NRF24L01: Modul für die drahtlose Kommunikation für Arduino

Sicherlich müssen Sie ein DIY-Projekt mit Arduino oder einem anderen Element erstellen und es verwenden drahtlose Kommunikation. Und das geschieht durch eine Art Modul oder Gerät, mit dem Sie über IR, RF, Bluetooth, WiFi usw. senden können. Das heißt, Sie müssen sich darüber im Klaren sein, welche Art von Signal in Ihrem Fall am besten geeignet ist.

In diesem Fall haben wir eine Anleitung zum NRF24L01 für dich. Es ist ein drahtloser Kommunikationschip, der Ihnen alles liefert, was Sie zum Senden und Empfangen von Signalen benötigen. Die Art der Signale, die es verarbeitet, ist HF- oder Hochfrequenz, dh Wellen mit großer Wellenlänge und daher niedriger Energie, deren Frequenz im elektromagnetischen Spektrum zwischen 3 Hz und 300 GHz liegt.

Was ist der NRF24L01?

El NRF24L01 ist ein Chip von Nordic Semiconductor. Wenn es Keine Produkte gefundenDer Chip wird auf einer kleinen Leiterplatte mit einigen Hilfselementen montiert, die Sie benötigen, und bildet daher ein Modul. Sie können es auf verschiedene Arten verwenden, einschließlich der Verbindung mit Adruino, wie ich Ihnen später zeigen werde.

NRF24L01 ist, wie aus seinem Namen abgeleitet werden kann, ein drahtloses Kommunikationsgerät, das HF- oder Funkfrequenzen verwendet und mit denen es betrieben werden kann 2,4 GHz - 2,5 GHz. Das ist das freie Band zur freien Nutzung. Sie wissen bereits, dass andere Bänder reserviert sind und müssen bezahlen, wenn Sie sie zur Übertragung von Informationen verwenden möchten. Zusätzlich integriert es einen Sender + einen Empfänger.

Das Frequenzband, das Sie verwenden können, reicht von 2.400 MHz bis 2.525 MHz, wobei die Möglichkeit besteht, zwischen diesen zu wählen 125 Kanäle mit 1Mhz Zwischenräumen zwischen ihnen. Es wird jedoch nicht empfohlen, 2.4-GHz-Frequenzen zu verwenden, wenn Sie WiFi-Netzwerke, Drohnen, die mit dieser Frequenz arbeiten, usw. verwenden, da sonst Störungen auftreten. Aus diesem Grund ist eine Verwendung ab 2.501 MHz vorzuziehen.

In Bezug auf seine Eigenschaften, funktioniert von 1.9 bis 3.6v, So können Sie es problemlos mit dem Arduino-Board selbst über den 3.3-Anschluss, mit Batterien und sogar mit einem Netzteil mit dieser Spannung mit Strom versorgen. Sie können auch die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen 250 Kbit / s, 1 Mbit / s und bis zu 2 Mbit / s konfigurieren.

Der Chip in Emissionen und Empfängen kann gleichzeitig mit arbeiten Bis zu 6 Verbindungen von verschiedenen Geräten. Damit können Sie problemlos von verschiedenen Punkten aus senden oder empfangen. Und wenn Sie sich Sorgen über die Robustheit oder Zuverlässigkeit der Kommunikation machen, verfügt der Chip selbst über eine Logikschaltung, um Datenfehler zu korrigieren und Informationen bei Bedarf weiterzuleiten. Daher befreit es den Prozessor von dieser Aufgabe.

Um es zu steuern, können Sie verwenden der SPI-BusDaher ist die Steuerung mit Arduino sehr einfach. Darüber hinaus unterstützen die Datenpins des NRF24L01 problemlos bis zu 5V. Der Stromverbrauch im Standby-Modus ist recht niedrig, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen. Wenn er in Betrieb ist, ist er nicht besonders teuer, da er nur 15 mA zum Senden und Empfangen von Daten benötigt.

Auf dem Markt finden Sie mehrere verschiedene Module, die den NRF24L01-Chip montierenSie ändern sich nur in den Hilfselementen, die sie haben, oder in einigen Details. Zum Beispiel in der Art der Antenne. Einige haben eine Antenne im Zick-Zack-Format mit einer Reichweite von etwa 20 bis 30 Metern auf die Leiterplatte gedruckt. Andere geben eine etwas leistungsstärkere externe Antenne mit einem Verstärker zu, die von 700 Metern auf 1 km reicht.

Allerdings Der tatsächliche Umfang wird durch einige Faktoren begrenztwie Straßenhindernisse, Geräusche oder Störungen durch andere vorhandene Elemente oder Signale, Übertragungsgeschwindigkeit, Versorgungsspannung (höhere Spannung, größere Entfernung) usw. Wenn Sie beispielsweise mit einer Höchstgeschwindigkeit von 2 Mbit / s senden möchten, hat dies eine große Beeinträchtigung der Entfernung zur Folge, die nur maximal 2 oder 3 Meter beträgt. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten können Sie diese Strecke möglicherweise überwinden.

