【HAL库每天一例】第077例：SPI-NRF24L01无线模块（一对一通...

haohao663 · 发表于 2016-7-29 09:00:05

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。

例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
百度云链接：https://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码：r3s3
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\2. 软件设计之高级裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-111. SPI-NRF24L01无线模块（一对一通信））

/**
  ******************************************************************************
  *                         硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: 发送端
  *
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：硬石电子社区
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  nRF24.L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、
功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和
通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6 dBm的功率发射时，工作电流也只有9 mA;
接收时，工作电流只有12.3 mA，多种低功率工作模式（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便。

【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须  插入  以下跳线帽 **********
丝印编号    IO端口    目标功能引脚       出厂默认设置
  JP1       PA10       TXD(CH340G)       已接入
  JP2       PA9       RXD(CH340G)       已接入

******* 为保证例程正常运行，必须  拔掉  以下跳线帽 **********
丝印编号    IO端口    目标功能引脚       出厂默认设置
  JP8       PF9       INTn(W5500)       已接入
  JP9       PF11       SCSn(W5500)       已接入

【3】操作及现象
将NRF24L01模块插入到使用开发板的CN14接口上，拔掉JP8和JP9两个跳线帽。配套的MINI USB线
连接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口（需要安装驱动），在电脑端打开串口调试助手
工具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口可接收到信息。

