 

用户1370905

文章：5 阅读：13495 评论：0 赞：15

 好友  私信个人主页

文章 5
原创 0
阅读 13495
评论 0
赞 15

原创 NRF2401无线数传模块

 2008-5-21 19:30  3236 3 3 分类: 模拟

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

(HT)RF-2401 开发指南

我们愿与您一起走向成功!

联系方式：

QQ:812573266

电话：15814740612

淘宝：http://shop35175587.taobao.com

MSN：qh200608@hotmail.com

地址：深圳宝安区龙华

2007年8月8日

一、模块介绍

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

(HT)RF-2401PCB (尺寸：<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />34mm X 17mm 板厚：1mm)

（HT）RF-2401外接天线

(1) 2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用

(2) 最高工作速率1Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合

(3) 125 频道，满足多点通信和跳频通信需要

(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制

(5) 低功耗1.9 - 3.6V 工作，待机模式下状态仅为1uA

(6) 内置2.4Ghz 天线，体积小巧 34mm X 17mm

(7) 模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提供中断指示)，可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便

(8) 内置专门稳压电路，使用各种电源包括DC/DC 开关电源均有很好的通信效果

(9) 标准DIP间距接口，便于嵌入式应用

(10) 与51系列单片机P0口连接时候，需要加10K的上拉电阻,与其余口连接不需要。

（11） 其他系列的单片机，如果是5V的，请参考该系列单片机IO口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块! 如果是3.3V的，可以直接和RF2401模块的IO口线连接。比如AVR系列单片机如果是5V的，一般串接2K的电阻。

二、接口电路

说明：

(1) VCC脚接电压范围为 1.9V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超过3.6V将会烧毁模块。推荐电压3.3V左右。

(2) 除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换。当然对3V左右的单片机更加适用了。

(3) 硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口就可以了，当然用串口也可以了。

(4) 6脚，12脚为接地脚,需要和母板的逻辑地连接起来

(5) 排针间距为100mil,标准DIP插针，如果需要其他封装接口，比如密脚插针，或者其他形式的接口，可以联系我们定做。

三、模块结构和引脚说明

(HT)RF-2401PCB 模块使用Nordic公司的nRF2401A芯片开发而成。

四、工作方式

(HT)RF-2401PCB有工作模式有四种：

收发模式

配置模式

空闲模式

关机模式

工作模式由PWR_UP 、CE、TX_EN和CS三个引脚决定，详见下表。

4.1 收发模式

收发模式有ShockBurstTM收发模式和直接收发模式两种，收发模式由器件配置字决定，具体配置将在器件配置部分详细介绍。

4.1.1 ShockBurstTM收发模式

ShockBurstTM收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速(1Mbps)发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：尽量节能；低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射)；数据在空中停留时间短，抗干扰性高。ShockBurstTM技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。

在ShockBurstTM收发模式下， NewMsg_RF2401自动处理字头和CRC校验码。在接收数据时，自动把字头和CRC校验码移去。在发送数据时，自动加上字头和CRC校验码，当发送过程完成后，DR引脚通知微处理器数据发射完毕。

4.1.1.1 ShockBurstTM发射流程
需要用到的接口引脚为CE，CLK1，DATA
A. 当微控制器有数据要发送时，其把CE置高，使NewMsg_RF2401工作；
B. 把接收机的地址和要发送的数据按时序送入NewMsg_RF2401；
C. 微控制器把CE置低，激发NewMsg_RF2401进行ShockBurstTM发射；
D. (HT)RF-2401PCB的ShockBurstTM发射
   (1) 给射频前端供电；
   (2)射频数据打包(加字头、CRC校验码)；
   (3) 高速发射数据包；
   (4)发射完成，NewMsg_RF2401进入空闲状态。
4.1.1.2 ShockBurstTM接收流程
　　需用到的接口引脚CE、DR1、CLK1和DATA(接收通道1)
A. 配置本机地址和要接收的数据包大小；
B. 进入接收状态，把CE置高；
C. 200us后，NewMsg_RF2401进入监视状态，等待数据包的到来；
D. 当接收到正确的数据包(正确的地址和CRC校验码)，(HT)RF-2401PCB自动把字头、地址和CRC校验位移去；

E. (HT)RF-2401PCB通过把DR1(这个引脚一般引起微控制器中断)置高通知微控制器；
F. 微控制器把数据从(HT)RF-2401PCB读出；
G. 所有数据读取完毕后，(HT)RF-2401PCB把DR1置低，此时，如果CE为高，则等待下一个数据包，如果CE为低，开始其它工作流程。

4.1.2直接收发模式
在直接收发模式下，(HT)RF-2401PCB如传统的射频收发器一样工作。

4.1.2.1直接发送模式
　　需要用到的接口引脚为CE、DATA
A. 当微控制器有数据要发送时，把CE置高；
B. (HT)RF-2401PCB射频前端被激活；
C. 所有的射频协议必须在微控制器程序中进行处理 (包括字头、地址和CRC校验码) 。
4.1.2.2直接接收模式
　　需要用到的接口引脚为CE、CLK1和DATA
A. 一旦(HT)RF-2401PCB被配置为直接接收模式，DATA引脚将根据天线接收到的信号开始高低变化(由于噪声的存在)；
B. CLK1引脚也开始工作；
C. 一旦接收到有效的字头，CLK1引脚和DATA引脚将协调工作，把射频数据包以其被发射时的数据从DATA引脚送给微控制器；
D. 字头必须是8位；
E. DR引脚没用上，所有的地址和CRC校验必须在微控制器内部进行。

4.2 配置模式

在配置模式，15字节的配置字被送到(HT)RF-2401PCB，这通过CS、CLK1和DATA三个引脚完成，具体的配置方法请参考本文的器件配置部分。

4.3 空闲模式

(HT)RF-2401PCB的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间。在空闲模式下，部分片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关，如外部晶振为4MHz时工作电流为12uA，外部晶振为16MHz时工作电流为32uA。在空闲模式下，配置字的内容保持在(HT)RF-2401PCB片内。

4.4 关机模式

在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流小于1uA。关机模式下，配置字的内容也会被保持在(HT)RF-2401PCB片内，这是该模式与断电状态最大的区别。

五、配置(HT)RF-2401PCB模块

(HT)RF-2401PCB的所有配置工作都是通过CS、CLK1和DATA三个引脚完成，把其配置为ShockBurstTM收发模式需要15字节的配置字，而如把其配置为直接收发模式只需要2字节的配置字。

我们推荐(HT)RF-2401PCB工作于ShockBurstTM收发模式，这种工作模式下，系统的程序编制会更加简单，并且稳定性也会更高，因此，下文着重介绍把(HT)RF-2401PCB配置为ShockBurstTM收发模式的器件配置方法。

ShockBurstTM的配置字使(HT)RF-2401PCB能够处理射频协议，在配置完成后，在(HT)RF-2401PCB工作的过程中，只需改变其最低一个字节中的内容，以实现接收模式和发送模式之间切换。

ShockBurstTM的配置字可以分为以下四个部分：

数据宽度：声明射频数据包中数据占用的位数。这使得(HT)RF-2401PCB 能够区分接收数据包中的数据和CRC校验码；

地址宽度：声明射频数据包中地址占用的位数。这使得(HT)RF-2401PCB能够区分地址和数据；

地址：接收数据的地址，有通道1的地址和通道2的地址；

CRC：使(HT)RF-2401PCB能够生成CRC校验码和解码。

当使用(HT)RF-2401PCB片内的CRC技术时，要确保在配置字中CRC校验被使能，并且发送和接收使用相同的协议。