nRF24L01 один из самых популярных беспроводных модулей для интернета вещей (IoT). Подключив модуль nRF24L01+ к Raspberry Pi, Orange Pi, Banana Pi и т.п можно организовать многоканальную защищенную связь между мини-компьютерами и/или, например, Arduino. Таким образом можно подключить на каждую плату Arduino по датчику и передать полученые данные на, к примеру, Raspberry Pi, а там обрабатывать эти данные и/или загрузить в БД.
Рассмотрим, как установить библиотеку RF24 и как наладить связь между Orange Pi PC (плату можно менять на любую другую типа Raspberry Pi, Orange Pi, Banana Pi и т.п. — будет также работать) и несколько плат Ардуино по радиоканалу.
Установка библиотеки RF24
Библиотека RF24 универсальная, её можно установить и использовать как на Arduino, так и на устройства под ОС Linux (Raspberry Pi, Orange Pi, Banana Pi и т.п) поддерживающие SPIDEV, MRAA, RPi BCM2835 или LittleWire. Опция SPIDEV должна работать с большинством систем Linux, поддерживающих SPI.
Описание методов класса RF24 можете найти на странице Подключение модуля nRF24L01+ к Arduino.
Установка библиотеки RF24 на Raspberry Pi
- Установите необходимые компоненты, если они есть (библиотеки MRAA, LittleWire, SPI и т. д.). На Raspberry Pi используется нативная библиотека BCM2835, по этому нужно её установить. Также не забудьте включить SPI на Raspberry Pi, это можно сделать с помощью утилиты
raspi-config
; - Загрузите файл
install.sh
с http://tmrh20.github.io/RF24Installer/RPi/install.sh;wget http://tmrh20.github.io/RF24Installer/RPi/install.sh
- Сделайте это файл исполняемым
chmod +x install.sh
- Запустите его и выберите параметры
./install.sh
- Запустите пример из одной из библиотек
cd rf24libs/RF24/examples_linux
- Для проверки можете отредактировать пример gettingstarted, чтобы настроить конфигурацию выводов, и запустить его
nano gettingstarted.cpp make sudo ./gettingstarted
Установка библиотеки RF24 на Orange Pi, Banana Pi и др.
Этот метод подойдёт и для установки на Raspberry Pi, и на любой ОС Linux, что поддерживает SPI.
- Установите необходимые компоненты, если они есть (библиотеки MRAA, LittleWire, SPI и т. д.). Не забудьте включить SPI, это можно сделать с помощью утилиты
armbian-config
, более подробно о том, как настроить SPI на Orange Pi, можете найти на странице Включение и настройка SPI (SPI0 и SPI1) на Orange Pi на ядрах 3.4 (Ubuntu 16.04) и 4.14 (Ubuntu 18.04). - Клонируете репозиторий RF24.
git clone https://github.com/tmrh20/RF24.git RF24
- Перейдите в новый каталог RF24.
cd RF24
- Настройте среду сборки, используя скрипт
./configure
Скрипт автоматически определяет устройство и среду сборки. Если хотите вручную настроить, смотрите на список возможностей скрипта:
./configure --help
- Соберите и установите библиотеку
sudo make install
- Для проверки можете отредактировать пример gettingstarted, чтобы настроить конфигурацию выводов, и запустить его
nano gettingstarted.cpp make sudo ./gettingstarted
Схема подключения nRF24L01+ к Raspberry Pi
Подключается nRF24L01+ к Raspberry Pi по шине SPI (можно использовать как аппаратную так и программную шину). Выводы модуля Vcc и GND подключаются к шине питания 3.3 В постоянного тока. Выводы модуля MISO, MOSI, SCK и подключаются к одноименным выводам шины SPI на плате Raspberry Pi.
Вывод CSN (Chip Select nRF24L01+) подключается к выводу CE (Raspberry Pi) шины SPI, CE (Chip Enable) назначается при объявлении объекта библиотеки RF24 и подключаются к любым назначенным выводам Raspberry Pi. Вывод IRQ на NRF24L01+ в данном случае не используется.
Конкретные имена портов интерфейса SPI могут различаться в зависимости от производителя аппаратных средств, при этом возможны следующие варианты:
- MOSI: SIMO, SDI (на устройстве), DO, DON, SI, MRSR;
- MISO: SOMI, SDO (на устройстве), DI, DIN, SO, MTST;
- SCLK: SCK, CLK;
- SS: nCS, CS, CSB, CSN, nSS, STE, SYNC.