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

bsp_NRF24L01.c文件内容

/**
******************************************************************************
* 文件名程: bsp_NRF24L01.c
* 作者: 硬石嵌入式开发团队
* 版本: V1.0
* 编写日期: 2015-10-04
* 功能: NRF24L01无线模块底层驱动实现
******************************************************************************
* 说明：
* 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
*
* 淘宝：
* 论坛：http://www.ing10bbs.com
* 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
******************************************************************************
*/
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "NRF24L01/bsp_NRF24L01.h"
/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
SPI_HandleTypeDef hspi_NRF24L01;
const uint8_t TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0xb0,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址
const uint8_t RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0xb0,0x43,0x10,0x10,0x01};
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
* 函数功能: 串行FLASH初始化
* 输入参数: huart：串口句柄类型指针
* 返回值: 无
* 说明: 该函数被HAL库内部调用
*/
void NRF24L01_SPI_Init(void)
{
hspi_NRF24L01.Instance = NRF24L01_SPIx;
hspi_NRF24L01.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
hspi_NRF24L01.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
hspi_NRF24L01.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
hspi_NRF24L01.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
hspi_NRF24L01.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
hspi_NRF24L01.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
hspi_NRF24L01.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_4;
hspi_NRF24L01.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
hspi_NRF24L01.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
hspi_NRF24L01.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
hspi_NRF24L01.Init.CRCPolynomial = 10;
HAL_SPI_Init(&hspi_NRF24L01);
__HAL_SPI_ENABLE(&hspi_NRF24L01);
}
/**
* 函数功能: SPI外设系统级初始化
* 输入参数: hspi：SPI句柄类型指针
* 返回值: 无
* 说明: 该函数被HAL库内部调用
*/
void HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef* hspi)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
if(hspi->Instance==NRF24L01_SPIx)
{
/* SPI外设时钟使能 */
NRF24L01_SPIx_RCC_CLK_ENABLE();
/* GPIO外设时钟使能 */
NRF24L01_SPI_GPIO_ClK_ENABLE();
NRF24L01_SPI_CS_CLK_ENABLE();
NRF24L01_CE_CLK_ENABLE();
NRF24L01_IRQ_CLK_ENABLE();
/* Disable the Serial Wire Jtag Debug Port SWJ-DP */
__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE();
/**SPI3 GPIO Configuration
PF11 ------> SPI3_NSS
PB3 ------> SPI3_SCK
PB4 ------> SPI3_MISO
PB5 ------> SPI3_MOSI
*/
GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_SPI_SCK_PIN|NRF24L01_SPI_MOSI_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(NRF24L01_SPI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_SPI_MISO_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(NRF24L01_SPI_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_SPI_CS_PORT, NRF24L01_SPI_CS_PIN, GPIO_PIN_SET);
GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_SPI_CS_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
HAL_GPIO_Init(NRF24L01_SPI_CS_PORT, &GPIO_InitStruct);
HAL_GPIO_WritePin(NRF24L01_CE_PORT, NRF24L01_CE_PIN, GPIO_PIN_RESET);
GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_CE_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
HAL_GPIO_Init(NRF24L01_CE_PORT, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = NRF24L01_IRQ_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(NRF24L01_IRQ_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
}
/**
* 函数功能: SPI外设系统级反初始化
* 输入参数: hspi：SPI句柄类型指针
* 返回值: 无
* 说明: 该函数被HAL库内部调用
*/
void HAL_SPI_MspDeInit(SPI_HandleTypeDef* hspi)
{
if(hspi->Instance==NRF24L01_SPIx)
{
/* SPI外设时钟禁用 */
NRF24L01_SPIx_RCC_CLK_DISABLE();
/**SPI3 GPIO Configuration
PF11 ------> SPI3_NSS
PB3 ------> SPI3_SCK
PB4 ------> SPI3_MISO
PB5 ------> SPI3_MOSI
*/
HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_SPI_GPIO_PORT, NRF24L01_SPI_SCK_PIN|NRF24L01_SPI_MISO_PIN|NRF24L01_SPI_MOSI_PIN);
HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_SPI_CS_PORT, NRF24L01_SPI_CS_PIN);
HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_CE_PORT, NRF24L01_CE_PIN);
HAL_GPIO_DeInit(NRF24L01_IRQ_PORT, NRF24L01_IRQ_PIN);
}
}
/**
* 函数功能: 往串行Flash读取写入一个字节数据并接收一个字节数据
* 输入参数: byte：待发送数据
* 返回值: uint8_t：接收到的数据
* 说明：无
*/
uint8_t SPIx_ReadWriteByte(SPI_HandleTypeDef* hspi,uint8_t byte)
{
uint8_t d_read,d_send=byte;
if(HAL_SPI_TransmitReceive(hspi,&d_send,&d_read,1,0xFF)!=HAL_OK)
{
d_read=0xFF;
}
return d_read;
}
/**
* 函数功能: 检测24L01是否存在
* 输入参数: 无
* 返回值: 0，成功;1，失败
* 说明：无
*/
uint8_t NRF24L01_Check(void)
{
uint8_t buf[5]={0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
uint8_t i;
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.
NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址
for(i=0;i<5;i++)if(buf[i]!=0XA5)break;
if(i!=5)return 1;//检测24L01错误
return 0; //检测到24L01
}
/**
* 函数功能: SPI写寄存器
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明：reg:指定寄存器地址
*
*/
uint8_t NRF24L01_Write_Reg(uint8_t reg,uint8_t value)
{
uint8_t status;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI传输
status =SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg);//发送寄存器号
SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,value); //写入寄存器的值
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //禁止SPI传输
return(status); //返回状态值
}
/**
* 函数功能: 读取SPI寄存器值
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明：reg:要读的寄存器
*
*/
uint8_t NRF24L01_Read_Reg(uint8_t reg)
{
uint8_t reg_val;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI传输
SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg); //发送寄存器号
reg_val=SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,0XFF);//读取寄存器内容
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //禁止SPI传输
return(reg_val); //返回状态值
}
/**
* 函数功能: 在指定位置读出指定长度的数据
* 输入参数: 无
* 返回值: 此次读到的状态寄存器值
* 说明：无
*
*/
uint8_t NRF24L01_Read_Buf(uint8_t reg,uint8_t *pBuf,uint8_t len)
{
uint8_t status,uint8_t_ctr;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI传输
status=SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
for(uint8_t_ctr=0;uint8_t_ctr<len;uint8_t_ctr++)
{
pBuf[uint8_t_ctr]=SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,0XFF);//读出数据
}
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
/**
* 函数功能: 在指定位置写指定长度的数据
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明：reg:寄存器(位置) *pBuf:数据指针 len:数据长度
*
*/
uint8_t NRF24L01_Write_Buf(uint8_t reg, uint8_t *pBuf, uint8_t len)
{
uint8_t status,uint8_t_ctr;
NRF24L01_SPI_CS_ENABLE(); //使能SPI传输
status = SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值
for(uint8_t_ctr=0; uint8_t_ctr<len; uint8_t_ctr++)
{
SPIx_ReadWriteByte(&hspi_NRF24L01,*pBuf++); //写入数据
}
NRF24L01_SPI_CS_DISABLE(); //关闭SPI传输
return status; //返回读到的状态值
}
/**
* 函数功能: 启动NRF24L01发送一次数据
* 输入参数: 无
* 返回值: 发送完成状况
* 说明：txbuf:待发送数据首地址
*
*/
uint8_t NRF24L01_TxPacket(uint8_t *txbuf)
{
uint8_t sta;
NRF24L01_CE_LOW();
NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF 32个字节
NRF24L01_CE_HIGH();//启动发送
while(NRF24L01_IRQ_PIN_READ()!=0);//等待发送完成
sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数
{
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器
return MAX_TX;
}
if(sta&TX_OK)//发送完成
{
return TX_OK;
}
return 0xff;//其他原因发送失败
}
/**
* 函数功能:启动NRF24L01接收一次数据
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明：无
*
*/
uint8_t NRF24L01_RxPacket(uint8_t *rxbuf)
{
uint8_t sta;
sta=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //读取状态寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
if(sta&RX_OK)//接收到数据
{
NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器
return 0;
}
return 1;//没收到任何数据
}
/**
* 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到RX模式
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明：无
*
*/
void NRF24L01_RX_Mode(void)
{
NRF24L01_CE_LOW();
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0F);//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);//使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40); //设置RF通信频率
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
NRF24L01_CE_HIGH(); //CE为高,进入接收模式
HAL_Delay(1);
}
/**
* 函数功能: 该函数初始化NRF24L01到TX模式
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明：无
*
*/
void NRF24L01_TX_Mode(void)
{
NRF24L01_CE_LOW();
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(uint8_t*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址
NRF24L01_Write_Buf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uint8_t*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自动应答
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0xff);//设置自动重发间隔时间:4000us + 86us;最大自动重发次数:15次
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40); //设置RF通道为40
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f); //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
NRF24L01_Write_Reg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e); //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
NRF24L01_CE_HIGH();//CE为高,10us后启动发送
HAL_Delay(1);
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/