NRF24L01一对多通信方法程序详解

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声明:看本文之前,请确保你可以用NRF24L01进行双向通信,否则看了也白看。

如果你还搞不通2个NRF24L01之间的通信,请看瑞生写的这两篇文章《新手如何快速搞通NRF24L01通信》和《NRF24L01中文资料_原理_程序详解》。

搞通了2个NRF24L01的互相通信,一对多实际上就非常容易了。你要记住,一对多通信,实际上同一时刻也是一对一通信。一次通信只需几个毫秒,如果一个和一个通信完以后,再和另外一个通信,然后再和另外一个通信……这中间如果没有延时程序的话,对于人的反应来说,就是同时进行的。这个原理就和操作系统一样,同一时刻,既可以打字聊天,又可以看电影。

下面视频是瑞生做的一个项目,是一对五,共用到6个NRF24L01模块,一个盒子里有一个。

上面这个视频的实例,如果只看NRF24L01的话,可以总结为下面的图示:

NRF24L01一对多通信图

我们知道,2个NRF24L01通信需要具备4个条件设置相同。

  • 发射接收数据宽度相同(最大32个字节)
  • 发射接收地址相同(5个8位地址)
  • 发射接收频道相同(0~125)
  • 发射接收速率相同(2M 1M 250K)

现在假设,主机和5个从机的这四个条件全部设置相同,如果主机发送数据的话,理论上5个从机会收到数据,实际上由于干扰,不会都收到。而且,这时候,如果从机1给主机发送数据的话,从机2~5也会收到数据。所以这样做是不行的!

一对多,有两种方式,一种是修改为不同的频道,一种是修改为不同的地址,也可以修改为不同的频道+不同的地址。

上面视频中用到的,是修改为不同的频道,例如,从机1的频道是10,从机2的频道是30,从机3的频道是50,从机4的频道是70,从机5的频道是90(注意,频道的值可以是0~125,共126个频道),频道接近的话,有可能出问题,例如从机1的频道是20,如果设置从机2的频道是21的话,主机给从机1发送数据时,从机2也有可能受到数据。所以要向上面一样,频道距离拉开一些。这时候,有人会产生疑问,如果我有几十个从机,频道岂不是很接近了,恭喜你,答对了。如果有几个从机的话,建议不要用不同的频道,而同一频道不同的地址,由于地址是5字节的,所以理论上可以有上亿个从机。

从机的频道定义好了,那么主机的程序该怎么写呢?这个很容易。例如,主机要和从机1通信,自己就把频道改为从机1一样的频道10,然后就可以发送数据,这时候,从机2~5由于频道不同,是收不到数据的。同样,主机要和从机2通信,就把自己的频道改为和从机2一样的频道30,然后就可以发送数据了。到了这个时候了,还会有童鞋问,我怎么就知道我要和谁通信?该怎么改呢?这样的童鞋还不少,那我就给你解释下吧。我都不好意思说了,太简单了。假设我的主机有5个按键,按下按键1,给从机1发送数据;按下按键2,给从机2发送数据……以此类推。那么,主机程序就是下面这个样子的:

if(KEY==0)//按下KEY1
{
  NRF_CE=0;	//拉低CE引脚
  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,10);//修改为从机1的频道
  NRF_CE=1;	//拉高CE引脚
  NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//发送数据
}
else if(KEY2==0)//按下KEY2
{
  NRF_CE=0;	//拉低CE引脚
  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,30);//修改为从机2的频道
  NRF_CE=1;	//拉高CE引脚
  NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//发送数据
}
else if(KEY2==0)//按下KEY3
{
  NRF_CE=0;	//拉低CE引脚
  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,50);//修改为从机3的频道
  NRF_CE=1;	//拉高CE引脚
  NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//发送数据
}
else if(KEY2==0)//按下KEY4
{
  NRF_CE=0;	//拉低CE引脚
  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,70);//修改为从机4的频道
  NRF_CE=1;	//拉高CE引脚
  NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//发送数据
}
else if(KEY2==0)//按下KEY5
{
  NRF_CE=0;	//拉低CE引脚
  NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,90);//修改为从机5的频道
  NRF_CE=1;	//拉高CE引脚
  NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//发送数据
}

好好看看,实现一对五发送数据了吧?

