PTR6000 通信程序设计 - 基于nRF24L01的2.4GHz无线通信系统设计

　　PTR6000 通信程序设计

　　由于与 RF 协议相关的高速信号处理部分已经嵌入在模块内部 ，PTR6000 可与各种低成本单片机配合使用 ，也可以与 DSP 等高速处理器配合使用。此系统中 PTR6000 可以进行半双工通信 ，所有通信基点都初始化为接收模式 ，等待命令。当收到数据后 ，进行相应的操作。并且同样可以进行数据的发送 ，在数据发送完成后又立即转换成接收状态 ，等待再次有数据的到来。PTR6000 有 6 种工作模式如表 1所示 ，其中 PWR UP 和 PRIM RX 是模块寄存器参数。

　　接收程序设计

　　接收程序编写流程主要是在初始化的过程中 ，把本机设置成接收状态 ，这部分主要是在主程序的初始化配置的过程中完成的。具体的程序流程如下：

　　①设置 PTR6000 的配置寄存器 ，把 PTR6000 配置成允许数据接收完成中断、数据发送完成中断和最大发送次数到中断 3 个中断 ，当有以上 3 种中断中的任何一个产生时 PTR6000 的 IRQAM 引脚都产生一个低电平 ;

　　②给 EN RXADDR 接收地址允许寄存器送数01 只开通数据通道 0 ;并且通过给 EN AA 送数01 允许数据通道 0 自动应答允许 ;

　　③通过对 SETUP AW 配置 ，设置地址的长度为 3 个字节 ;并且在对数据通道 0 的地址寄存器RX ADDR P0 的 配 置 过 程 中 把 地 址 配 置 为000000 ，在 随 后 的 设 置 中 把 数 据 速 率 设 置 为2 Mbps;

　　④对接收缓冲寄存器清空 ，确保其能进入接收状态。最后 CE 送高电平 ，进入接收状态。

　　发送程序设计

　　当有键按下时就要启动相应的发送程序 ，发送子程序是在外中断 0 中被调用的。具体的程序流程如下 ：

　　①PTR6000 的发送缓冲寄存器进行清空操作 ;

　　②程序中接收结点地址 （RX ADDR） 、最大发送次数（ARC） 和有效数据 （TX PLD） 通过 SPI 接口写入 PTR6000 ，在写入过程中对 SPI 中断标志位进行监测 ，如果数据传送没有完成保持 CSN 为低 ;

　　③配置寄存器 PRIM RX 位设为低 ，把标志寄存器 r1 和数据寄存器 r19 的数据不断写入 PTR6000的发送缓冲寄存器 ;

　　④设置 CE 为高 ，启动发射。CE 高电平持续时间最小为 10μs。若启用了自动应答模式 ，模块立即进入接收模式。

　　PTR6000 中断服务程序设计

　　PTR6000 的 3 种类型的中断都是通过 INT0 触发的 ，所以在程序的开始要对中断的具体来源进行判断。PTR6000 中有一个状态寄存器 （STATUS） ，其中包括 3 种中断的标志位。在中断服务程序的开始首先向 PTR6000 发送一个空操作指令 ，此时返回单片机 SPI 数据寄存器 SPDR 的数据就是当前状态寄存器的数值。接下来对其 3 个中断标志位进行判断 ，判断是接收完成中断、发送完成中断还是最大发送次数到中断 ，然后跳转到相应的服务程序部分。

　　实验仿真

　　基于以上设计方案 ，对系统进行了实验仿真。在搭建相关硬件平台的基础上 ，通过对相关软件程序的调试 ，系统很好地实现了点对点的无线通信 ，实验证实 ，基于 nRF24L01 的 2. 4 GHz 无线通信系统解决方案 ，可以实现小于 10 m 的短距离通信。此外还在 2 台计算机之间进行了不同格式、不同大小的文件的传输实验 ，其传输速率约为 512 kB/ S，具体结果

　　如表 2 所示。通过提高单片机的晶振还可以加快文件的传输速度 ，最快可以达到 2 Mb/ s。

　　2. 4 GHz 无线通信是一项新兴的短距离无线通信解决方案 ，主要面向的应用领域是低速率无线个人区域网 ，典型特征是近距离、低功耗、低成本 ，主要适用于小型廉价设备的无线联网和控制。该文提出一种基于 2. 4 GHz 无线收发芯片 nRF24L01 的短距离无线数据传输系统设计方法 ，在实际应用时将系统作为一个模块可方便地移植 ，以便构建更为复杂的无线通信网络 ，可应用于无线抄表、工业数据采集系统、安全防火系统以及水文气象监控等领域 ，具有很高的实用价值。