使用nRF24L01模块进行无线射频通信

设计人员使用许多无线通信系统，如蓝牙低功耗（BLE 4.0）、Zigbee、ESP8266 Wi-Fi模块、433MHz射频模块、Lora、nRF等。传输介质的选择取决于它所使用的应用类型。其中一种流行的局地网络通信无线通信是nRF24L01。这些模块工作在2.4GHz（ISM频段），波特率从250Kbps到2Mbps，这在许多国家是合法的，可用于工业和医疗应用。通过适当的天线，这些模块可以在它们之间发送和接收长达100米的信号。

在本篇文章中，我们将使用nRF24L01-2.4GHz RF收发器模块与Arduino UNO和Raspberry Pi建立无线通信。 Raspberry pi将充当发射器，Arduino Uno将监听Raspberry Pi，并使用nRF24L01在16x2 LCD上打印Raspberry Pi发送的消息。 nRF24L01还具有内置BLE功能，还可以使用BLE进行无线通信。

本文分为两个部分。第一部分将包括nRF24L01与Arduino进行连接作为接收器，第二部分将包括nRF24L01与Raspberry Pi进行连接作为发送器。

nRF24L01射频模块

nRF24L01模块是收发器模块，这意味着每个模块都可以发送和接收数据，但由于它们是半双工的，因此它们可以一次发送或接收数据。该模块使用Nordic半导体的通用nRF24L01，负责数据的传输和接收。 IC使用SPI协议进行通信，因此可以轻松与任何微控制器连接。使用Arduino可以轻松实现，因为库很容易获得。标准nRF24L01模块的引脚排列如下所示

该模块工作电压为1.9V至3.6V（通常为3.3V），在正常工作期间仅消耗12mA的电流，这使其具有电池效率，因此甚至可以在纽扣电池上运行。即使工作电压为3.3V，大多数引脚都具有5V容限，因此可以直接与Arduino等5V微控制器连接。使用这些模块的另一个优点是，每个模块有6个管道。意思是，每个模块可以与其他6个模块通信以传输或接收数据。这使得该模块适用于在物联网应用中创建星形或网状网络。它们还具有125个唯一ID的广泛地址范围，因此在封闭区域中，我们可以使用这些模块中的125个而不会相互干扰。

电路原理图

Arduino与nRF24L01的连接：

nRF24L01与Arduino连接的电路图很简单，没有太多元件。 nRF24l01将通过SPI接口连接，16x2 LCD通过I2C协议连接，仅使用两条线。

nRF24L01与Raspberry Pi的连接：

将nRF24L01与Raspberry Pi连接的电路图也非常简单，只有SPI接口用于连接Raspberry Pi和nRF24l01。

编程Raspberry Pi使用nRF24l01发送消息

Raspberry Pi的编程将使用Python3完成。您也可以使用C / C ++。但是在python中已经有一个可用于nRF24l01的库，可以从github页面下载。请注意，python程序和库应该在同一个文件夹上，否则python程序将无法找到该库。下载库后，只需解压缩并创建一个文件夹，其中将存储所有程序和库文件。完成库安装后，只需开始编写程序即可。该程序首先包含库，这些库将用于代码，如导入GPIO库，用于访问Raspberry Pi GPIO和导入时间以访问与时间相关的函数。

1. import RPi.GPIO as GPIO 
2. import time     
3. import spidev
4. from lib_nrf24 import NRF24

复制代码

在“Broadcom SOC通道”中设置GPIO模式。这意味着您通过“Broadcom SOC通道”编号引用引脚，这些是“GPIO”之后的数字（例如GPIO01，GPIO02 ......）。这些不是电路板的编号。

1. GPIO.setmode(GPIO.BCM)  

复制代码

接下来我们将它设置为管道地址。该地址对于与Arduino接收器通信很重要。地址将以十六进制代码表示。

1. pipes = [[0xE0, 0xE0, 0xF1, 0xF1, 0xE0], [0xF1, 0xF1, 0xF0, 0xF0, 0xE0]]

复制代码

使用GPIO08作为CE，GPIO25作为CSN引脚开始使用无线射频。

1. radio.begin(0, 25)  

复制代码

将有效负载大小设置为32位，通道地址设置为76，数据速率为1 mbps，功率级别最小。

1. radio.setPayloadSize(32)  
2. radio.setChannel(0x76) 
3. radio.setDataRate(NRF24.BR_1MBPS)    
4. radio.setPALevel(NRF24.PA_MIN)

复制代码

打开管道开始写入数据并打印nRF24l01的基本细节。

1. radio.openWritingPipe(pipes[0])     
2. radio.printDetails()

