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如何实现基于NRF24L01多通道无线病房呼叫系统的设计?

如何实现基于NRF24L01多通道无线病房呼叫系统的设计?

回帖(1)

李敏

2021-12-17 11:19:23
以下是基于51单片机,代码精简就不废话了,直接上代码。(若需要STM32等其他单片机可私信我)
/*************************************************************
                      NRF24L01头文件
***************************************************************/
#ifndef _NRF24L01_H_
#define _NRF24L01_H_
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define TX_ADDR_WITDH 5//发送地址宽度设置为5个字节
#define RX_ADDR_WITDH 5//接收地址宽度设置为5个字节
#define TX_DATA_WITDH 1//发送数据宽度
#define RX_DATA_WITDH 1//接收数据宽度
/*******************命令寄存器***************************/
#define  R_REGISTER      0x00//读取配置寄存器
#define  W_REGISTER      0x20//写配置寄存器
#define  R_RX_PAYLOAD      0x61//读取RX有效数据
#define  W_TX_PAYLOAD     0xa0//写TX有效数据
#define  FLUSH_TX         0xe1//清除TXFIFO寄存器
#define  FLUSH_RX         0xe2//清除RXFIFO寄存器
/******************寄存器地址****************************/
#define  CONFIG          0x00//配置寄存器
#define  EN_AA             0x01//使能自动应答
#define  EN_RXADDR       0x02//接收通道使能0-5个通道
#define  SETUP_RETR      0x04//建立自动重发
#define  RF_CH           0x05//射频通道设置
#define  RF_SETUP        0x06//射频寄存器
#define  STATUS          0x07//状态寄存器
#define  RX_ADDR_P0      0x0a//数据通道0接收地址
#define  TX_ADDR         0x10//发送地址
#define  RX_PW_P0        0x11//P0通道数据宽度设置
/**********************NRF24L01函数定义************************/
uchar NRFACK();                                //延时函数
void NRF24L01Int();                            //NRF24L01初始化函数
uchar NRFSPI(uchar date);                    //SPI时序
uchar NRFReadReg(uchar RegAddr);            //SPI读寄存器1字节函数
uchar NRFWriteReg(uchar RegAddr,uchar date);//SPI写寄存器1字节函数
uchar NRFReadRxDate(uchar RegAddr,uchar *RxDate,uchar DateLen); //SPI读取RXFIFO数据
uchar NRFWriteTxDate(uchar RegAddr,uchar *TxDate,uchar DateLen);//SPI写入数据到TXFIFO
void NRFSetTxMode(uchar *TxDate);            //NRF设置为发送模式并发送数据
uchar NRFCheckACK();                        //用于发送模式接收应答信号
void NRFSetRXMode();                        //NRF设置为接收模式并接收数据
void NRFGetDate();                            //接收数据
/**********************NRF24L01引脚定义************************/
***it CE=P2^7;  //RX/TX模式选择端
***it IRQ=P2^4; //可屏蔽中断端
***it CSN=P2^2; //SPI片选端//就是SS
***it MOSI=P2^3;//SPI主机输出从机输入端
***it MISO=P2^5;//SPI主机输入从机输出端
***it SCLK=P2^6;//SPI时钟端
/**********************NRF24L01变量定义************************/
uchar RevTempDate[2];//接收数据缓存
uchar code TxAddr[]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01};//发送地址
/**********************NRF24L01状态标志************************/
uchar  bdata sta; //状态标志
***it RX_DR=sta^6; //接收完成标志
***it TX_DS=sta^5; //发送完成标志
***it MAX_RT=sta^4;//接收达到最大长度标志
/*********************************************************
函数名称:void NRFDelay(uint t)
函数作用:延时函数
参数说明:
*********************************************************/
void NRFDelay(uint t)
{
   uint x,y;
   for(x=t;x>0;x--)
    for(y=110;y>0;y--);
}
/*********************************************************
函数名称:void NRF24L01Int()
函数作用:NRF24L01初始化函数
参数说明:
*********************************************************/
void NRF24L01Int()
{
    NRFDelay(2);//开机延时
    CE=0;        //设置成接收模式
    CSN=1;      //关闭片选
    SCLK=0;        //拉低时钟信号线
    IRQ=1;         //关闭中断使能
}
/*********************************************************
函数名称:uchar NRFSPI(uchar date)
函数作用:SPI时序
参数说明:
*********************************************************/
uchar NRFSPI(uchar date)
{
    uchar i;
    for(i=0;i<8;i++)   //循环8次,发送8位数据,数据从高到低发送与接收
    {
        if(date&0x80)  //数据为1
            MOSI=1;
        else
            MOSI=0;   
        date<<=1;      //向左移动一位
        SCLK=1;        //拉高时钟信号线
        if(MISO)       //nRF24L01从MOSI读入1位数据,同时从MISO输出1位数据
            date|=0x01;//读MISO到byte最低位
        SCLK=0;        //置低时钟信号线
    }
    return(date);      //返回读出的一字节
}
/*********************************************************
函数名称:uchar NRFReadReg(uchar RegAddr)
函数作用:SPI读寄存器1字节函数
参数说明:RegAddr寄存器地址
*********************************************************/
uchar NRFReadReg(uchar RegAddr)
{
   uchar BackDate;         //定义用于暂存接收数据
   CSN=0;                //启动时序
   NRFSPI(RegAddr);      //写寄存器地址
   BackDate=NRFSPI(0x00);//写入读寄存器指令  
   CSN=1;                 //关闭时序
   return(BackDate);     //返回数据
}
/*********************************************************
函数名称:uchar NRFWriteReg(uchar RegAddr,uchar date)
函数作用:SPI写寄存器1字节函数
参数说明:RegAddr寄存器地址,date待写入的数据
