用AT89S52MCU模块时,请将Nrf24L01通讯模块每个端口(MOSI、SCK、CSN和CE)接4.7K的排阻上拉到VCC增强其驱动能力(如下图:)。

单片2.4GHz无线收发一体芯片nRF2401及其应用

单片2.4GHz无线收发一体芯片nRF2401及其应用

单片2.4GHz无线收发一体芯片nRF2401及其应用-------------------------------------------------------------------------------------------摘要:nRF2401是挪威Nordic公司推出的单片2.4GHz无线收发一体芯片。

它将射频、8051MCU、9通道12位ADC、外围元件、电感和滤波器全部集成到单芯片中,并采用2.4GHz频带和0.18μm工艺,可提供ShockBurst、DuoCeiver、片上CRC以及地址计算编码等功能。

文章详细介绍了nRF2401的结构特点、引脚功能和工作原理,给出了它的典型应用电路。

关键词:无线收发器;ShockBurst;DuoCeiver;nRF24011概述nRF2401无线收发一体芯片和蓝牙一样,都工作在2〃4GHz自由频段,能够在全球无线市场畅通无阻。

nRF2401支持多点间通信,最高传输速率超过1Mbit/S,而且比蓝牙具有更高的传输速度。

它采用SoC方法设计,只需少量外围元件便可组成射频收发电路。

与蓝牙不同的是,nRF2401没有复杂的通信协议,它完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信。

更重要的是,nRF2401比蓝牙产品更便宜。

所以nRF2401是业界体积最小、功耗最少、外围元件最少的低成本射频系统级芯片。

2主要特点和引脚功能nRF2401的引脚排列如图1(顶视图)所示。

它采用5mm×5mm的24引脚QFN封装。

nRF2401的主要特点如下:●采用全球开放的2.4GHz频段,有125个频道,可满足多频及跳频需要;●速率(1Mbps)高于蓝牙,且具有高数据吞吐量;●外围元件极少,只需一个晶振和一个电阻即可设计射频电路;●发射功率和工作频率等所有工作参数可全部通过软件设置;●电源电压范围为1.9~3.6V,功耗很低;●电流消耗很小,-5dBm输出功率时的典型峰值电流为10.5mA;●芯片内部设置有专门的稳压电路,因此,使用任何电源(包括DC/DC开关电源)均有很好的通信效果;●每个芯片均可以通过软件设置最多40bit地址,而且只有收到本机地址时才会输出数据(提供一个中断指示),同时编程也很方便;●内置CRC纠检错硬件电路和协议;●采用DuoCeiver技术可同时接收两个nRF2401的数据;●采用ShockBurstTM模式时,能适用极低的功率操作和不严格的MCU执行;●带有集成增强型8051内核、9路10bitADC、UART异步串口、SPI串口和PWM输出;●内置看门狗;●无需外部SAW滤波器;●可100%RF检验;●带有数据时隙和数据时钟恢复功能。

nrf2401中文资料_数据手册_参数

nrf2401中文资料_数据手册_参数
真正的单芯片GFSK收发small24-pin包(QFN24 5 x5mm)•无线鼠标,键盘,操纵杆•无钥匙入住•无线数据通信数据率0 to1Mbps••只有2外部组 件•多通道操作••报警和安全系统125个频道< 200µs•频道切换时间。•支持跳频•家庭自动化•家庭自动化汽车•••监测数据切片机/时钟恢复 的数据•遥测•地址和CRC计算•智能运动器材•DuoCeiver 为同步双receivertopology•ShockBurst 模式超低poweroperation和放松单片机性 能••玩具•工业传感器供电范围:1.9到3.6 V•低电源电流(TX),典型的10.5 ma peak@ 5 dbm输出功率•低电源电流(RX),典型的射频测试•马18 inreceive峰值模式•100%不需要外部看到过滤器•世界广泛使用*(1(5美元/(6和5,37岁,21 nrf2401是万维网的单片机无线收发机2.4 - 2.5 GHz ISMband。该收发信机由一个完全集成的频率合成器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和一个调制器组成。输出功率和频率通道易于 编程使用的3线串行接口。电流消耗非常低,只有10.5mA在输出功率为-5dBm和18mA在接收模式。内置电源关闭模式,使节能容易实 现。48,&。5()(5(1)&(' 7美元3美元dudphwhu9doxh8qlwminimum供应voltage1.9VMaximum输出power0dBmMaximum数据 rate1000kbpsSupply电流传输@ 5 dbm的输出power10.5mASupply电流接收mode18mATemperature range-40 + 85°csensitivity断电 mode1µΑTable 1 - 90 dbmsupply当前nRF2401快速参考数据ShockBurst 技术使用片上先进先出(FIFO)以较低的数据速率来记录数据,并 以非常高的速率进行传输,因此可以极大地降低功耗。在ShockBurst 中操作nRF2401时,您可以获得2.4GHz频段提供的高数据速率 (1mbps),而不需要昂贵的高速微控制器(MCU)进行数据处理。通过把射频协议相关的所有高速信号处理芯片上,thenRF2401提供了以下 好处:•高度减少当前消费•降低系统成本(便于使用更便宜的微控制器)•大大减少由于短的实况转播的碰撞的传播风险timeThe nRF2401可 以使用一个简单的电话接口编程数据速度由微控制器的速度决定。通过允许应用程序的数字部分以低速运行,同时最大化RF链路上的 数据速率,nRF ShockBurst 模式大大降低了应用程序中的平均电流消耗。6krfn % XUVWSULQFLSOHWhen 作conductedin以下方式(10 kbps仅为示例)