复制代码

以字符串形式准备消息。此消息将发送给Arduino UNO。

1. sendMessage = list("Hi..Arduino UNO")  
2. while len(sendMessage) < 32:    
3.     sendMessage.append(0)

复制代码

开始写入无线射频并继续写完整的字符串直到无线射频可用。与此同时，记下时间并打印消息传递的调试语句。

1. while True:
2.     start = time.time()      
3.     radio.write(sendMessage)   
4.     print("Sent the message: {}".format(sendMessage))  
5. send
6.     radio.startListening()  

复制代码

如果字符串已完成且管道已关闭，则打印超时的调试消息。

1. while not radio.available(0):
2.         time.sleep(1/100)
3.         if time.time() - start > 2:
4.             print("Timed out.")  # print error message if radio disconnected or not functioning anymore
5.             break

复制代码

停止收听广播并关闭通信并在3秒后重新开始通信以发送另一条消息。

1.   radio.stopListening()     # close radio
2.     time.sleep(3)  # give delay of 3 seconds

复制代码

如果您了解python的基础知识，那么Raspberry程序很容易理解。完整的Python程序在文章末尾处给出。

在Raspberry Pi中执行Python程序：

按照以下步骤执行程序非常简单：

●    将Python程序和库文件保存在同一文件夹中。

●    我的Sender程序文件名是nrfsend.py，并且每个文件都在同一个文件夹中

●    转到Raspberry Pi的命令终端。 并使用“cd”命令找到python程序文件。

●    然后打开文件夹并编写命令“sudo python3 your_program.py”并按Enter键。 您将能够看到nRf24的基本详细信息，并且广播将在每3秒后开始发送消息。 发送完所有字符后，将显示消息调试。

编程Arduino UNO使用nRF24l01接收消息

对Arduino UNO进行编程类似于对Raspberry Pi进行编程。我们将遵循类似的方法，但使用不同的编程语言和步骤。可以从github页面下载Arduino的nRF24l01库。首先包括必要的库。我们使用I2C Shield使用1602 LCD，因此包括Wire.h库；nRF24l01使用SPI连接，因此包括SPI库。

1. #include<SPI.h>                   
2. #include <Wire.h>

复制代码

包括RF24和LCD库，用于访问RF24和LCD函数。

1. #include<RF24.h>                  
2. #include <LiquidCrystal_I2C.h>

复制代码

I2C的LCD地址为27，它是一个16x2 LCD，因此请将这些信息写入该函数。

1. LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

复制代码

RF24使用标准SPI连接，引脚9作为CE，引脚10为CSN。

1. RF24 radio(9, 10) ;  

复制代码

启动无线射频，设置功率级别并将通道设置为76.同时将管道地址设置为与Raspberry Pi相同并打开管道进行读取。

1. radio.begin();        
2.   radio.setPALevel(RF24_PA_MAX) ;   
3.   radio.setChannel(0x76) ;            
4.   const uint64_t pipe = 0xE0E0F1F1E0LL ;    
5.   radio.openReadingPipe(1, pipe) ;

复制代码

开始I2C通信并初始化LCD显示屏。

1. Wire.begin();                 
2.   lcd.begin();                    
3.   lcd.home();                       
4.   lcd.print("Ready to Receive");

复制代码

开始收听收音机的传入消息，并将消息长度设置为32个字节。

1. radio.startListening() ;        
2.   char receivedMessage[32] = {0}

复制代码

如果附加了radio，则开始读取该消息并保存。将消息打印到串行监视器，并打印到显示屏，直到下一条消息到达。停止广播收听并在一段时间后重试。

1. if (radio.available()) {       
2.     radio.read(receivedMessage, sizeof(receivedMessage));        Serial.println(receivedMessage) ;    
3.     Serial.println("Turning off the radio.") ;   
4.     radio.stopListening() ;   
5.     String stringMessage(receivedMessage) ;     
6.     lcd.clear();    
7.     delay(1000);    
8.     lcd.print(stringMessage);   
9.   }

复制代码

将最终给出的完整代码上传到Arduino UNO并等待收到消息。

以上就是使用Raspberry Pi和nRf24l01发送消息，并使用Arduino UNO和nRF24l01接收消息的完整内容。 该信息将打印到1602 LCD上。 管道地址在Arduino UNO和Raspberry Pi中都非常重要。