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Was müssen Sie vor dem Kauf wissen?

El NRF24L01 ist ein sehr billiger Chip das kann in einer Vielzahl von Projekten verwendet werden. Wenn Sie beispielsweise keine externe Antenne haben, können Sie diese für bis zu 0.65 € kaufen, wobei das externe Antennenmodell etwas teurer ist als dieses, aber es ist immer noch sehr billig und überschreitet normalerweise nicht 1.7 €.

Wenn Sie kein anderes Sende- oder Empfangselement haben, wissen Sie bereits, dass Sie zwei NRF24L01-Module kaufen müssen, eines auf der einen Seite und das andere auf der anderen Seite des Sendeortes. Sie werden beide so handeln Absender oder Empfänger wie es Dir gefällt.

Pinbelegung und Montage des NRF24L01

Die Montage ist recht einfach. Das NRF24L01 hat 8 Pins, daher ist die Pinbelegung sehr einfach zu verstehen, wie Sie in diesem Bild sehen können, dass ich Sie verlasse. Rechts sehen Sie das Pin-Diagramm einer Platine Arduino UNO und wie jeder der Pins des Moduls damit verbunden wäre.

Wie Sie ableiten können, ist die Platte NRF24L01 wird über die Pins GND und 3.3 V mit Strom versorgt von Arduino. Denken Sie daran, dies nicht mit dem 5-V-Signal zu tun, da sonst das Modul beschädigt wird.

Integration mit Arduino

Sobald Sie wissen, was der NRF24L01 ist und wie er angeschlossen und mit Strom versorgt werden kann, müssen Sie neben der Anzahl der Projekte, die Sie mit einigen dieser billigen Geräte durchführen können, als Nächstes zeigen ein Programmierbeispiel So können Sie mit Ihrer Arduino IDE experimentieren. Denken Sie daran, dass das Datenformat, das Sie übertragen können, im Quellcode geändert werden kann.

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Sie können eine Zeichenfolge, eine Ganzzahl, Gleitkommadaten usw. senden und empfangen. Ich empfehle dir unser Leitfaden zur Arduino-Programmierung wenn du anfängst. Damit können Sie Ihre ersten Projekte erstellen. Und als konkretes Beispiel für den NRF24L01 überlasse ich Ihnen hier die Codes, die für eine Zeichenfolge benötigt werden.

Code, den Sie in die Arduino IDE schreiben und die Arduino-Karte programmieren müssen, die mit dem NRF24L01 verbunden ist, als den Sie zuweisen möchten Sender:

#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include <RF24_config.h>
#include <SPI.h>
 
const int pinCE = 9;
const int pinCSN = 10;
RF24 radio(pinCE, pinCSN);
 
// Single radio pipe address for the 2 nodes to communicate.
const uint64_t pipe = 0xE8E8F0F0E1LL;
 
char data[16]="Aquí tu mensaje" ;
 
void setup(void)
{
   radio.begin();
   radio.openWritingPipe(pipe);
}
 
void loop(void)
{
   radio.write(data, sizeof data);
   delay(1000);
}

Hier den Code, den Sie in die Arduino IDE eingeben und auf der Karte aufzeichnen müssen, die Sie mit dem dedizierten NRF24L01 als verbunden haben Rezeptor:

#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include <RF24_config.h>
#include <SPI.h>

const int pinCE = 9;
const int pinCSN = 10;
RF24-Radio (PinCE, PinCSN);

// Einzelne Funkleitungsadresse für die 2 zu kommunizierenden Knoten.
const uint64_t pipe = 0xE8E8F0F0E1LL;

Zeichendaten [16];

void setup (void)
{
Serial.begin (9600);
radio.begin ();
radio.openReadingPipe (1, Pipe);
radio.startListening ();
}

Leere Schleife (nichtig)
{
if (radio.available ())
{
int done = radio.read (Daten, Datengröße);
Serial.println (Daten);
}
}

Damit Sie haben alles, was Sie brauchen, und Sie können versuchen, Wörter oder Textzeichenfolgen von einer zu senden und zu sehen, wie die andere sie empfängt. Verwenden Sie zwei Computer, die über USB mit der Arduino-Karte verbunden sind, um die Daten mithilfe der Konsole anzuzeigen. Trennen Sie sie entsprechend dem Modul, das Sie haben, oder der Konfiguration, die Sie ihm gegeben haben, in einem vorsichtigen Abstand, und Sie werden auf dem Bildschirm des anderen Computers die Zeichen sehen, die Sie im ersten Code eingegeben haben ...