rp2040-rf24-demo
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slug: rp2040-rf24 title: RP2040 與 ESP32 使用 NRF24L01 無線通訊模組指南
authors:
- name: w0x7ce title: 嵌入式系統工程師 url: https://github.com/tianrking image_url: https://github.com/tianrking.png
tags: [RP2040, ESP32, NRF24L01, 無線通訊, 嵌入式系統, SPI, 硬體控制]
RP2040 與 ESP32 使用 NRF24L01 無線通訊模組指南
在本文中，我們將詳細介紹如何使用 RP2040（如 Raspberry Pi Pico）和 ESP32 微控制器與 NRF24L01 無線通訊模組進行通訊。我們將涵蓋硬體連接、軟體配置以及示例代碼，幫助您快速建立基於這些平台的無線通訊系統。
硬體連接
RP2040 和 NRF24L01 引腳對應關係
| RP2040 引腳 | 功能 | NRF24L01 引腳 |
|---|---|---|
| SPI0 SCK (2) | SPI 時鐘 (SCK) | SCK |
| SPI0 TX (3) | SPI 主出從入 (MOSI) | MOSI |
| SPI0 RX (4) | SPI 主入從出 (MISO) | MISO |
| GPIO 7 | CE（晶片使能） | CE |
| GPIO 8 | CSN（晶片選擇） | CSN |
ESP32 和 NRF24L01 引腳對應關係
| ESP32 引腳 | 功能 | NRF24L01 引腳 |
|---|---|---|
| GPIO 18 | SPI 時鐘 (SCK) | SCK |
| GPIO 23 | SPI 主出從入 (MOSI) | MOSI |
| GPIO 19 | SPI 主入從出 (MISO) | MISO |
| GPIO 4 | CE（晶片使能） | CE |
| GPIO 5 | CSN（晶片選擇） | CSN |
tip
確保正確連接這些引腳，以保證 NRF24L01 模組能夠與微控制器正常通訊。同時，別忘了連接 NRF24L01 的 VCC 和 GND 引腳到適當的電源。
RF 參數設置
為了確保兩個設備能夠成功通訊，我們需要配置相同的 RF 參數。以下是 RP2040 和 ESP32 的 RF 參數設置：
RP2040 RF 參數設置：
- PA Level: RF24_PA_HIGH（可以根據具體情況調整）
- Channel: 76
- Data Rate: RF24_250KBPS
- Auto Acknowledgment: 關閉
- 數據管道地址：0x30 0x35 0x30 0x31 0x30
ESP32 RF 參數設置：
- PA Level: RF24_PA_LOW
- Channel: 76
- Data Rate: RF24_250KBPS
- Auto Acknowledgment: 關閉
- 數據管道地址：0x30 0x35 0x30 0x31 0x30
note
請注意， 兩個設備的 Channel、Data Rate 和數據管道地址必須相同，以確保它們能夠在同一頻道上進行通訊。PA Level 可以根據實際需求和環境進行調整。
RP2040 代碼實現
以下是 RP2040 使用 NRF24L01 模組的示例代碼：
#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/spi.h"
#include <RF24.h>
#define CE_PIN 7
#define CSN_PIN 8
RF24 radio(CE_PIN, CSN_PIN);
SPI spi;
const uint8_t address[6] = "00001";
int main() {
stdio_init_all();
sleep_ms(2000); // 給串口一些時間初始化
printf("RF24 簡單發送測試\n");
// 初始化 SPI，使用 spi0，引腳 2(SCK), 3(TX), 4(RX)
spi.begin(spi0, 2, 3, 4);
// 初始化 RF24
if (!radio.begin(&spi)) {
printf("無線硬體未回應！\n");
return 1;
}
// 設置 RF24
radio.setPALevel(RF24_PA_HIGH);
radio.setChannel(76);
radio.openWritingPipe(address);
radio.setAutoAck(false);
radio.setDataRate(RF24_250KBPS);
printf("RF24 設置完成。開始傳輸...\n");
bool sendA = true;
while (true) {
char message = sendA ? 'A' : 'B';
printf("正在發送訊息：%c\n", message);
bool report = radio.write(&message, sizeof(message));
if (report) {
printf("傳輸成功\n");
} else {
printf("傳輸失敗\n");
}
sendA = !sendA;
sleep_ms(1000);
}
return 0;
}
代碼解析
- 我們首先包含必要的庫，包括 Pico 標準庫、SPI 硬體庫和 RF24 庫。
- 定義 CE 和 CSN 引腳。
- 創建
RF24對象和SPI對象。 - 在
main()函數中：- 初始化串口和 SPI。
- 初始化和配置 RF24 模組。
- 在一個無限循環中，交替發送 'A' 和 'B'。
結論
這個示例展示了如何使用 RP2040 控制 NRF24L01 模組進行簡單的數據傳輸。您可以根據需要修改代碼，例如添加接收功能或發送更複雜的數據結構。
對於 ESP32，您可以使用類似的方法，只需要根據 ESP32 的特定硬體和軟體庫進行相應的調整。
記得在實際應用中考慮以下幾點：
- 電源管理：確保 NRF24L01 模組有穩定的電源供應。
- 錯誤處理：添加更多的錯誤檢查和處理機制。
- 數據驗證：考慮實現數據校驗以確保傳輸的準確性。
- 省電模式：在不需要傳輸時，可以讓模組進入低功耗模式。