收发器(250bps,1Mbps,2Mbps空中速率l集成高速单片机(兼容8051)l16kB片上程序存储器l1kB片上数据存储器l512字节非易失性数据存储器lAES对称加密硬件加速l16-32位乘法除法协处理器l6-12位ADCl高灵活性输入输出端口l从超低功耗到高效运行的省电模式l4*4mmQFN245*5mmQFN327*7mmQFN48封装l支持硬件调试器l硬件支持固件更新应用l电脑外设:鼠标、键盘、远程控制、游戏l高级远程控制:音频/视频、娱乐中心、家庭应用l有源RFID、传感网络l安全系统:支付、报警、访问控制l医疗健康和运动l遥控玩具元!支持芯片:51AVRSTCnRF24LXXPL3K系列EEPROM…其他功能:USB温湿度计USB开发板USB转串口电脑遥控器模块多功能编程器RMB8831简介nRF24LE1是一款高性价比且内置微控制器的智能2.4GHz射频收发器家族中的一员。nRF24LE1为提供超低功耗无线应用而作了优化。处理器能力,内存,低功耗晶振,实时实名,计数器,AES加密加速器,随机数发生器和节电模式的组合为实现射频协议提供了理想的平台。使用nRF24LE1的好处包括严密的协议时序,安全性,低功耗和改善共存的性能。对于应用层,nRF24LE1提供了一个丰富的外设包括:SPI,IIC,UART,6至12位ADC,PWM和一个用于电压等级系统唤醒的超低功耗模拟比较器。nRF24LE1三种封装的差异超紧凑4*4mm24脚QFN封装(7个通用IO引脚),主要用于对大小有严格要求的应用场合,如穿戴式运动传感器和手册5*5mm32脚QFN封装(15个通用IO引脚)适用于无线鼠标,远程控制和玩具7*7mm48脚QFN封装(31个通用IO引脚)为对I/O数量要求很高的产品而设计,如无线键盘指令集Ø减小指令周期,是传统8051单片机的12倍性能Ø32位乘-除单元l存储器16kB包含安全特性的Flash存储器1kB片上RAM存储器1kB非易失性数据存储器512字节非易失性长期持久性数据存储器l通过可编程多用途输入输出引脚可使用大量片上硬件资源(资源视封装而定)GPIO主SPI从SPI2-WIRE主/从全双工串口PWMADC模拟比较器外部中断时钟中断32.768KHz晶振调试接口l高性能2.4GHz射频收发器真正的单芯片GFSK收发器增强型突发硬件链路层支持包装配/解包地址和CRC校验计算自动应答重传空中速率支持250kbps,1Mbps或2Mbps数字接口(SPI)速率0-8Mbps125射频频道可选,其中79个频道介于2.400-2.4835GHz短暂的切换时间得以允许跳频射频完全兼容nRF24LXX射频兼容Nrf2401A,nRF2402,nRF24E1,nRF24E2(250Kbps和1Mbps模式)AD转换6,8,10,12位分辨率14个输入通道单端或差分输入量程可通过内部参考电压,外部参考电压或VDD设置2,4,8,16Kbps持续采样速率低电流消耗,2Kbps采样速率下仅0.1mA电压比较器可用于唤醒低电流消耗(典型为0.75uA)差分或单端输入单端输入阈值可编程设置为VDD的25%,50%,75%,100%或参考电压引脚的任意值14通道输入多路选择器满摆幅输入电压范围可编程输出极性加密/解密加速器使用高速节电的AES固件随机数发生器基于热噪声的非确认性构架无需种子数非重复序列校正算法保证了均衡的统计分布数据速率达10kB每秒处理器空闲时操作系统复位和电源监控视上电复位和欠压复位看门狗定时器复位引脚复位电源掉电中断通知片上定时器3个以系统时钟运行的16位定时/计数器1个以32.768KHz为时钟频率的16位定时/计数器片上振荡器16MHz晶体振荡器16MHzRC振荡器32.768KHz晶体振荡器32.768KHzRC振荡器电源管理功能支持全静态停止/待机的低功耗设计可编程时钟频率:125KHz到16MHz片上稳压器支持低功耗模式看门狗和唤醒功能运行在低功耗模式片上支持FS2或nRFprobe硬件调试完整的可用固件硬件抽象层函数库函数Gazell无线协议应用实例2.2框图模块多功能编程器RMB8872.4引脚功能名称类型描述VDD电源供电,直流+1.9V到+3.6VVSS电源地(0V)DEC1DEC2电源去耦合(DEC1100nF,DEC233nF)P0.0----P3.6数字或模拟IO通用IO引脚,IO数量与封装有关PROG数字置高进入FLASH编程模式RESET数字复位,低电平有效模拟输入设备参考电流输出,接一电阻到PCBVDD_PA电源输出射频功放电源供应(+1.8V),调试时,只要有发射此引脚就会有一个脉冲ANT1ANT2射频差分天线连接(发送和接收)XC1XC2模拟输入连接16MHz晶振衬底电源/散热QFN48和QFN32接地,QFN24不要接地3射频收发器nRF24LE1使用与nRF24L01+同样的内嵌协议引擎的2.4GHzGFSK收发器。