nRF2401的原理及应用

nRF2401的原理及应用

单片2.4GHz无线收发一体芯片nRF2401及其应用nRF2401是挪威Nordic公司推出的单片2.4GHz无线收发一体芯片。

它将射频、8051MCU、9通道12位ADC、外围元件、电感和滤波器全部集成到单芯片中,并采用2.4GHz频带和0.18μm工艺,可提供ShockBurst、DuoCeiver、片上CRC以及地址计算编码等功能。

文章详细介绍了nRF2401的结构特点、引脚功能和工作原理,给出了它的典型应用电路。

nRF2401无线收发一体芯片和蓝牙一样,都工作在2.4GHz自由频段,能够在全球无线市场畅通无阻.nRF2401支持多点间通信,最高传输速率超过1Mbit/S,而且比蓝牙具有更高的传输速度.它采用SoC方法设计,只需少量外围元件便可组成射频收发电路.与蓝牙不同的是,nRF2401没有复杂的通信协议,它完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信.更重要的是,nRF2401比蓝牙产品更便宜.所以nRF2401是业界体积最小、功耗最少、外围元件最少的低成本射频系统级芯片.2 主要特点和引脚功能nRF2401的引脚排列如图1(顶视图)所示.它采用5mm×5mm的24引脚QFN封装.nRF2401的主要特点如下:●采用全球开放的2.4GHz频段,有125个频道,可满足多频及跳频需要;●速率(1Mbps)高于蓝牙,且具有高数据吞吐量;●外围元件极少,只需一个晶振和一个电阻即可设计射频电路;●发射功率和工作频率等所有工作参数可全部通过软件设置;●电源电压范围为1.9~3.6V,功耗很低;●电流消耗很小,-5dBm输出功率时的典型峰值电流为10.5mA;●芯片内部设置有专门的稳压电路,因此,使用任何电源(包括DC/DC开关电源)均有很好的通信效果;●每个芯片均可以通过软件设置最多40bit地址,而且只有收到本机地址时才会输出数据(提供一个中断指示),同时编程也很方便;●内置CRC纠检错硬件电路和协议;●采用DuoCeiver技术可同时接收两个nRF2401的数据;●采用ShockBurstTM模式时,能适用极低的功率操作和不严格的MCU执行;●带有集成增强型8051内核、9路10bitADC、UART异步串口、SPI串口和PWM输出;●内置看门狗;●无需外部SAW滤波器;●可100%RF检验;●带有数据时隙和数据时钟恢复功能.3 工作原理nRF2401的内部结构原理及外部组成框图如图2所示,下面介绍其工作原理.3.1 ShockBurstTM模式nRF2401的ShockBurstTM RX/TX模式采用片上先进先出(FIFO)来进行低数据率的时钟同步和高数据率的传输,因此极大的降低了功耗.ShockBurstTM发射主要通过MCU接口引脚CE、CLK1和DATA来完成.当MCU请求发送数据时,置CE为高电平,此时的接收机地址和有效载荷数据作为nRF2401的内部时钟,可用请求协议或MCU将速率调至1Mbps;置CE为低电平可激活ShockBurstTM发射.ShockBurstTM接收主要使用MCU接口引脚CE、DR1、CLK1和DATA来实现.当正确设置射频包输入载荷的地址和大小后,置CE为高电平可激活RX.此后便可在nRF2401监测信息输入200μs,若收到有效数据包,则给MCU一个中断并置DR1为高电平,以使MCU 以时钟形式输出有效载荷数据,待系统收到全部数据后nRF2401再置DR1为低此时如果CE保持高电平,则等待新的数据包.若CE置低电平,则开始接收新的序列.3.2 DuoCeiverTM的双信道接收模式nRF2401的DuoCeiverTM技术为RX提供了两个独立的专用数字信道,因而可代替两个单独接收系统.图3所示是DuoCeiverTM同时双接收信道结构图.nRF2401 可以通过一个天线接口从相隔8MHz的两个1Mbps接收机上接收数据.同时将两个数字信道的输出反馈到两个单独的MCU接口.具体的两个信道如下:数字信道1:CLK1,DATA,DR1;数字信道2:CLK2,DOUT2,DR2;应当说明的是,数字信道2的频率只有在比数字信道1的频率高出8MHz时,才能保证正常接收.4 典型应用nRF2401的电源电压范围为1.9~3.6V,可工作在-40~+85℃的温度范围内.灵敏度为-90dbm.图4是nRF2401的一个典型应用电路.该电路由50V陶瓷电容器(C1~C9)、nRF2401无线电收发器(U1)以及一个晶振组成,由图可见,该电路外围元件很少.。

