Модуль NRF24L01 позволяет связать приборы радиоканалом передачи данных. С помощью NRF24L01 до семи приборов объединяются в общую радиосеть топологии звезда на частоте 2,4 ГГц. Один прибор в радиосети ведущий, остальные ведомые. При упрощенном рассмотрении модуль приемопередатчика 2,4 ГГц NRF24L01 является конвертером интерфейса SPI в радиосигнал. Берет на себя все функции преобразования проводного интерфейса SPI в радиосигнал, содержит приемник, передатчик и миниатюрную антенну. Специалисту не обязательно знать особенности кодирования модулем данных по радио, достаточно правильно организовать работу SPI и установить настройки каждого модуля работающего в радиомосте.
Основа модуля - микросхема NRF24L01+ фирмы Nordic Semiconductor. На плате размещены компоненты необходимые для работы МС и вилка разъема. Установка выходной мощности модуля, каналов радиообмена и настройка протокола производятся через интерфейс SPI. Совместим с модулями NRF2401A, NRF2402, NRF24E1 и NRF24E2. Модуль поддерживает работу со скоростью 250 Кбит/с, 1 Мбит/сек или 2 Мбит/с, и может работать на 126 независимых каналах, поэтому сразу несколько устройств могут общаться между собой не мешая друг другу. Для передачи данных используется собственный, проприетарный протокол.
Применение устройства наиболее актуально для мобильных приборов. Например, можно создать беспроводную связь с пультом управления видеоигрой, джойстиком, компьютерными мышью и клавиатурой. Интересная область применения – управление движущимися системами малой робототехники: колесными и гусеничными платформами, квадрокоптерами. Благодаря NRF24L01 становится возможным решить технические проблемы простой телемеханики и сбора данных с датчиков. Это находит применение в охранно-пожарной сигнализации, в системах «умный дом», устройствах централизованного сбора информации и других.
Для работы с Arduino существует библиотека
Mirf. Для работы с Raspberry Pi можно воспользоваться библиотекой
RF24.
Проблемы с питанием NRF24L01:
У некоторых разработчиков устройств возникают проблемы при запуске модуля NRF24L01. В основном это связано с тем, что в модуле питания 3.3 В не предусмотрена необходимая сила тока. Проблемы с питанием возникают при использовании таких микроконтроллеров как, например, Arduino Uno, Nano, Mega, в которых на пины подается всего 50 мА. На некоторых новых модификациях плат делают пины с силой тока до 350 мА. Решение проблемы следующее:
• Подключите конденсатор на 3.3 или 10 мкФ напрямую к модулю - от 3.3 В (+) к GND (-). Некоторые рекомендуют использовать 10 мкФ или больше.
• Отдельный источник питания на 3.3 В. Использовать совместимый с Arduino YourDuinoRobo1, на котором добавлен регулятор 3.3 В (в этом случае, возможно, стоит добавить конденсатор на 1 мкФ на радиомодуль).
• Старайтесь максимально избегать дополнительных проводов при подключении модуля радиопередатчика.
• Разработать отдельную плату, на которую устанавливается модуль NRF24L01 и добавляются конденсаторы на 1 и 10 мкФ неподалеку от контактов 3.3 В и GND.
Ну или вы можете отдельно приобрести шилды для увеличения мощности.
Обратите внимание, что модули подключаются к 3.3 В, а не 5.0 В, хотя Arduino при этом может работать и от 5 В. NRF24L01+ IC рассчитан на питание от 3.3 В, но контакты выдержат и 5 В. На платах Arduino Uno и более ранних версиях есть выход 3.3 В, который можно использовать для некоторых версий передатчиков. Но если вы используете более мощные передатчики, на них надо подавать отдельное питание на 3.3 В.