Arduino + Программирование

• Напряжение питания от 1.9 В до 3.6 В

• Потребляемый ток при мощности 0dBm 11.3 мА

• Потребляемый ток при передачи 2 Мбит 13.5 мА

• Частота 2,4 – 2,525 ГГц

• Скорость передачи: 250 Кбит, 1 Мбит или 2Mбит

• Программируемая выходная мощность: 0, -6, -12 и -18 dBm

Схема подключения

При передачи сигнала радио модуль NRF24L01 кратковременно может потреблять большой ток, поэтому рекомендуется по питанию установить электролитический конденсатор емкость от 10 до 220 мкФ.

В статье будет рассмотрено несколько простых примеров использования радио модулей, возможности радио модулей NRF24L01 достаточно большие и они могут применяться в различных системах беспроводной связи, беспроводного контроля доступа, в охранных системах, домашней автоматике и тд.

Перед загрузкой скетчей Вам понадобятся следующие библиотеки:

• rf24lib.zip

• one_wire

• lcd1602_i2c

• encoder

• ms_timer2

Тестовый скетч

В этом примере один радио модуль работает в качестве передатчика, а другой в качестве приемника. Передатчик передает два числа, а приемник принимает сигнал и выводит в монитор порта эти числа.

ПЕРЕДАТЧИК

#include <SPI.h>

#include <nRF24L01.h>

#include <RF24.h>

RF24 radio(9, 10); // (CE, CSN)

int data[2]; 

void setup(){

radio.begin();

radio.setChannel(5); // канал от 0 до 125

radio.setDataRate (RF24_1MBPS); // RF24_250KBPS, RF24_1MBPS, RF24_2MBPS

radio.setPALevel (RF24_PA_HIGH); // RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm, RF24_PA_HIGH=-6dBm, RF24_PA_MAX=0dBm

radio.openWritingPipe (0xA0A0A0A001);

}

void loop(){

data[0] = 1234;

data[1] = 5678;

radio.write(&data, sizeof(data));

delay(1000);

}

ПРИЕМНИК

#include <SPI.h>

#include <nRF24L01.h>

#include <RF24.h>

RF24 radio(9, 10); // (CE, CSN) 

int data[2]; 

void setup(){

delay(1000);

Serial.begin(9600);

radio.begin();

radio.setChannel(5); // канал от 0 до 125 radio.setDataRate (RF24_1MBPS); // RF24_250KBPS, RF24_1MBPS, RF24_2MBPS

radio.setPALevel (RF24_PA_HIGH); // RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm, RF24_PA_HIGH=-6dBm, RF24_PA_MAX=0dBm r

adio.openReadingPipe (1, 0xA0A0A0A001);

radio.startListening (); // radio.stopListening ();

}

void loop(){

if(radio.available()){

radio.read(&data, sizeof(data));

Serial.println(data[0]);

Serial.println(data[1]);

} }

Управление 4-я реле

В этом примере можно управлять включением и выключением 4-х реле или других исполнительных уст-в. В передатчике используются 4 кнопки, при нажатии на кнопку в приемнике меняет логическое состояние один их выходов к которому можно подключить модуль реле.

ПЕРЕДАТЧИК

#include <SPI.h>

#include <nRF24L01.h>

#include <RF24.h>

RF24 radio(9, 10); // (CE, CSN) 

int data_reg;

bool w1,w2,w3,w4; 

void setup(){

delay(1000);

Serial.begin(9600);

radio.begin();

radio.setChannel(5); // канал от 0 до 125

radio.setDataRate(RF24_250KBPS); // RF24_250KBPS, RF24_1MBPS, RF24_2MBPS

radio.setPALevel(RF24_PA_MIN); // RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm, RF24_PA_HIGH=-6dBm, RF24_PA_MAX=0dBm

radio.openWritingPipe(0xA1A1A1A102);

pinMode(2,INPUT_PULLUP);

pinMode(3,INPUT_PULLUP);

pinMode(4,INPUT_PULLUP);

pinMode(5,INPUT_PULLUP);

}

void loop(){

if(digitalRead(2)==LOW && w1==0){

w1=1;

data_reg |= (1<<0);

delay(200);

}

if(digitalRead(2)==LOW && w1==1){

w1=0;

data_reg &=~(1<<0);

delay(200);