*********************************************************/
uchar NRFWriteReg(uchar RegAddr,uchar date)
{                           
   uchar BackDate;            //定义用于暂存接收数据
   CSN=0;                   //启动时序
   BackDate=NRFSPI(RegAddr);//写入寄存器地址
   NRFSPI(date);            //写入数据
   CSN=1;                      //关闭时序
   return(BackDate);        //返回数据
}
/*********************************************************
函数名称:uchar NRFReadRxDate(uchar RegAddr,uchar *RxDate,uchar DateLen)
函数作用:SPI读取RXFIFO数据
参数说明:RegAddr寄存器地址,*RxDate读取的数据,DateLen数据长度
*********************************************************/
uchar NRFReadRxDate(uchar RegAddr,uchar *RxDate,uchar DateLen)
{  
    uchar BackDate,i;
    CSN=0;                   //启动时序
    BackDate=NRFSPI(RegAddr);//写入要读取的寄存器地址
    for(i=0;i
    {
        RxDate=NRFSPI(0);
    }
    CSN=1;                     //关闭时序
    return(BackDate);          //返回状态
}
/*********************************************************
函数名称:uchar NRFReadRxDate(uchar RegAddr,uchar *RxDate,uchar DateLen)
函数作用:SPI写入数据到TXFIFO
参数说明:RegAddr寄存器地址,*RxDate发送的数据,DateLen数据长度
*********************************************************/
uchar NRFWriteTxDate(uchar RegAddr,uchar *TxDate,uchar DateLen)
{
    uchar BackDate,i;
    CSN=0;                     //启动时序
    BackDate=NRFSPI(RegAddr);//写入要写入寄存器的地址
    for(i=0;i     {
        NRFSPI(*TxDate++);
    }   
    CSN=1;                     //关闭时序
    return(BackDate);         //返回状态
}
/*********************************************************
函数名称:void NRFSetTxMode(uchar *TxDate)
函数作用:NRF设置为发送模式并发送数据
参数说明:
*********************************************************/
void NRFSetTxMode(uchar *TxDate)
{  
    CE=0;   
       NRFWriteTxDate(W_REGISTER+TX_ADDR,TxAddr,TX_ADDR_WITDH);   //写寄存器指令+P0地址使能指令+发送地址+地址宽度
    NRFWriteTxDate(W_REGISTER+RX_ADDR_P0,TxAddr,TX_ADDR_WITDH);//为了应答接收设备,接收通道0地址和发送地址相同
    NRFWriteTxDate(W_TX_PAYLOAD,TxDate,TX_DATA_WITDH);         //写入数据
    /******下面有关寄存器配置**************/
      NRFWriteReg(W_REGISTER+EN_AA,0x01);       //使能接收通道0自动应答
      NRFWriteReg(W_REGISTER+EN_RXADDR,0x01);   //使能接收通道0
      NRFWriteReg(W_REGISTER+SETUP_RETR,0x0a);  //自动重发延时等待250us+86us,自动重发10次
      NRFWriteReg(W_REGISTER+RF_CH,0x40);       //选择射频通道0x40
      NRFWriteReg(W_REGISTER+RF_SETUP,0x07);    //数据传输率1Mbps,发射功率0dBm,低噪声放大器增益
      NRFWriteReg(W_REGISTER+CONFIG,0x0e);      //CRC使能,16位CRC校验,上电   
    CE=1;   
    NRFDelay(5);                              //延时,确定设置模式生效
}
/*********************************************************
函数名称:uchar NRFCheckACK()
函数作用:用于发送模式接收应答信号
参数说明:
*********************************************************/
uchar NRFCheckACK()
{
    sta=NRFReadReg(R_REGISTER+STATUS);     //返回状态寄存器
    if(TX_DS||MAX_RT)                      //发送完毕中断
    {
       NRFWriteReg(W_REGISTER+STATUS,0xff);//清除TX_DS或MAX_RT中断标志
       CSN=0;                               //启动时序
       NRFSPI(FLUSH_TX);                   //用于清空TXFIFO
       CSN=1;                                //关闭时序
       return(0);                           //数据发送成功,返回0
    }
    else
       return(1);                           //数据未发送成功,返回1
}
/*********************************************************
函数名称:void NRFSetRXMode()
函数作用:NRF设置为接收模式并接收数据
参数说明:
*********************************************************/
void NRFSetRXMode()
{
    CE=0;
      NRFWriteTxDate(W_REGISTER+RX_ADDR_P0,TxAddr,TX_ADDR_WITDH);//接收设备接收通道0使用和发送设备相同的发送地址
      NRFWriteReg(W_REGISTER+EN_AA,0x01);               //使能接收通道0自动应答
      NRFWriteReg(W_REGISTER+EN_RXADDR,0x01);           //使能接收通道0
      NRFWriteReg(W_REGISTER+RF_CH,0x40);               //选择射频通道0x40
      NRFWriteReg(W_REGISTER+RX_PW_P0,TX_DATA_WITDH);   //接收通道0选择和发送通道相同有效数据宽度
      NRFWriteReg(W_REGISTER+RF_SETUP,0x07);            //数据传输率1Mbps,发射功率0dBm,低噪声放大器增益
    NRFWriteReg(W_REGISTER+CONFIG,0x0f);              //CRC使能,16位CRC校验,上电,接收模式     
      CE = 1;
    NRFDelay(5);                                      //延时,确定设置模式生效
}
/*********************************************************
函数名称:void NRFGetDate()
函数作用:接收数据
参数说明:
*********************************************************/
void NRFGetDate()                 
{
    sta=NRFReadReg(R_REGISTER+STATUS);//发送数据后读取状态寄存器
    if(RX_DR)                          // 判断是否接收到数据
    {
        CE=0;                         //待机
        NRFReadRxDate(R_RX_PAYLOAD,RevTempDate,RX_DATA_WITDH);//从RXFIFO读取数据
        