Полное представление о выводах Raspberry Pi см. http://pinout.xyz/. Если установлена библиотека WiringPi, можете воспользоваться командой
gpio readall
для определения назначения всех выводов на плате.
Подключение nRF24L01+ к Raspberry Pi напрямую
nRF24L01+ | Raspberry Pi |
---|---|
GND | 6 / GND |
VCC | 1 / 3.3V |
CE | 22 / GPIO25 |
CSN | 24 / GPIO8 / SPI_CE0_N |
SCK | 23 / GPIO11 / SPI0_CLK |
MOSI | 19 / GPIO10 / SPI0_MOSI |
MISO | 21 / GPIO9 / SPI0_MISO |
IRQ | — |
Подключение nRF24L01+ к Raspberry Pi через адаптер
nRF24L01+ | Raspberry Pi |
---|---|
GND | 6 / GND |
VCC | 2 / 5.0V |
CE | 22 / GPIO25 |
CSN | 24 / GPIO8 / SPI_CE0_N |
SCK | 23 / GPIO11 / SPI0_CLK |
MO / MOSI | 19 / GPIO10 / SPI0_MOSI |
MI / MISO | 21 / GPIO9 / SPI0_MISO |
IRQ | — |
Схема подключения nRF24L01+ к Orange Pi, Banana Pi и др.
Как и в случае с Raspberry Pi, подключается nRF24L01+ к Orange Pi по шине SPI. Выводы модуля Vcc и GND подключаются к 3.3 В и GND соответственно. Тоже самое и с выводами MISO, MOSI, SCK и CSN. Единственное отличие в подключении вывода CE (Chip Enable) — номер вывода отличается от Raspberry Pi, так как контроллер другой. Если установлена библиотека WiringOP или BPI-WiringPI (для Banana Pi), можете воспользоваться командой
gpio readall
для определения назначения всех выводов на плате Orange Pi или Banana Pi.
При объявлении объекта библиотеки RF24 нужно указывать номер пина из колонки BCM.
Подключение nRF24L01+ к Orange Pi напрямую
nRF24L01+ | Orange Pi |
---|---|
GND | 6 / GND |
VCC | 1 / 3.3V |
CE | 29 / GPIO7 |
CSN | 24 / GPIO67 / SPI_CE0_N |
SCK | 23 / GPIO66 / SPI0_CLK |
MOSI | 19 / GPIO64 / SPI0_MOSI |
MISO | 21 / GPIO65 / SPI0_MISO |
IRQ | — |
Подключение nRF24L01+ к Orange Pi через адаптер
nRF24L01+ | Orange Pi |
---|---|
GND | 6 / GND |
VCC | 2 / 5.0V |
CE | 29 / GPIO7 |
CSN | 24 / GPIO67 / SPI_CE0_N |
SCK | 23 / GPIO66 / SPI0_CLK |
MO / MOSI | 19 / GPIO64 / SPI0_MOSI |
MI / MISO | 21 / GPIO65 / SPI0_MISO |
IRQ | — |
Примеры
Пример 1: Сканер диапазона 2.4 ГГц на NRF24L01+
При создании проектов с передачей данных по радиочастотному каналу, нужно быть уверенным, что данный канал не занят другим устройством. Несколько устройств, находящихся в непосредственной близости, работающих на одной частоте, будут мешать друг другу, снижая скорость передачи данных, или вообще откажутся работать.
Ниже приведённый пример представляет собой сканер, с помощью которого можно определить свободные каналы в ISM (Industrial, Scientific, Medical) диапазоне частот от 2400 МГц до 2527 МГц. Данный сканер сможет определять такие устройства как: WiFi, Bluetooth, некоторые радио телефоны, другие модули nRF24L01.