nRF2401无线模块产品说明书

nRF2401无线模块产品说明书
4. 常见问题 .................................................................................................................................................. 8
3.1 配置文件 ..................................................................................... 4 3.2 驱动文件 ..................................................................................... 6
2. 硬 件 模 块 说 明
nRF2401 无线模块产品说明书
图 1 nRF2401 丝印图
2.1 NRF2401 及其外围电路
nRF2401 及其外围电路如图 2 所示,包括 nRF2401 芯片部分、稳压部分、晶振部分、天线部分。电 压 VDD 为芯片提供工作电压;晶振部分包括 Y1、C11、C12,晶振 Y1 允许值为:4MHz、8MHz、12MHz、 16MHz,如果需要 1Mbps 的通信速率,则必须选择 16MHz 晶振。天线部分包括电感 L1、L2、L3(板子 自身天线)或者 L1、L3、ANT2(外接天线),用来将 nRF2401 芯片 ANT1、ANT2 管脚产生的 2.4G 电平 信号转为电磁波信号,或者将电磁波信号转换为电平信号输入芯片的 ANT1、ANT2 管脚。
R3 330 PWR_UP
VDD
CE CLK2 DATA2 CS
R5 330 R6 330 R7 330 R8 330

nRF24L01无线通信模块使用手册

nRF24L01无线通信模块使用手册

nRF24L01无线通信模块使用手册一、模块简介该射频模块集成了NORDIC公司生产的无线射频芯片nRF24L01:1.支持2.4GHz的全球开放ISM频段,最大发射功率为0dBm2.2Mbps,传输速率高3.功耗低,等待模式时电流消耗仅22uA4.多频点(125个),满足多点通信及跳频通信需求5.在空旷场地,有效通信距离:25m(外置天线)、10m(PCB天线)6.工作原理简介:发射数据时,首先将nRF24L01配置为发射模式,接着把地址TX_ADDR和数据TX_PLD 按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区,TX_PLD必须在CSN为低时连续写入,而TX_ADDR在发射时写入一次即可,然后CE置为高电平并保持至少10μs,延迟130μs后发射数据;若自动应答开启,那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式,接收应答信号。

如果收到应答,则认为此次通信成功,TX_DS置高,同时TX_PLD从发送堆栈中清除;若未收到应答,则自动重新发射该数据(自动重发已开启),若重发次数(ARC_CNT)达到上限,MAX_RT置高,TX_PLD不会被清除;MAX_RT或TX_DS置高时,使IRQ变低,以便通知MCU。

最后发射成功时,若CE为低,则nRF24L01进入待机模式1;若发送堆栈中有数据且CE为高,则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高,则进入待机模式2。

接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式,接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。