更多有关Arduino开发板的教程，欢迎访问一板网电子技术论坛：https://www.yiboard.com/forum.php

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本文主要介绍了创建一个用于STM32F769探索板的Embedded Wizard界面应用的所有必要步骤。请仔细按照这些指示，一步步进行操作，以确保您可以在目标开发板上运行结果。此外，本文假设您熟悉Embedded Wizard的基本概念。

前提条件

首先，您需要以下硬件：

★    意法半导体的STM32F769探索板（STM32F769I-DISC1）

★    USB电缆，将开发板连接到PC

此外，您还需要安装以下软件开发包：

★     Embedded Wizard Studio免费版或专业版

★     Embedded Wizard STM32平台开发包

★     用于STM32F769探索板的Embedded Wizard构建环境

小提示

如果您想使用免费版本的Embedded Wizard Studio和STM32平台开发包，请在Embedded Wizard官网进行注册，然后选择目标STM32F769 Discovery。这样你就可以下载上述的软件包。

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前言

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SAM E54 Xplained Pro评估套件中文用户手册

SAM E54 Xplained Pro评估套件中文用户手册

前言

SAM E54 Xplained Pro评估套件是用于评估ATSAME54P20A微控制器的硬件平台。

由Atmel Studio集成开发平台支持，该套件可以轻松访问ATSAME54P20A的功能，并且介绍了如何将该元件集成到定制设计中。

Xplained Pro MCU系列评估套件包括板载嵌入式调试器，无需外部工具来编程或调试ATSAME54P20A。

Xplained Pro扩展套件提供了额外的外设，以扩展电路板的特性，并简化了定制设计的开发流程。

2.        简介

2.1        功能

•        ATSAME54P20A微控制器

•        一个机械复位按钮

•        一个机械可编程按钮

•        一个QTouch PTC按钮

•        一个黄色用户LED指示灯

•        256 Mb QSPI闪存

•        ATECC508 CryptoAuthentication设备

•        带有EUI-48 AC地址的AT24MAC402串行EEPROM

•        以太网

–        带内置磁性组件的RJ45连接器

–        KSZ8091RNA PHY

–        10Base-T/100Base-TX 兼容IEE 802.3以太网收发器

•        SD/SDIO卡连接器

•        并行捕获控制器头（ArduCAM兼容）

•        CAN连接器

•        备用超级电容

•        32.768 kHz晶振

•        12 MHz晶振

•        USB接口，主机和设备

•        三个Xplained Pro扩展头

•        带SWD的10引脚Cortex调试连接器

•        20引脚Cortex Debug + ETM连接器，带有SWD和4位跟踪

•        嵌入式调试器

–        用于在Atmel Studio中电路板识别的自动识别码

–        一个黄色状态LED

–        一个绿色电路板电源LED

–        复杂数据类型的符号调试，包括范围信息

–        编程和调试，包括功耗测量

–        数据网关接口：SPI、I2C、四个GPIO

–        虚拟串行端口（CDC）

•        嵌入式电流测量电路（XAM）

–        测量ATSAME54P20A和/或外设的功耗

–        测量电流在100 nA到400 mA之间

–        Microchip Data Visualizer显示当前的量数据

•        USB供电

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SAM E54 Xplained Pro评估套件简介

SAM E54 Xplained Pro评估套件（ATSAME54-XPRO）

官网链接：https://www.microchip.com/DevelopmentTools/ProductDetails.aspx?PartNO=ATSAME54-XPRO

SAM E54 Xplained Pro评估套件是用于评估ATSAME54P20A微控制器的硬件开发平台。由Atmel Studio集成开发平台支持，该套件可以轻松访问ATSAME54P20A的功能，并且展示了如何将该元件集成到定制设计中。

Xplained Pro MCU系列评估套件包括板载嵌入式调试器，无需外部工具来编程或调试ATSAME54P20A。 该套件提供了额外的外设，以扩展电路板的特性，并简化了定制设计的开发流程。

