سلام دوستان امیدواریم حال همگی خوب باشه. در این مقاله قصد داریم تا شما را با ماژول بیسیم NRF24L01 آشنا کنیم. NRF24L01 اساساً یک فرستنده گیرنده بی سیم است که برای ارسال و دریافت اطلاعات با استفاده از امواج رادیویی استفاده می شود. این یک ماژول فرستنده گیرنده تک تراشه است. از پروتکل SPI برای انتقال داده ها استفاده می کند. سرعت انتقال اطلاعات آن تا 2 مگابیت در ثانیه است. NRF24L01 معمولاً در دستگاه ها و پروژه های صنعتی برای انتقال داده استفاده می شود. بیشتر در رایانه، اسباب بازی، کنترل از راه دور، تجهیزات بازی ها و سایر وسایل الکترونیکی استفاده می شود. 

برای آشنایی با برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR به دو لینک زیر مراجعه کنید:

http://smartcomp.ir/product-4

http://smartcomp.ir/product-6

مقدمه ای بر NRF24L01

NRF24L01 یک ماژول فرستنده گیرنده بی سیم (با پروتکل SPI کار می کند) است که برای ارسال و دریافت داده ها در فرکانس رادیویی 2.4 تا 2.5 گیگاهرتز در باند ISM استفاده می شود.

این ماژول فرستنده گیرنده از یک مولد فرکانس، کنترل کننده حالت burst، تقویت کننده قدرت، مدولاتور نوسان ساز کریستالی و دمدولاتور تشکیل شده است.

هنگامی که توان انتقال صفر dBm است، تنها 11.3 میلی آمپر جریان مصرف می‌کند، در حالی که در حالت دریافت، 13.5 میلی آمپر جریان مصرف می‌کند.

این ماژول برای انتقال اطلاعات از راه دور و سریع طراحی شده است.

این ماژول برای کار از طریق یک پروتکل SPI طراحی شده است.

سرعت انتقال داده های هوایی NRF24L01 حدود 2 مگابیت بر ثانیه است.

سرعت بالای داده هوایی همراه با حالت صرفه جویی در مصرف انرژی آن را برای کاربردهای بسیار کم مصرف بسیار مطلوب می کند.

این ماژول دارای اندازه جمع و جور است و به راحتی می توان از آن در فضاهای محدود استفاده کرد.

این ماژول برای کار در ولتاژ 3.3 ولت طراحی شده است.

این ماژول دارای محدوده آدرس 125 است و می تواند با شش ماژول دیگر ارتباط برقرار کند. با استفاده از این ویژگی می توانیم از آن در شبکه های مش و سایر کاربردهای شبکه استفاده کنیم.

پایه هایNRF24L01  و توضیحات

8 پین اصلی NRF24L01 وجود دارد اما تعدادی پین اضافی نیز دارد.

شمارهنام پایهتوصیف
1CEفعال ساز تراشه است و برای فعال سازی مد ارسال و   دریافت بکار می رود
2CSNاین   پایه برای رابط SPI استفاده می شود
3SCKاستفاده برای اعمال کلاک سریال
4MOSIبرای دریافت داده از یک   دستگاه میکروکنترلر مستر و برای ارسال داده به یک دستگاه Slave استفاده می شود.
5MISOاین پین برای دریافت اطلاعات   از یک دستگاه Slave و ارسال داده به دستگاه مستر استفاده می   شود.
6IRQبرای وقفه داده استفاده می شود
7Vddبه این پایه ولتاژ تغذیه 3.3 ولتی اعمال می کنیم
8 Vssاین پایه به زمین منبع تغذیه متصل می شود
9XC2  این   پین برای تامین کریستال ورودی آنالوگ استفاده می شود.
10XC1  این   پین برای تامین کریستال ورودی آنالوگ استفاده می شود.
11VDD_PAاین پین برای تقویت کننده   قدرت استفاده می شود.
12ANT1این پین برای رابط آنتن   استفاده می شود.
13ANT2از این پین برای رابط آنتن نیز   استفاده می شود.
14Vssاین پایه هم به زمین باید   متصل شود
15IREFبرای مرجع جریان استفاده می شود
16DVDD  این   پین برای خروجی Positive   Digital Supply برای اهداف جداسازی استفاده می شود.
17GROUND  این   پایه نیز به زمین استفاده می شود.

رابط SPI  برای NRF24L01

NRF24L01 از پروتکل SPI برای انتقال استفاده می کند. SPI مخفف Serial Peripheral Interface است.

بیایید نگاهی به نحوه ارتباط NRF24L01 با هر میکروکنترلر با استفاده از پایه های SPI بیندازیم.

در شکل زیر، پایه های SPI (MISO، MOSI، SCK) را با پایه های SPI میکروکنترلر وصل کرده ایم، در حالی که پایه های سیگنال (CE، SCN) به پایه های GPIO میکروکنترلر متصل شده اند.

ویژگی های NRF24L01

این ماژول یک فرستنده گیرنده GFSK تک تراشه است.

دارای لایه سخت افزاری OSI کامل است.

سرعت انتقال داده در هوا بین 1 تا 2 مگابیت در ثانیه است.

دارای 124 کانال RF است.

کاملاً با nRF24XX سازگار است.

دارای بسته بندی 20 پین (QFN 20 4x4 میلی متر).

از کریستال کم هزینه +/- 60 ppm استفاده می کند.

از سلف های تراشه کم هزینه و PCB دو لایه استفاده می کند.

محدوده منبع تغذیه آن 1.9 تا 3.6 ولت است.

جریان اسمی آن 50 میلی آمپر است. جریان کاری آن 250 میلی آمپر است.

از پروتکل SPI برای ارتباط استفاده می کند.

باود ریت آن 250 کیلوبیت بر ثانیه تا 2 مگابیت بر ثانیه است.

بازه کانال آن 125 است.

حداکثر خط لوله (pipe line) یا گره آن 6 است.

این ماژول یک راه حل بی سیم کم هزینه است.

آنتن آن می تواند تا 250 کیلوبایت داده ارسال و دریافت کند و مسافت 100 متر را پوشش دهد.

حساسیت آن 85dBm در 1 مگابیت بر ثانیه است.

دمای کارکرد آن -40 درجه سانتی گراد تا 85 درجه سانتی گراد و ذخیره سازی 40 درجه سانتی گراد تا 125 درجه سانتی گراد است.

بهره آمپلی فایر 20 دسی بلی و بهره بلوک پیش تقویت کم نویز (LNA) 10 دسی بلی دارد.

جریان کاری حالت ارسال آن 115 میلی آمپر و جریان کاری حالت دریافت 45 میلی آمپر است.

این ماژول به راحتی قابل برنامه ریزی است و می تواند به میکروکنترلر متصل شود.

حداکثر توان خروجی آن +20 DBm است.

اندازه جمع و جور آن 18 میلی متر * 30 میلی متر است.

کاربردهای NRF24L01

در کاربردهای کنترل بی سیم استفاده می شود.

در شبکه های مش استفاده می شود.

همچنین در کنترل از راه دور RF استفاده می شود.