[51单片机] SPI nRF24L01 无线简单程序 1
main.c
1 #include <reg51.h> 2 #include <api.h> 3 4 #define uchar unsigned char 5 6 /***************************************************/ 7 #define TX_ADR_WIDTH 5 // 5字节宽度的发送/接收地址 8 #define TX_PLOAD_WIDTH 4 // 数据通道有效数据宽度 9 #define LED P2 10 11 uchar code TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; // 定义一个静态发送地址 12 uchar RX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH]; 13 uchar TX_BUF[TX_PLOAD_WIDTH]; 14 uchar flag; 15 uchar DATA = 0x01; 16 uchar bdata sta; 17 sbit RX_DR = sta^6; 18 sbit TX_DS = sta^5; 19 sbit MAX_RT = sta^4; 20 21 22 /************************************************** 23 函数: init_io() 24 描述: 25 初始化IO 26 /**************************************************/ 27 void init_io(void) 28 { 29 CE = 0; // 待机 30 CSN = 1; // SPI禁止 31 SCK = 0; // SPI时钟置低 32 IRQ = 1; // 中断复位 33 LED = 0xff; // 关闭指示灯 34 } 35 36 /************************************************** 37 函数：delay_ms() 38 描述： 39 延迟x毫秒 40 /**************************************************/ 41 void delay_ms(uchar x) 42 { 43 uchar i, j; 44 i = 0; 45 for(i=0; i<x; i++) 46 { 47 j = 250; 48 while(--j); 49 j = 250; 50 while(--j); 51 } 52 } 53 54 /************************************************** 55 函数：SPI_RW() 56 描述： 57 根据SPI协议，写一字节数据到nRF24L01，同时从nRF24L01 58 读出一字节 59 /**************************************************/ 60 uchar SPI_RW(uchar byte) 61 { 62 uchar i; 63 for(i=0; i<8; i++) // 循环8次 64 { 65 MOSI = (byte & 0x80); // byte最高位输出到MOSI 66 byte <<= 1; // 低一位移位到最高位 67 SCK = 1; // 拉高SCK，nRF24L01从MOSI读入1位数据，同时从MISO输出1位数据 68 byte |= MISO; // 读MISO到byte最低位 69 SCK = 0; // SCK置低 70 } 71 return(byte); // 返回读出的一字节 72 } 73 74 /************************************************** 75 函数：SPI_RW_Reg() 76 描述： 77 写数据value到reg寄存器 78 /**************************************************/ 79 uchar SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value) 80 { 81 uchar status; 82 CSN = 0; // CSN置低，开始传输数据 83 status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字 84 SPI_RW(value); // 然后写数据到该寄存器 85 CSN = 1; // CSN拉高，结束数据传输 86 return(status); // 返回状态寄存器 87 } 88 89 /************************************************** 90 函数：SPI_Read() 91 描述： 92 从reg寄存器读一字节 93 /**************************************************/ 94 uchar SPI_Read(uchar reg) 95 { 96 uchar reg_val; 97 CSN = 0; // CSN置低，开始传输数据 98 SPI_RW(reg); // 选择寄存器 99 reg_val = SPI_RW(0); // 然后从该寄存器读数据 100 CSN = 1; // CSN拉高，结束数据传输 101 return(reg_val); // 返回寄存器数据 102 } 103 104 /************************************************** 105 函数：SPI_Read_Buf() 106 描述： 107 从reg寄存器读出bytes个字节，通常用来读取接收通道 108 数据或接收/发送地址 109 /**************************************************/ 110 uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes) 111 { 112 uchar status, i; 113 CSN = 0; // CSN置低，开始传输数据 114 status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字 115 for(i=0; i<bytes; i++) 116 pBuf[i] = SPI_RW(0); // 逐个字节从nRF24L01读出 117 CSN = 1; // CSN拉高，结束数据传输 118 return(status); // 返回状态寄存器 119 } 120 /**************************************************/ 121 122 /************************************************** 123 函数：SPI_Write_Buf() 124 125 描述： 126 把pBuf缓存中的数据写入到nRF24L01，通常用来写入发 127 射通道数据或接收/发送地址 128 /**************************************************/ 129 uchar SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar * pBuf, uchar bytes) 130 { 131 uchar status, i; 132 CSN = 0; // CSN置低，开始传输数据 133 status = SPI_RW(reg); // 选择寄存器，同时返回状态字 134 for(i=0; i<bytes; i++) 135 SPI_RW(pBuf[i]); // 逐个字节写入nRF24L01 136 CSN = 1; // CSN拉高，结束数据传输 137 return(status); // 返回状态寄存器 138 } 139 /**************************************************/ 140 141 /************************************************** 142 函数：RX_Mode() 143 描述： 144 这个函数设置nRF24L01为接收模式，等待接收发送设备的数据包 145 /**************************************************/ 146 void RX_Mode(void) 147 { 148 CE = 0; 149 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 接收设备接收通道0使用和发送设备相同的发送地址 150 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自动应答 151 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0 152 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 选择射频通道0x40 153 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH); // 接收通道0选择和发送通道相同有效数据宽度 154 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0f); // 数据传输率1Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益 155 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // CRC使能，16位CRC校验，上电，接收模式 156 CE = 1; // 拉高CE启动接收设备 157 } 158 159 /************************************************** 160 函数：TX_Mode() 161 描述： 162 这个函数设置nRF24L01为发送模式，（CE=1持续至少10us）， 163 130us后启动发射，数据发送结束后，发送模块自动转入接收 164 模式等待应答信号。 165 /**************************************************/ 166 void TX_Mode(uchar * BUF) 167 { 168 CE = 0; 169 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写入发送地址 170 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 为了应答接收设备，接收通道0地址和发送地址相同 171 SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, BUF, TX_PLOAD_WIDTH); // 写数据包到TX FIFO 172 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a); // 自动重发延时等待250us+86us，自动重发10次 173 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 选择射频通道0x40 174 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x0f); // 数据传输率1Mbps，发射功率0dBm，低噪声放大器增益 175 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // CRC使能，16位CRC校验，上电 176 CE = 1; 177 } 178 179 /************************************************** 180 函数：Check_ACK() 181 描述： 182 检查接收设备有无接收到数据包，设定没有收到应答信 183 号是否重发 184 /**************************************************/ 185 uchar Check_ACK(bit clear) 186 { 187 while(IRQ); 188 sta = SPI_RW(NOP); // 返回状态寄存器 189 if(MAX_RT) 190 if(clear) // 是否清除TX FIFO，没有清除在复位MAX_RT中断标志后重发 191 SPI_RW(FLUSH_TX); 192 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, sta); // 清除TX_DS或MAX_RT中断标志 193 IRQ = 1; 194 if(TX_DS) 195 return(0x00); 196 else 197 return(0xff); 198 } 199 200 /************************************************** 201 函数：CheckButtons() 202 描述： 203 检查按键是否按下，按下则发送一字节数据 204 /**************************************************/ 205 void CheckButtons() 206 { 207 P3 |= 0x00; 208 if(!(P3 & 0x01)) // 读取P3^0状态 209 { 210 delay_ms(20); 211 if(!(P3 & 0x01)) // 读取P3^0状态 212 { 213 TX_BUF[0] = ~DATA; // 数据送到缓存 214 TX_Mode(TX_BUF); // 把nRF24L01设置为发送模式并发送数据 215 LED = ~DATA; // 数据送到LED显示 216 Check_ACK(1); // 等待发送完毕，清除TX FIFO 217 delay_ms(250); 218 delay_ms(250); 219 LED = 0xff; // 关闭LED 220 RX_Mode(); // 设置为接收模式 221 while(!(P3 & 0x01)); 222 DATA <<= 1; 223 if(!DATA) 224 DATA = 0x01; 225 } 226 } 227 } 228 229 /************************************************** 230 函数：main() 231 232 描述： 233 主函数 234 /**************************************************/ 235 void main(void) 236 { 237 init_io(); // 初始化IO 238 RX_Mode(); // 设置为接收模式 239 while(1) 240 { 241 CheckButtons(); // 按键扫描 242 sta = SPI_Read(STATUS); // 读状态寄存器 243 if(RX_DR) // 判断是否接受到数据 244 { 245 SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD, RX_BUF, TX_PLOAD_WIDTH); // 从RX FIFO读出数据 246 flag = 1; 247 } 248 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS, sta); // 清除RX_DS中断标志 249 if(flag) // 接受完成 250 { 251 flag = 0; // 清标志 252 LED = RX_BUF[0]; // 数据送到LED显示 253 delay_ms(250); 254 delay_ms(250); 255 LED = 0xff; // 关闭LED 256 } 257 } 258 } 259 /**************************************************/