使用LM386制作Arduino音乐播放器

在我们的项目中添加声音或音乐总是会使其看起来更酷一些，听上去更有吸引力。特别是如果您使用的是Arduino开发板，并且有很多空余的引脚，只需要添加一个SD卡模块和一个普通的扬声器即可轻松添加音效。在本文中，我将向您展示使用您的Arduino开发板来播放音乐以及添加音效是多么容易。感谢Arduino社区开发了一些库，可以使用快速而简便的方式实现。。我们也在这里使用了LM386芯片进行放大和噪声消除。 需要的硬件： 1.  Arduino UNO开发板 2.  SD卡读卡器模块 3.  SD卡 4.  LM386音频放大器芯片 5.  10uf电解电容 6.  100uf电解电容 7.   1K和10K电阻 8.  按键 9.  面包板 10.  连接导线 准备WAV音频文件： 为了使用Arduino开发板从SD卡播放声音，我们需要.wav格式的音频文件，因为Arduino开发板可以播放wav特定格式的音频文件。要制作一个arduino mp3播放器，使用arduino开发板有很多可用的mp3扩展板。或者为了在arduino中播放mp3文件，有些网站可以用来将您计算机上的任何音频文件转换成特定的WAV文件。 所以要将任何音频文件转换为wav格式，请按照以下步骤操作： 步骤1：点击“Online Wav Converter”进入网站。 步骤2：Arduino可以播放下列格式的wav文件。稍后您可以尝试各种设置，但以下这些设置经过验证是质量最好的。 位分辨率 8位 采样率 16000 Hz 音频频道 单 PCM格式 PCM无符号8位 步骤3：在网站上点击“choose file”，选择要转换的文件。然后进入上述设置。一旦完成，它应该看起来类似下面的图像：

如何使用Arduino和SIM900A GPRS / GSM模块将数据发送到Web服务器

今天我们在这里介绍一个非常有趣的项目，我们将使用Arduino开发板和GPRS将数据发送到SparkFun服务器。这是一个基于IoT的项目，我们将使用GSM模块SIM900A将一些数据发送到互联网上的Web服务器。

在这个项目中，我们将使用4x4数字键盘输入一些文本，并使用Arduino和GPRS将其发送到SparkFun网站，从那里您可以通过互联网在任何地方看到这些数据。在这里，我们还连接​​了一个16x2液晶显示器，以便在本地查看数据。这种数据发送技术在物联网项目中非常有用，您可以在世界上任何地方监控数据，如监测温度和湿度、监测车辆位置、监测心跳、监测空气污染等等。

所需的组件：

1.    Arduino开发板

2.    GSM模块SIM900A

3.   16x2 LCD显示屏

4.    4x4矩阵键盘

5.    面包板或PCB

6.    连接导线

7.    12V电源

8.    SIM卡

在GSM模块中使用GPRS

这里我们使用了一个带有SIM卡的GSM模块，用于GPRS连接。在这个项目中，GPRS负责向Sparkfun服务器发送数据。以前，我们已经做了很多项目，其中我们使用Wi-Fi模块ESP8266通过互联网将数据发送到不同的服务器。但这次我们使用的是GPRS。

GPRS代表通用分组无线电服务，其是基于分组的无线通信服务，工作在数据速率为56-114kbps并提供到因特网的连接。

对于GPRS，我们不需要购买任何特殊的模块或硬件，因为GSM已经拥有GPRS设备。我们只需要使用以前的项目中用于GSM接口的相同方法或AT命令来访问它。 SIMCOM SIM900A GSM模块数据表中已经提到了许多AT命令。

基于ATtiny85轻松制作一款智能手表

这是基于ATtiny85系列的简约手表系列中的第三款。该款手表通过在微型64x48 OLED显示屏上绘制模拟的手表来显示时间。它使用独立的晶振控制的低功耗RTC芯片来保持每月几秒钟的时间，并在不显示时间的时候将处理器和显示器置于睡眠状态，以便使得使用寿命超过一年。 当按下手表表面上的按钮时会显示时间，并且会在显示屏上显示模拟的手表，并且带有一个移动的秒针。 30秒后显示屏将自动变暗，以保持电池的使用寿命。 简介 这款手表基于Maxim Integrated的DS2417 RTC芯片，该芯片采用一个小型6脚封装，使用32.768 kHz晶振来保持精确的时间。它可以通过1线接口与主控制器ATtiny85进行通信，该接口仅使用一个I/O引脚来发送和接收数据。因为RTC芯片主要工作是计时，ATtiny85在其不需要实际显示时间时可以在掉电模式下保持睡眠，从而大大降低了功耗。 该显示器使用一个SPI接口的小型单色64x48 OLED显示屏，具有可从Aliexpress购买，或可从Sparkfun购买类似的。显示器需要4个引脚驱动，ATtiny85刚好满足应用要求，剩余一个引脚用于1-Wire接口。您不能读取显示内存，因此要做图形，您需要写入RAM中的缓冲区，然后将其复制到显示器上。因为显示器是64x48像素，因此它需要68x48 / 8或384字节的存储器用于图形缓冲区，这也刚好在ATtiny85的能力之内。 现在显示屏变暗的总功耗约为8μA，单个CR2016电池估计超过一年的电池寿命。 电路 以下是Tiny Face手表的电路：