话说到这份上,有的童鞋还会有疑问:“那如果我的5个从机要给主机发送数据怎么办?按照你上面的程序,主机的频道是不定的,一会儿这个,一会那个的,从机要想和主机通信的时候,我怎么判断现在主机的频道和现在从机的频道相同,不相同不能通信啊!”。真有童鞋这么问,还不是少数,这个问题,稍微动一下脑筋就想出来了。请看下面解决方案:

假设有5个大棚,1个机房,机房要无线采集5个大棚的温度。每个大棚里,都有一个电路板,板子上有温度传感器+单片机+NRF24L01,单片机通过温度传感器采集到温度以后,就通过NRF24L01发送到机房。这个例子,正好是上面童鞋问到的,大棚要给机房发送温度。

解决思路是:主机修改为从机1的频道以后,发送数据命令,从机收到命令后,发送温度数据给主机,主机再回应从机收到数据;然后主机再把频道修改为从机2的频道,发送数据命令,从机收到命令后,发送温度数据给主机,主机再回应从机收到数据….以此类推。

有的人听了以后,感觉好麻烦,实际上机房按照上面的描述收集5个机房的温度,也就是一眨眼的功夫。

假设机房每隔5分钟采集一次大棚温度,示例程序如下:

main()
{
  //各种初始化配置
  while(1)
  {
    delay()//延时5分钟(每5分钟采集一次数据)

    NRF_CE=0; //拉低CE引脚
    NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,10);//修改为从机1的频道
    NRF_CE=1; //拉高CE引脚
    rece_buf[0]=0x66;//这是我规定的从机发送温度命令
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机我要你给我发温度数据
    NRF24L01_RX_Mode();// 配置为接收模式
    while(IRQ==1);//等待发来数据
    NRF24L01_RxPacket(rece_buf);//接收温度数据
    wendu[0]=rece_buf[1];//把采集到的温度数据给了wendu[0]变量
    NRF24L01_TX_Mode();//配置为发送模式
    rece_buf[0]=0x88;//这是我规定的主机接收到温度的回应数据
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机1我收到数据了

    NRF_CE=0; //拉低CE引脚
    NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,30);//修改为从机2的频道
    NRF_CE=1; //拉高CE引脚
    rece_buf[0]=0x66;//这是我规定的从机发送温度命令
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机我要你给我发温度数据
    NRF24L01_RX_Mode();// 配置为接收模式
    while(IRQ==1);//等待发来数据
    NRF24L01_RxPacket(rece_buf);//接收温度数据
    wendu[1]=rece_buf[1];//把采集到的温度数据给了wendu[1]变量
    NRF24L01_TX_Mode();//配置为发送模式
    rece_buf[0]=0x88;//这是我规定的主机接收到温度的回应数据
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机1我收到数据了

    NRF_CE=0; //拉低CE引脚
    NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,50);//修改为从机3的频道
    NRF_CE=1; //拉高CE引脚
    rece_buf[0]=0x66;//这是我规定的从机发送温度命令
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机我要你给我发温度数据
    NRF24L01_RX_Mode();// 配置为接收模式
    while(IRQ==1);//等待发来数据
    NRF24L01_RxPacket(rece_buf);//接收温度数据
    wendu[2]=rece_buf[1];//把采集到的温度数据给了wendu[2]变量
    NRF24L01_TX_Mode();//配置为发送模式
    rece_buf[0]=0x88;//这是我规定的主机接收到温度的回应数据
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机1我收到数据了

    NRF_CE=0; //拉低CE引脚
    NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,70);//修改为从机4的频道
    NRF_CE=1; //拉高CE引脚
    rece_buf[0]=0x66;//这是我规定的从机发送温度命令
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机我要你给我发温度数据
    NRF24L01_RX_Mode();// 配置为接收模式
    while(IRQ==1);//等待发来数据
    NRF24L01_RxPacket(rece_buf);//接收温度数据
    wendu[3]=rece_buf[1];//把采集到的温度数据给了wendu[3]变量
    NRF24L01_TX_Mode();//配置为发送模式
    rece_buf[0]=0x88;//这是我规定的主机接收到温度的回应数据
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机1我收到数据了

    NRF_CE=0; //拉低CE引脚
    NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,90);//修改为从机5的频道
    NRF_CE=1; //拉高CE引脚
    rece_buf[0]=0x66;//这是我规定的从机发送温度命令
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机我要你给我发温度数据
    NRF24L01_RX_Mode();// 配置为接收模式
    while(IRQ==1);//等待发来数据
    NRF24L01_RxPacket(rece_buf);//接收温度数据
    wendu[4]=rece_buf[1];//把采集到的温度数据给了wendu[4]变量
    NRF24L01_TX_Mode();//配置为发送模式
    rece_buf[0]=0x88;//这是我规定的主机接收到温度的回应数据
    NRF24L01_TxPacket(rece_buf);//告诉从机1我收到数据了
  }
}

讲到这里,我感觉你应该会用NRF24L01一对多通信了吧?

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