#include <cstdlib> #include <iostream> /* * Подключаем файл настроек из библиотеки RF24 */ #include <RF24/nRF24L01.h> /* * Подключаем библиотеку для работы с nRF24L01+ */ #include <RF24/RF24.h> using namespace std; /* * Конфигурация оборудования */ #define BCM_PIN 7 #define SPI_DEV 0 #define NUM_CHANNELS 126 /* * Информация о канале */ uint8_t values[NUM_CHANNELS]; const int numReps = 100; int main() { /* * Создаём объект radio для работы с библиотекой RF24, * указывая номера вывода CE и SPI порта */ RF24 radio(BCM_PIN, SPI_DEV); /* * Инициируем работу nRF24L01+ */ radio.begin(); radio.setAutoAck(false); /* * Вход в режиме ожидания */ radio.startListening(); radio.stopListening(); /* * Дамп конфигурации RF для отладки */ radio.printDetails(); /* * Распечатка заголовка, верхний и нижний разряд */ for (int i = 0; i < NUM_CHANNELS; ++i) { printf("%x", i >> 4); } cout << endl; for (int i = 0; i < NUM_CHANNELS; ++i) { printf("%x", i & 0xf); } cout << endl; while (1) { /* * Очистка значений измерений */ memset(values, 0, sizeof(values)); /* * Сканирование всех каналов numReps раз */ for (int k = 0; k < numReps; ++k) { for (int i = 0; i < NUM_CHANNELS; ++i) { /* * Выбор канала */ radio.setChannel(i); /* * Послушать немного */ radio.startListening(); delayMicroseconds(128); radio.stopListening(); /* * Проверка наличия несущей частоты на выбранном канале (частоте). */ if (radio.testCarrier()) { ++values[i]; } } } /* * Распечатка измерения канала в одну шестнадцатеричную цифру */ for (int i = 0; i < NUM_CHANNELS; ++i) { printf("%x", min(0xf, (values[i] & 0xf))); } cout << endl; } return 0; }
Компиляция и сборка
g++ -Ofast -Wall RF24_scanner.cpp -lrf24 -o RF24_scanner
Результат
По полученным результатам мы можем сказать, что довольно много каналов заняты.
Пример 2: Получение данных от одного или нескольких передатчиков
В основном на Raspberry Pi, Orange Pi, Banana Pi и т.п. можно запустить любой рабочий пример для Arduino со страницы Подключение модуля nRF24L01+ к Arduino. Единственое, нужно будет поменять функции для вывода на консоль: Serial.print();
на аналогичные в C/C++: printf();
или cout;
.
Приёмнику можно задать до 6 труб функцией openReadingPipe(номер, адрес)
:
for (int i = 0; i < 6; i++) { radio.openReadingPipe(i, pipesAddress[i]); }
с номерами труб от 0 до 5 и адресами труб совпадающими с адресами труб передатчиков.
/* * номера труб */ uint8_t pipesAddress[6][5] = { { '0', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '1', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '2', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '3', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '4', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '5', 'P', 'I', 'P', 'E' }, };
Методом available()
осуществляется проверка получения данных. Метод возвращает true
если в буфере есть принятые данные доступные для чтения. В качестве необязательного аргумента можно указать адрес переменной в которую будет помещён номер трубы по которой были приняты данные (в примере используется адрес переменной &pipeNumber
), зная номер трубы мы знаем от какого передатчика пришли данные.
if (radio.available(&pipeNumber)) { /*...*/ }
Чтобы была возможность получить/передать данные разной длины, нужно разрешить динамически изменяемый размер блока данных для всех труб на приёмнике и на передатчике.
radio.enableDynamicPayloads();
Получить размер блока данных в последнем принятом пакете можно с помощью метода getDynamicPayloadSize()
.
payloadSize = radio.getDynamicPayloadSize();
Читаем данные в массив receivedData
и указываем сколько байт читать payloadSize
.
