Nrf24l01

Прошли те времена, когда для написания статьи было достаточно протеуса и часок-другой времени. Растут дети, растут и их игрушки 🙂

Начнем с того что это. Это радиомодули, т.е. если взять 2 таких модуля и 2 микроконтроллера, то можно передавать информацию без проводов. Причем довольно таки быстро.

Краткая информация 🙂

Надо отметить NRF24L01 это чип-трансивер, т.е. его нужно запаивать, разводить под него схему, антенну, мне же он достался как модуль в сборе. Поэтому в дальнейшем речь будет идти именно про модуль.

Наружу торчат 8 ножек:
CE — Вход. Выбор в какой режим переходить приемника или передатчика
VDD — питание +1.9V — +3.6V DC
VSS — земля 0V
IRQ — Выход. Прерывание по приему байтов. Можно подцепить на ножку внешнего прерывания мк, чтобы принимать данные.

И четыре ноги обычный SPI
CSN — Chip Select
SCK — SPI Clock
MOSI — SPI Slave Data Input
MISO — SPI Slave Data Output

Общение с модулем происходит по SPI интерфейсу, после старта сразу попадаем в режим Power Down, т.е. экономии энергии. В этом режиме мы можем читать регистры.

Чтобы перейти в основной режим Standby нужно в регистре CONFIG загнать единицу в бит PWR_UP. Названия регистров отдельной табличкой

Для записи используются команды

Таким образом для записи нам нужна команда 001A AAAA и регистр по адресу 0, говорим модулю о том что хотим писать в этот регистр первый байт это команда второй адрес
spi(0b00100000+0b00000000);
Далее выставляем бит PWR_UP в единицу:
spi(0b00000010);

Из режима standby уже можно перейти либо к передаче, либо к приему

Даже имея понимание того, как работать с nrf2401, нужно потратить достаточное время, чтобы родить свою прошивку, лично у меня таких целей не было, поэтому я изначально искал либо библиотеку, либо готовую прошивку чтобы юзать. Может плохо искал но под CAVR мне не удалось найти. Под студию, под ардуину много.

В общем накачал кучу исходников и… ни один не заработал. Поэтому пришлось отложить до лучших времен, спустя некоторое время, решился и начал усиленно искать. В итоге скачал баскомовский исходник с аврпрожекта, загрузил и тишина… Не знаю, или пока пробовал прошивки под студию спалил, или из магазина такое доставили. В общем пришлось заказать еще 2 модуля ведь я не знал работает ли хоть один вообще. Дело еще затянулось.

В итоге все пришло, залил баскомовские прошивки, заработало. Начал пробовать опять из того, что накачано под avr studio — все компилится, но не работает и все тут. Самое главное, что с тем как они работают я разобрался намного позже, у меня задача была простая — завести, посмотреть, получить общее представление. Вместо этого — танцы с бубном.

В итоге сделал просто, портировал исходник с баскома под CAVR, это оказалось не сложно 🙂 Когда уже все заработало, разобрался уже и с тем что как работает. Самое странное, что в процессе эксплуатации у меня еще раз накрылся модуль, причем тот который новый. Подозреваю что сдох он от 3.6В, но это лишь догадки. По самому исходнику объяснять нет смысла — 5 байт отправляются, 5 байт принимаются. Какие то дополнения и ковыряния планируются в апдейтах статьи. На текущий момент: используется проверка контрольной суммы CRC, SPI работает на частоте 2МГц (если использовать 1МГц то можно добиться чуть большей дальности). Выходная мощность 0dB, т.е. максимум. Пин IRQ проверяется в основном цикле.

Ножки SPI подключаются в соответствии с «железом»:
MOSI — PB3
MISO — PB4
SCK — PB5

SS — PB2(можно переназначить, но лучше этого не делать, см. даташит про SPI)
IRQ — PB0 (можно переназначить в nrf24.h)
CE — PB1 (можно переназначить в nrf24.h)

Первый тест выглядел так: передатчик посылает пять байт 1,2,3,4,5, приемник принимает их и посылает по юарту на комп

Тест 2 — определение максимальной дальности приема, первый модуль подключил к прикуривателю через стабилизатор 3.3В, второй модуль от батареек, при приеме правильного байта в прерывании дергал светодиод. В итоге дальность получилась примерно 90 шагов.

Выводы: по квартире берет отлично, что отправил то и пришло, на улице вышло почти 100м, причем на морозе. Цена приемлемая, есть совместимость с ранними модулями. Жрут 12мА. Легкие. В общем то продукт оставил положительные впечатления.

Если будет время прошивку допилю, пока как есть.