当接收方检测到有效的地址和CRC时,就将数据包存储在接收堆栈中,同时中断标志位RX_DR置高,IRQ变低,以便通知MCU去取数据。

若此时自动应答开启,接收方则同时进入发射状态回传应答信号。

最后接收成功时,若CE变低,则nRF24L01进入空闲模式1。

三、模块引脚说明1 / 197 NC 空 8 CSN 芯片片选信号 I 9 CE 工作模式选择I 10+5V电源四、模块与AT89S52单片机接口电路注:上图为示意连接,可根据自己实际需求进行更改;使用AT89S52MCU 模块时,请将Nrf24L01通讯模块每个端口(MOSI 、SCK 、CSN 和CE )接4.7K 的排阻上拉到VCC 增强其驱动能力(如下图:)。

nRF24L01无线模块的传输速度及距离

nRF24L01无线模块的传输速度及距离

nRF24L01无线模块的传输速度及距离
nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4GHz~2.5GHzISM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,并融合了增强型ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。

nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率发射时,工作电流也只有9mA;接收时,工作电流只有12.3mA,多种低功率工作模式,工作在100mw时电流为160mA,在数据传输方面实现相对WiFi距离更远,但传输数据量不如WiFi(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。

nRF24L01传输收发距离通讯距离是nRF24L01无线模块的一个综合指标,受到很多条件、因素和参数的影响。

nRF24L01无线模块通讯距离受影响的因素主要有:天线增益、输出功率、传输距离。

一般传输距离为5m,
加板载天线,设置0DBM,在空旷地带一般可以做到20~25米左右
加PA+外接天线可以做到200米左右,最高甚至可以到达500米左右。

nRF24L01传输速度nRF24L01同时支持250kbps和1Mbps的数传传输速率,当其它应用参数一致时,两种数据传输速率实际测的通讯距离相差很大。

低速率的250kbps通讯距离至少在高速率的1Mbps的2倍以上。

没有很大的数据量却贪图高传输速率,结果是会影响传输距离的。

提升传输距离的方法1、匹配高增益天线;
2、适当加大发射功率;
3、调整好适当的发射频率;
4、提高接收灵敏度。

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PRODUCT SPECIFICATION nRF2401 Single Chip 2.4 GHz Radio Transceiver PCB layout example Figure 22 shows a PCB layout example for the application schematic in Figure 21. A double-sided FR-4 board of 1.6mm thickness is used. This PCB has a ground plane on the bottom layer. Additionally, there are ground areas on the component side of the board to ensure sufficient grounding of critical components. A large number of via holes connect the top layer ground areas to the bottom layer ground plane. No components in bottom layer Top silk screen Top view Bottom view Figure 22 nRF2401 RF layout with single ended connection to 50Ω antenna and 0603 size passive components Nordic Semiconductor ASA Revision: 1.1 - Vestre Rosten 81, N-7075 Tiller, Norway - Phone +4772898900 - Page 36 of 39 Fax +4772898989 June 2004
PRODUCT SPECIFICATION nRF2401 Single Chip 2.4 GHz Radio Transceiver DEFINITIONS Data sheet status Objective product specification Preliminary product specification Product specification This data sheet contains target specifications for product development. This data sheet contains preliminary data; supplementary data may
be published from Nordic Semiconductor ASA later. This data sheet contains final product specifications. Nordic Semiconductor ASA reserves the right to make changes at any time without notice in order to improve design and supply the best possible product. Limiting values Stress above one or more of the limiting values may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only and operation of the device at these or at any other conditions above those given in the Specifications sections of the specification is not implied. Exposure to limiting values for extended periods may affect device reliability. Application information Where application information is given, it is advisory and does not form part of the specification. Table 24. Definitions Nordic Semiconductor ASA reserves the right to make changes without further notice to the product to improve reliability, function or design. Nordic Semiconductor ASA does not assume any liability arising out of the application or use of any product or circuits described herein. LIFE SUPPORT APPLICATIONS These products are not designed for use in life support appliances, devices, or systems where malfunction of these products can reasonably be expected to result in personal injury. Nordic Semiconductor ASA customers using or selling these products for use in such applications do so at their own risk and agree to fully indemnify Nordic Semiconductor ASA for any damages resulting from such improper use or sale. Product Specification: Revision Date: 07.06.2004. Data sheet order code: 070604-nRF2401. All rights reserved ®. Reproduction in whole or in part is prohibited without the prior written permission of the copyright holder. Nordic Semiconductor ASA Revision: 1.1 - Vestre Rosten 81, N-7075 Tiller, Norway - Phone +4772898900 - Page 37 of 39 Fax +4772898989 June 2004
PRODUCT SPECIFICATION nRF2401 Single Chip 2.4 GHz Radio Transceiver YOUR NOTES Nordic Semiconductor ASA Revision: 1.1 - Vestre Rosten 81, N-7075 Tiller, Norway - Phone +4772898900 - Page 38 of 39 Fax +4772898989 June 2004
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