Arduino Uno與nRF24L01-無線發(fā)送和接收溫度和濕度數(shù)據(jù)

時間：2024-11-19 18:48:51

關(guān)鍵字： Arduino Uno nRF24L01 晶體振蕩器解調(diào)器

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[導(dǎo)讀]有各種無線通信技術(shù)用于構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，RF(射頻)是其中之一。nRF24L01是一款工作在2.4 - 2.5 GHz (ISM頻段)的單片無線電收發(fā)模塊。該收發(fā)模塊由一個完全集成的頻率合成器、一個功率放大器、一個晶體振蕩器、一個解調(diào)器、一個調(diào)制器和增強的ShockBurs協(xié)議引擎組成。輸出功率、頻率通道和協(xié)議設(shè)置可以通過SPI接口輕松編程。

有各種無線通信技術(shù)用于構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，RF(射頻)是其中之一。nRF24L01是一款工作在2.4 - 2.5 GHz (ISM頻段)的單片無線電收發(fā)模塊。該收發(fā)模塊由一個完全集成的頻率合成器、一個功率放大器、一個晶體振蕩器、一個解調(diào)器、一個調(diào)制器和增強的ShockBurs協(xié)議引擎組成。輸出功率、頻率通道和協(xié)議設(shè)置可以通過SPI接口輕松編程。

收發(fā)模塊的工作電壓范圍為1.9V ~ 3.6V。它有內(nèi)置的關(guān)機和待機模式，使其省電和容易實現(xiàn)。

我們以前使用nRF24L01與Arduino來構(gòu)建一個手勢控制的機器人，在這里我們將簡單地將nRF24L01與Arduino Uno連接，以無線方式從DHT11傳感器發(fā)送和接收溫度和濕度數(shù)據(jù)。

Arduino Uno沒有任何內(nèi)置的無線通信支持，如藍牙或Wi-Fi，但它可以很容易地與其他Wi-Fi或無線模塊接口，如LoRa， nRF，藍牙，可用于構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序。在這里，我們使用Arduino與ESP8266， LoRa， 433 MHz RF模塊，nRF24L01模塊和藍牙建立物聯(lián)網(wǎng)項目的無線通信。我們還使用DHT11傳感器建立了一些基于物聯(lián)網(wǎng)的氣象站。

組件的要求

?Arduino Uno (2)

?nRF24L01 (2)

?16 * 2液晶

?LCD I2C模塊

?DHT11傳感器

NRF24L01收發(fā)模塊電路圖

基于Arduino nRF24L01的發(fā)射器和接收器的電路圖如下。在這里，我們使用nRF24L01模塊將溫度和濕度值從一個Arduino無線發(fā)送到另一個Arduino。為了獲得溫度和濕度值，我們使用連接到發(fā)送端Arduino的DHT11傳感器。發(fā)送Arduino將從DHT11獲取溫度和濕度值，然后通過nRF24L01模塊發(fā)送到另一個Arduino。這些濕度和溫度值將顯示在連接到接收端Arduino的16*2 LCD上。

nRF24L01與Arduino UNO發(fā)送端接口

發(fā)射端由Arduino UNO、nRF24L01模塊和DHT11傳感器組成。Arduino UNO與nRF24L01和DHT11的接口如下圖所示。Arduino不斷地從DHT11傳感器獲取數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到nRF24L01發(fā)射器。然后，無線射頻發(fā)射器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)境中。

nRF24L01與Arduino UNO接收端的接口

接收端由Arduino UNO、nRF24L01模塊和16*2 LCD模塊組成。接收端nRF模塊接收來自發(fā)射器的數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給Arduino。Arduino與nRF24L01和LCD模塊的接口如下圖所示。

nRF24L01與Arduino UNO編程-發(fā)送和接收端

要將nRF24L01收發(fā)模塊與Arduino一起使用，首先要安裝nRF24L01庫。這里使用兩個nRF24L01模塊作為發(fā)送端和接收端，所以我們需要分別編寫兩個發(fā)送端和接收端代碼。除了發(fā)送和接收選項之外，這兩個程序是相同的。在發(fā)送端程序中，接收端選項將被注釋掉，在接收端程序中，發(fā)送端選項將被注釋掉。

首先，包括所有必需的庫文件。SPI庫用于nRF24L01與Arduino之間的SPI通信，DHT11庫用于計算溫度和濕度值。