本文介紹由單片機STM32F103控制無線數字傳輸芯片nRF24L01的WIFI模塊的設計原理，通過無線方式進行數據雙向遠程傳輸，兩端采用全雙工方式通信，該系統具有成本低，功耗低，軟件設計簡單以及通信可靠等優點。

nRF24L01引腳功能及描述

nRF24L01nRF24L01的封裝及引腳排列如圖所示。各引腳功能如下：

nRF24L01引腳示意圖

CE：使能發射或接收；

CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引腳端，微處理器可通過此引腳配置nRF24L01；

IRQ：中斷標志位；

VDD：電源輸入端；

nRF24L01模塊

nRF24L01模塊有八個引腳需要連接到STM32，在這里由于用到了SPI1的四個引腳，直接與PA（4-6）引腳相連，設置GPIO復用功能就直接可用SPI1，無線模塊的其他引腳分別與PA1和PA7相連，這樣可以簡化電路，如下：

XC2，XC1：晶體振蕩器引腳；

VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為1.8V；

ANT1，ANT2：天線接口；I

REF：參考電流輸入。

工作模式

nRF24L01有工作模式有四種：收發模式、配置模式、空閑模式和關機模式。nRF24L01的工作模式由PWR_UP、CE、TX_EN和CS三個引腳決定，如表。

收發模式：nRF24L01的收發模式有ShockBurstTM收發模式和直接收發模式兩種，收發模式由器件配置字決定。

ShockBurstTM收發模式下，使用片內的先入先出堆棧區，數據低速從微控制器送入，但高速（1Mbps）發射，這樣可以盡量節能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數據發射速率。與射頻協議相關的所有高速信號處理都在片內進行，這種做法有三大好處：

1）盡量節能；

2）低的系統費用（低速微處理器也能進行高速射頻發射）；

3）數據在空中停留時間短，抗干擾性高。nRF24L01的ShockBurstTM技術同時也減小了整個系統的平均工作電流。在ShockBurstTM收發模式下，nRF24L01自動處理字頭和CRC校驗碼。

在接收數據時，自動把字頭和CRC校驗碼移去。在發送數據時，自動加上字頭和CRC校驗碼，當發送過程完成后，數據準備好引腳通知微處理器數據發射完畢。

配置模式：在配置模式，15字節的配置字被送到nRF24L01，這通過CS、CLK1和DATA三個引腳完成。

空閑模式：nRF24L01的空閑模式是為了減小平均工作電流而設計，其最大的優點是，實現節能的同時，縮短芯片的起動時間。在空閑模式下，部分片內晶振仍在工作，此時的工作電流跟外部晶振的頻率有關，如外部晶振為4MHz時工作電流為12uA，外部晶振為16MHz時工作電流為32uA。在空閑模式下，配置字的內容保持在nRF24L01片內。

關機模式：在關機模式下，為了得到最小的工作電流，一般此時的工作電流小于1uA。關機模式下，配置字的內容也會被保持在nRF24L01片內，這是該模式與斷電狀態最大的區別。

STM32F103模塊電路

電源電路由于STM32直接由PC的USB供電，提供5V電源，所以不需要總電源，但nRF24L01模塊需要低于3.5V電壓，所以需要3.3V穩壓電路，如下：

3.3V穩壓電路

顯示模塊

2.8寸TFT-LCD與STM32連接原理圖，如下：

LCD原理圖

按鍵模塊

按鍵模塊用到了按鍵控制發送數據，按鍵原理圖，如下：

按鍵連接原理圖

nRF24L01模塊

nRF24L01模塊有八個引腳需要連接到STM32，在這里由于用到了SPI1的四個引腳，直接與PA（4-6）引腳相連，設置GPIO復用功能就直接可用SPI1，無線模塊的其他引腳分別與PA1和PA7相連，這樣可以簡化電路，如下：

nRF24L01原理圖
?

推薦閱讀相關內容>>>>>>>>單片機怎么和wifi模塊實現通訊_wifi模塊與單片機通信原理