射频收发器工作于2.400—2.4835GHz的ISM频段,尤其适用于超低功耗无线应用。射频收发器模块通过映射寄存器进行配置和操作。MCU通过一个专用的片上SPI接口可以访问这些寄存器,无论射频收发器处在何种电源模式。内嵌的协议引擎(EnhancedShockBurst)允许数据包通信并支持从手动操作到高级自发协议操作的各种模式。射频收发器模块的数据FIFOs保证了射频模块与MCU的平稳数据流。射频收发器特性常规工作于2.4GHzISM频段收发使用共用的天线GFSK调制250kbps,1Mbps,2Mbps空中速率发射器可编程功耗输出:0,-6,-12,-18dBm0dBm功率输出时电流为11.1mA接收器集成频道过滤(收发必须同一频道才能通信成功)2Mbps速率下电流13.3mA(高速模式电流大但接收时间短!)灵敏度:2Mbps:-82dBm1Mbps:-85dBm250kbps:-94dBm射频合成器完全集成合成器1MHz为间隔可编程分辨率可使用低成本+-60ppm的16MHz晶振字节动态有效载荷长度(即用户要发的数据长度可以1-32字节)包自动处理(封包/解包)自动包传输处理(自动应答确认,自动重传)6个数据通道可用于6:1星型网络掉电模式在掉电模式下,射频收发器各功能关闭,保持电流消耗最小。进入掉电模式后,寄存器内容保持不变且SPI可以进行访问。掉电模式由寄存器CONFIG中PWR_UP位置低来控制。3.3.1.3待机模式1通过设置CONFIG寄存器PWR_UP位为1,射频收发器进入待机模式1.待机模式1用于减少电流消耗同时维持较短的启动时间。当rfce位置高时进入活动模式,rfce位为低时由发送或接收模式回到待机模式1.待机模式2待机模式2下额外的时钟缓冲器被启动且相比于待机模式1要消耗更多电流。当进行发送操作时,rfce位置高,此时如果TXFIFO为空则进入待机模式2.如果新的包下载到TXFIFO,锁相环立即启动同时数据包在经过130us(PLL设置延时)的延时后被发出。两种待机模式下寄存器的值保持不变,且可以通过SPI访问。接收模式通过设置PWR_UP位,PRIM_RX位和rfce位为高进入接收模式,在此模式下接收器对信号进行解调,当地址与自身地址一致且CRC校验正确时,有效数据被送到RXFIFOs.如果RXFIFOs已满,则数据包被丢弃。射频收发器保持在接收模式直到MCU配置其进入待机模式1或掉电模式。如果自动应答特性被开启,则收发器可以进入其他模式,如进入发送模式发送应答确认。当被过滤后的射频信号高于-64dBm时,PRD寄存器被置高。PRD被置高前射频信号必须维持至少40us发送模式通过置高POR_UP位,置低PRIM_RX位,TXFIFO不为空,rfce位置高10us后置低进入发送模式收发器将保持在发送模式直到数据包发送完毕。如果此时rfce=0,收发器返回待机模式1.如果rfce=1,且TXFIFO不为空则收发器继续保留在发送模式且发送下一包数据。如果TXFIFO为空,收发器进入待机模式2.PLL工作于开环模式。每次不要将收发器置于发送模式超过4ms.如果开启了EnhancedShockBurst特性,收发器永远不会在发送模式超过4ms.3.3.1.7时序信息掉电模式---à待机模式最大1微秒待机模式---à发送/接收模式最大130微秒rfce置高最小10微秒rfce上升沿到rfcsn置低延时最小4微秒注意:如果VDD关掉,或nRF24LE1进入深度睡眠状态或MemoryRetention模式,寄存器值将丢失,此时要进入发送或接收模式必须先配置收发器。空中速率低速率可以得到更好的接收灵敏度,但高速率消耗更少的电流且减小空中碰撞。空中速率通过RF_DR设置。收发双方必须设置为同一速率。射频频道频道决定了收发器的中心频率,250kbps和1Mbps速率下一个频道占用1MHz带宽,在2Mbps速率下一个频道占用2MHz带宽。收发器可工作于2.400GHz到2.525GHz.频道频率根据以下公式设置RF_CH寄存器:F=2400+RF_CHMHz收发双方必须设置同一频道。设置输出功率(dBm)直流电流消耗(mA)11011.110-68.801-127.300-186.8条件:VDD=3.0VVSS=0VT=27摄氏度,负载阻抗=15欧+j88欧收发控制通过设置CONFIG寄存器PRIM_RX位为1置为接收模式,0为发送模式3.4.1增强型ShockBurst增强型ShockBurst使用可靠双向数据链路轻松实现。主发送端发送一个数据包后自动进入接收模式,主接收端接收到数据后自动发送一个确认应答。主接收端可以将用户数据附加于确认应答帧中。如果主发送端没有收到确认应答帧则自动重传,重传延时及重传次数可编程设置3.4.3增加型ShockBurst包格式同步码1字节地址3—5字节包控制域9位有效负荷CRC校验1-2字节3.4.3.1同步码同步码为01010101或10101010,如果地址首位为1,则同步头自动设为10101010,如果地