        NRFWriteReg(W_REGISTER+STATUS,0xff);//接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1,通过写1来清除中断标
        CSN=0;                          //启动时序
        NRFSPI(FLUSH_RX);             //用于清空FIFO
        CSN=1;                           //关闭时序
    }  
}
#endif

主函数页
/*************************************************************
                  无线病房呼叫系统呼叫端
补充说明:
***************************************************************/
#include
#include
/**************************引脚定义****************************/
***it key_1=P3^0;//八个呼叫按键
***it key_2=P3^1;
***it key_3=P3^2;
***it key_4=P3^3;
***it key_5=P3^4;
***it key_6=P3^5;
***it key_7=P3^6;
***it key_8=P3^7;
***it led=P1^1;//LED工作指示灯
/********************************************************
函数名称:void scan()
函数作用:按键检测与处理
参数说明:
********************************************************/
void scan()
{
    if(P3!=0xff)        //有呼叫按键按下
    {
        if(key_1==0)    //如果1号病房呼叫
        {
            NRFSetTxMode("1");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }        
        if(key_2==0)    //如果2号病房呼叫
        {
            NRFSetTxMode("2");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }            
        if(key_3==0)    //如果3号病房呼叫
        {
            NRFSetTxMode("3");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }            
        if(key_4==0)    //如果4号病房呼叫
        {
            NRFSetTxMode("4");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }               
        if(key_5==0)    //如果5号病房呼叫
        {               
            NRFSetTxMode("5");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }                    
        if(key_6==0)    //如果6号病房呼叫
        {
            NRFSetTxMode("6");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }                        
        if(key_7==0)    //如果7号病房呼叫
        {
            NRFSetTxMode("7");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }
        if(key_8==0)    //如果8号病房呼叫
        {
            NRFSetTxMode("8");   //发送数据
            while(NRFCheckACK());//检测是否发送完毕
        }   
    }
}
/********************************************************
函数名称:void main()
函数作用:主函数
参数说明:
********************************************************/
void main()
{
    NRF24L01Int();//NRF24L01初始化
    while(1)      //死循环
    {
        scan();      //按键检测与处理
        led=~led; //LED工作指示灯
    }
}



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