} 

if(digitalRead(3)==LOW && w2==0){

w2=1;

data_reg |= (1<<1);

delay(200);

}

if(digitalRead(3)==LOW && w2==1){

w2=0;

data_reg &=~(1<<1);

delay(200);

} 

if(digitalRead(4)==LOW && w3==0){

w3=1;

data_reg |= (1<<2);

delay(200);

}

if(digitalRead(4)==LOW && w3==1){

w3=0;

data_reg &=~(1<<2);

delay(200);

} 

if(digitalRead(5)==LOW && w4==0){

w4=1;

data_reg |= (1<<3);

delay(200);

}

if(digitalRead(5)==LOW && w4==1){

w4=0;

data_reg &=~(1<<3);

delay(200);

} 

radio.write(&data_reg, sizeof(data_reg));

Serial.println(data_reg);

delay(100);

}

ПРИЕМНИК

#include <SPI.h>

#include <nRF24L01.h>

#include <RF24.h>

RF24 radio(9, 10); // (CE, CSN) 

int data_old,data;

unsigned long times; 

void setup(){

delay(1000);

Serial.begin(9600);

pinMode(2,OUTPUT);

pinMode(3,OUTPUT);

pinMode(4,OUTPUT);

pinMode(5,OUTPUT);

radio.begin();

radio.setChannel(5); // канал от 0 до 125 radio.setDataRate(RF24_250KBPS); // RF24_250KBPS, RF24_1MBPS, RF24_2MBPS

radio.setPALevel(RF24_PA_MIN); // RF24_PA_MIN=-18dBm, RF24_PA_LOW=-12dBm, RF24_PA_HIGH=-6dBm, RF24_PA_MAX=0dBm

radio.openReadingPipe(1, 0xA1A1A1A102);

radio.startListening();

}

void loop(){

if(radio.available()){

radio.read(&data, sizeof(data));

Serial.println(data); 

if(((data >> 0) & 1) ==1){

digitalWrite(2,HIGH);

}

else{digitalWrite(2,LOW);

}

if(((data >> 1) & 1) ==1){

digitalWrite(3,HIGH);

}

else{digitalWrite(3,LOW);

}

if(((data >> 2) & 1) ==1){

digitalWrite(4,HIGH);

}

else{digitalWrite(4,LOW);

}

if(((data >> 3) & 1) ==1){

digitalWrite(5,HIGH);

}

else{

digitalWrite(5,LOW);

} } }

Примеры использования

Электронный термометр DS18B20

В следующем примере к передатчику подключен цифровой датчик температуры DS18B20, передатчик передает температуру, а приемник выводит ее на дисплей LCD1602_I2C. В момент получения информации на экран выводится символ «*».

Терморегулятор

Во всех выше показанных примерах радио модули разделены на приемники и передатчики, в это примере каждый радио модуль работает как приемопередатчик.

Базовый модуль терморегулятора содержит дисплей LCD1602 с модулем I2C и энкодер для установки температуры регулирования. Модуль датчика и управления нагревательным элементом измеряет температуру и каждые 2 секунды передает ее значение в базовый модуль, базовый модуль получает значение температуры и выводит ее на дисплей, при помощи энкодера в базовом модуле можно изменить температуру регулирования, температура регулирования каждые 2 секунды передается в модуль датчика. Оба модуля основное время работают как приемники и раз в 2 секунды переходят в режим передатчика передавая необходимую информацию. Модуль датчика в зависимости от текущей температуры и температуры регулирования управляет цифровым выходом D3 к который может управлять нагревательным элементом.

• Температура регулирования

• Индикатор получения информации (в момент приема выводится символ *)

  Скетчи - http://rcl-radio.ru/?p=128866

0.96′ I2C 128X64 OLED

В OLED дисплее отсутствует дополнительный слой подсветки всей поверхности экрана. Каждый пиксел, формирующий изображение, испускает самостоятельное свечение. При этом картинка получается яркой и контрастной.

Управление OLED дисплеем в данном примере осуществляется при помощи шины I2C.