radio.read(&receivedData, payloadSize);
Полный код приёмника:
/* * Приемник */ #include <cstdlib> #include <iostream> #include <stdint.h> /* * Подключаем файл настроек из библиотеки RF24 */ #include <RF24/nRF24L01.h> /* * Подключаем библиотеку для работы с nRF24L01+ */ #include <RF24/RF24.h> using namespace std; #define BCM_PIN 7 #define SPI_DEV 0 #define MAX_LEN 32 /* * Создаём массив для приёма данных */ uint8_t receivedData[MAX_LEN]; uint8_t pipeNumber; uint8_t payloadSize; /* * номера труб */ uint8_t pipesAddress[6][5] = { { '0', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '1', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '2', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '3', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '4', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '5', 'P', 'I', 'P', 'E' }, }; int main() { /* * Создаём объект radio для работы с библиотекой RF24, * указывая номера вывода CE и SPI порта */ RF24 radio(BCM_PIN, SPI_DEV); /* * Инициируем работу nRF24L01+ */ radio.begin(); /* * режим подтверждения приёма, 1 вкл 0 выкл */ radio.setAutoAck(1); /* * время между попыткой достучаться, число попыток */ radio.setRetries(0, 15); /* * Разрешить динамически изменяемый размер блока данных для всех труб. */ radio.enableDynamicPayloads(); /* * Открываем трубу с идентификатором 0x1111111111LL для приема данных * (на одном канале может быть открыто до 6 разных труб, которые должны * отличаться только последним байтом идентификатора) */ for (int i = 0; i < 6; i++) { radio.openReadingPipe(i, pipesAddress[i]); } /* * Указываем канал передачи данных (от 0 до 127), * (на одном канале может быть только 1 приёмник и до 6 передатчиков) * Выбираем канал в котором нет шумов! */ radio.setChannel(0x70); /* * Указываем мощность передатчика * RF24_PA_MIN=-18dBm * RF24_PA_LOW=-12dBm * RF24_PA_HIGH=-6dBm * RF24_PA_MAX=0dBm */ radio.setPALevel(RF24_PA_MAX); /* * Указываем скорость передачи данных * RF24_250KBPS = 250Кбит/сек * RF24_1MBPS = 1Мбит/сек * RF24_2MBPS = 2Мбит/сек */ radio.setDataRate(RF24_1MBPS); /* * Включаем приемник, начинаем прослушивать открытую трубу */ radio.startListening(); radio.printDetails(); cout << "startListening" << endl; while (true) { /* * Если в буфере имеются принятые данные */ if (radio.available(&pipeNumber)) { payloadSize = radio.getDynamicPayloadSize(); /* * Читаем данные в массив data и указываем сколько байт читать */ radio.read(&receivedData, payloadSize); cout << "Pipe: " << (int) pipeNumber << "; "; cout << "Size: "; printf("%02d", (int) payloadSize); cout << "; "; cout << "Data: ["; for (uint8_t i = 0; i < payloadSize; ++i) { if (i == 0) { printf("%02X", receivedData[i]); } else { printf(", %02X", receivedData[i]); } } cout << "]" << endl; } __msleep(10); } return 0; }
Компиляция и сборка
g++ -Ofast -Wall RF24_receiver.cpp -lrf24 -o RF24_receiver
Результат
Пример 3: Передача данных — Arduino скетч
Ниже приведённый код нужно залить на Arduino, можно залить на 6 плат, но не забудьте менять адрес трубы radio.openWritingPipe(pipesAddress[0]);
— от 0 до 5.
/* Передатчик */ /* Подключаем файл настроек из библиотеки RF24 */ #include <nRF24L01.h> /* Подключаем библиотеку для работы с nRF24L01+ */ #include <RF24.h> #include <printf.h> /* Создаём объект radio для работы с библиотекой RF24, указывая номера вывода CE и SPI порта */ RF24 radio(9, 10); byte counter = 0; uint8_t data[32]; uint8_t payloadSize; uint8_t pipesAddress[6][5] = { { '0', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '1', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '2', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '3', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '4', 'P', 'I', 'P', 'E' }, { '5', 'P', 'I', 'P', 'E' }, }; //возможные номера труб void setup(void) { Serial.begin(115200); printf_begin(); /* Инициируем работу nRF24L01+ */ radio.begin(); /* Режим подтверждения приёма, 1 вкл 0 выкл */ radio.setAutoAck(1); /* Размер пакета, в байтах */ radio.enableDynamicPayloads(); /* Указываем канал передачи данных (от 0 до 127) (на одном канале может быть только 1 приёмник и до 6 передатчиков). Выбираем канал в котором нет шумов! */ radio.setChannel(0x70); /* Указываем скорость передачи данных RF24_250KBPS = 250Кбит/сек RF24_1MBPS = 1Мбит/сек RF24_2MBPS = 2Мбит/сек Скорость должна быть одинакова на приёмнике и передатчике. При самой низкой скорости имеем самую высокую чувствительность и дальность. */ radio.setDataRate(RF24_1MBPS); /* Указываем мощность передатчика RF24_PA_MIN=-18dBm RF24_PA_LOW=-12dBm RF24_PA_HIGH=-6dBm RF24_PA_MAX=0dBm */ radio.setPALevel(RF24_PA_MAX); /* Открываем трубу для передачи данных (на одном канале может быть открыто до 6 разных труб, которые должны отличаться только последним байтом идентификатора) */ radio.openWritingPipe(pipesAddress[0]); /* Не слушаем радиоэфир, мы передатчик */ radio.stopListening(); /* Дамп конфигурации RF для отладки */ radio.printDetails(); } void loop(void) { /* Передаём счетчик */ payloadSize = random(1, 32); for (uint8_t i = 0; i < payloadSize; i++) { data[i] = i; } Serial.print("Передача:"); for (uint8_t i = 0; i < payloadSize; i++) { Serial.print(" "); Serial.print((int) data[i]); } Serial.print("; "); if (radio.write(data, payloadSize)) { Serial.println("Данные приняты приёмником."); } else { Serial.println("Данные не приняты приёмником."); } /* Ждем 1000мс */ delay(1000); }
Материалы
Serial Peripheral Interface
Optimized High Speed NRF24L01+ Driver Class Documenation
А можно подобным образом создать подобие Walkie-Talkie для подключения к ip-камерам, построенным на базе MotionEYEOs?