1 // BYTE type definition 2 #ifndef _BYTE_DEF_ 3 #define _BYTE_DEF_ 4 typedef unsigned char BYTE; 5 #endif /* _BYTE_DEF_ */ 6 7 // Define interface to nRF24L01 8 #ifndef _SPI_PIN_DEF_ 9 #define _SPI_PIN_DEF_ 10 sbit CE = P1^2; 11 sbit CSN= P1^3; 12 sbit SCK= P1^1; 13 sbit MOSI= P1^4; 14 sbit MISO= P1^0; 15 sbit IRQ = P1^5; 16 #endif 17 18 // Macro to read SPI Interrupt flag 19 //#define WAIT_SPIF (!(SPI0CN & 0x80)) // SPI interrupt flag(礐 platform dependent) 20 21 // Declare SW/HW SPI modes 22 //#define SW_MODE 0x00 23 //#define HW_MODE 0x01 24 25 // Define nRF24L01 interrupt flag's 26 //#define MAX_RT 0x10 // Max #of TX retrans interrupt 27 //#define TX_DS 0x20 // TX data sent interrupt 28 //#define RX_DR 0x40 // RX data received 29 30 //#define SPI_CFG 0x40 // SPI Configuration register value 31 //#define SPI_CTR 0x01 // SPI Control register values 32 //#define SPI_CLK 0x00 // SYSCLK/2*(SPI_CLK+1) == > 12MHz / 2 = 6MHz 33 //#define SPI0E 0x02 // SPI Enable in XBR0 register 34 35 //****************************************************************// 36 // SPI(nRF24L01) commands 37 #define READ_REG 0x00 // Define read command to register 38 #define WRITE_REG 0x20 // Define write command to register 39 #define RD_RX_PLOAD 0x61 // Define RX payload register address 40 #define WR_TX_PLOAD 0xA0 // Define TX payload register address 41 #define FLUSH_TX 0xE1 // Define flush TX register command 42 #define FLUSH_RX 0xE2 // Define flush RX register command 43 #define REUSE_TX_PL 0xE3 // Define reuse TX payload register command 44 #define NOP 0xFF // Define No Operation, might be used to read status register 45 46 //***************************************************// 47 // SPI(nRF24L01) registers(addresses) 48 #define CONFIG 0x00 // 'Config' register address 49 #define EN_AA 0x01 // 'Enable Auto Acknowledgment' register address 50 #define EN_RXADDR 0x02 // 'Enabled RX addresses' register address 51 #define SETUP_AW 0x03 // 'Setup address width' register address 52 #define SETUP_RETR 0x04 // 'Setup Auto. Retrans' register address 53 #define RF_CH 0x05 // 'RF channel' register address 54 #define RF_SETUP 0x06 // 'RF setup' register address 55 #define STATUS 0x07 // 'Status' register address 56 #define OBSERVE_TX 0x08 // 'Observe TX' register address 57 #define CD 0x09 // 'Carrier Detect' register address 58 #define RX_ADDR_P0 0x0A // 'RX address pipe0' register address 59 #define RX_ADDR_P1 0x0B // 'RX address pipe1' register address 60 #define RX_ADDR_P2 0x0C // 'RX address pipe2' register address 61 #define RX_ADDR_P3 0x0D // 'RX address pipe3' register address 62 #define RX_ADDR_P4 0x0E // 'RX address pipe4' register address 63 #define RX_ADDR_P5 0x0F // 'RX address pipe5' register address 64 #define TX_ADDR 0x10 // 'TX address' register address 65 #define RX_PW_P0 0x11 // 'RX payload width, pipe0' register address 66 #define RX_PW_P1 0x12 // 'RX payload width, pipe1' register address 67 #define RX_PW_P2 0x13 // 'RX payload width, pipe2' register address 68 #define RX_PW_P3 0x14 // 'RX payload width, pipe3' register address 69 #define RX_PW_P4 0x15 // 'RX payload width, pipe4' register address 70 #define RX_PW_P5 0x16 // 'RX payload width, pipe5' register address 71 #define FIFO_STATUS 0x17 // 'FIFO Status Register' register address 72 73 //***************************************************************// 74 // FUNCTION's PROTOTYPES // 75 /**************************************************************** 76 void SPI_Init(BYTE Mode); // Init HW or SW SPI 77 BYTE SPI_RW(BYTE byte); // Single SPI read/write 78 BYTE SPI_Read(BYTE reg); // Read one byte from nRF24L01 79 BYTE SPI_RW_Reg(BYTE reg, BYTE byte); // Write one byte to register 'reg' 80 BYTE SPI_Write_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes); // Writes multiply bytes to one register 81 BYTE SPI_Read_Buf(BYTE reg, BYTE *pBuf, BYTE bytes); // Read multiply bytes from one register 82 //*****************************************************************/