Параметры дисплея SSD1306:

• Технология дисплея: OLED

• Разрешение дисплея: 128 на 64 точки

• Диагональ дисплея: 0,96 дюйма

• Угол обзора: 160°

• Напряжение питания: 2.8 В ~ 5.5 В

• Мощность: 0,08 Вт

• Габариты: 27.3 мм х 27.8 мм х 3.7 мм

Скетч содержит ряд настроек которые можно изменить:

• #define GAIN 100 — уровень усиления

• #define STEP 3 — плавность хода стрелки (от 1 до 9, чем больше число тем выше скорость стрелки)

• #define LOW_SOUND 100 — уровень нуля сигнала (устранение ложного срабатывания стрелки при отсутствии аудиосигнала)

• #define MAX_SOUND 600 — уровень максимального сигнала (при максимальном уровне сигнала стрелка должна доходить до +3 дБ)

Последние три параметра можно не менять, достаточно установить уровень усиления сигнала.

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=128914

АЦП имеет три дифференциальных входа, вход IN3 может использоваться как вход для подачи внешнего опорного напряжения. Входы АЦП могут работать в дифференциальном и несимметричном режиме.

Схема подключения к Arduino

Характеристики AD7793:

• Напряжение питания цифровое от 2,7 до 5,25 В

• Напряжение питания аналоговое от 2,7 до 5,25 В

• Эффективное разрешение до 23 бит

• Ток потребления 400 мкА

• Ток потребления в режиме ожидания не более 1 мкА

• Частота измерения от 4,17 Гц до 500 Гц

• 3 дифференциальных входа

• Внутренний источник опорного напряжения 1.17 ± 0.01%

• Режим измерения напряжения аналогового питания

• Встроенный датчик температуры (точность ±2°С, необходима калибровка)

• Самокалибровка шкалы измерения и нуля

• Два источника тока для питания датчиков

• Встроенный программируемый усилитель входного сигнала с множителем от 1 до 128

Разрешение в зависимости от множителя входного усилителя (bit) и режима работы входа (Uref = 2.5 V)

несимметричный (дифференциальный) вход

Разрешение в зависимости от множителя входного усилителя (мкВ) (Uref = 2.5 V)

Управление АЦП 4-проводное SPI, используются пины CS, DOUT, DIN, SCLK. Режим работы шины SPI показаны на рисунках (чтение/запись)

В режиме записи данных в регистр сигнал разрешения работы CS необходимо перевести низкий уровень, далее подавать синхроимпульсы SCLK одновременно с данными DIN, запись битов происходит на восходящем фронте синхроимпульса.

При чтении после перевода сигнала разрешения работы CS в низкий уровень необходимо дождаться сигнала готовности АЦП, как только уровень DOUT/RDY станет низким, можно считывать данные. Считывание бита происходит на восходящем фронте синхроимпульса.

Управление АЦП осуществляется через несколько регистров, некоторые из них доступны для записи и чтения, другие только для чтения:

Communications Register During a Write Operation — регистр связи (Write)

При записи или чтении регистров сначала необходимо воспользоваться регистром связи. В нем задается адрес для чтения или записи последующего регистра.

Status Register During a Read Operation — регистр состояния (Read)

• RDY — бит готовности АЦП к считываю данных

• ERR — ошибка считывания

• 0/1 — тип чипа (AD7792/AD7793)

• CH0…CH2 — индикатор активного входа

Mode Register — регистр режима (Raad/Write)

16-и битный регистр содержит основные настройки работы АЦП

• U/B — дифференциальный / несимметричный вход

• G0…G2 — коэффициент усиления усилителя

• BUF — буферизация

• REFSEL — выбор внутреннего или внешнего источника опорного напряжения

Data Register — регистр данных (Read)

24-х битный регистр данных, доступен только для чтения

ID Register — Идентификационный регистр (Read)

Идентификационный номер для AD7792/AD7793 сохраняется в реестре идентификаторов.

IO Register — (Raad/Write)

Регистр для управления источниками тока.

OFFSET Register — регистр смещения (Raad/Write)

24-х битный регистр, содержит коэффициент смещения шкалы.

FULL-SCALE Register — масштабный регистр (Raad/Write)

24-х битный регистр, содержит калибровочные коэффициенты шкалы.

Ниже показан пример скетча позволяющий провести измерения напряжения аналогового питания, напряжение подаваемое на вход 1 с множителем 16 работающего в дифференциальном режиме, а так же напряжение встроенного датчика температуры.

Читать дальше - http://rcl-radio.ru/?p=128932