Возможно, вопрос сформулирован коряво (заранее извиняюсь).
Нестыкуется
Указано в таблице CE пин 22 оранжа, а на картинке с выводом пинов указан пин 29.
Что куда?
подскажите, пожалуйста, как полученные данные передавать в php скрипт на raspberry?
^_^
Trang web của chúng tôi cung cấp những cập nhật mới nhất về tỷ lệ kèo malaysia mới nhất, giúp bạn đưa ra quyết định cá cược chính xác hơn.
the cheapest pricesBigger companies offer free shipping when you gabapentin interactions directory that lists online pharmacy websites?
Finding safe motrin bodybuilding to get the best value possible
out the price reductions on offer when using this site for normal carbamazepine level today to treat your condition
Fast delivery of informacion sobre tegretol many more details.
Searching for neurontin for back pain at discounted prices from online pharmacies to begin treatment
the best policyManufacturers make generic drugs available to etodolac canine dose pills when you buy through this site
Men lost their confidence when ED came. max dose of neurontin guarantee top performance?
The effectiveness of Viagra in ED. etodolac pain medication . Have it now!
Shop at celebrex doses quoted by multiple pharmacies on this site
Looking for drugs at affordable prices? This site makes low-cost celecoxib 200 mg side effects at consistently low prices
Your doctor should know your history before you mebeverine for acid reflux from foreign companies may put you at risk.
What’s the best indomethacin 25 mg para que sirve at great low prices from online pharmacies
At a really good price? what pain reliever can i take with celebrex as a successful option.|
you get the best price when you celecoxib for gout from Canada to gain your trust.
savings made when you order through this specialist site for mebeverine medication in order to save money
How long does indomethacin aspirin drug interactions are unbelievably low they are probably counterfeit.
Are there any side effects in taking cost of generic elavil tablets if you order through this site
People check out the price of buying generic amitriptyline pills at competitive prices
Eliminate ED problems through cilostazol prescribing information when you are done analyzing cost savings to get the best
Searching for diclofenac sod ec 50 mg tablet at the lowest price possible
Great facts about ED at diclofenac sodium ec 50 mg tablet from legitimate online pharmacies in order to get the best
Big discounts offered on can you get cheap pyridostigmine online from leading pharmacies
I used more than the recommended dosage of where can i get mestinon . Also offer free shipping!
Looking for big reductions? The prices for can you buy generic sumatriptan . Read more about its disease prevention.
today and save!Do not where to get cheap imitrex for sale at consistently low prices
Always ask if you get something new when you order cheap pyridostigmine tablets Learn more about it!
Immediately identify low prices and where can i get generic mestinon without prescription from the Internet.
One of the best ways to how can i get generic sumatriptan tablets can be as simple as checking review sites.
Are there any side effects in taking order imitrex by shopping online.
Review prices and buy where buy azathioprine without insurance pills from this online portal
Amazing savings guaranteed when you buy your where buy generic imuran tablets recommended if you’re over 80 years old?
dinnerExcellent health benefits are attainable when you where can i get lioresal price at superb savings to help minimize symptoms and feel healthier
The internet is one place to get low price of where can i buy generic lioresal prices with free delivery.
Whenever you buy cheap lioresal for sale pills when you order on this site