Обзор радио модуля NRF24L01+PA+LNA

Радиомодуль NRF24L01+PA+LNA

Радиомодуль NRF24L01+PA+LNA  отличается от NRF24L01+, повышенной чувствительностью приемника и увеличенной мощностью передатчика, что позволило передавать данные со скоростью передачи до 250Kb на расстояние до 1000 метров.

Технические параметры

► Напряжение питания: 3В … 3.6В
► Потребляемый ток при мощности 0dBm: 45 мА
► Потребляемый ток при передачи 2 Мбит: 115 мА
► Максимальная выходная мощность: +20dBm
► Частота: 2.4 ГГц
► Коэффициент усиления антенны (макс.): 2dBi
► Скорость передачи: 2MB (открытое пространство): 520 м.
► Скорость передачи: 1 MB (открытое пространство): 750 м.
► Скорость передачи: 250 Kb (открытое пространство): 1000 м.
► Размеры: 46мм x 17мм x 12мм (длина антенны 115 мм)
► Интерфейс: SPI

Общие сведения

В версии NRF24L01+ используется встроенная антенна,  это позволило уменьшить габариты модуля. Однако из-за маленькой антенны диапазон передачи тоже не значительный и составляет всего 100 метров, при прямой видимости, а в помещении, особенно через стены, будет еще меньше.
NRF24L01+PA+LNA установлен разъем SMA с внешней антенной. Реальное различие заключается в том, что он оснащен специальным чипом RFaxis RFX2401C (в корпусе QFN), который объединяет схемы коммутации PA и LNA (передачи и приема). Этот микросхема со вместо а антенной расширяет диапазон  модуля и позволяет достичь значительно большего диапазона передачи около 1000 м.
«PA» означает усилитель мощности (Power Amplifier), он просто увеличивает мощность сигнала, передаваемого от чипа nRF24L01+. В то время как «LNA» означает усилитель с низким уровнем шума (Low-Noise Amplifier). Работа LNA состоит в том, чтобы принять чрезвычайно слабый и неопределенный сигнал от антенны (обычно порядка микровольт или ниже -100 дБм) и усилить его до более полезного уровня (обычно от 0,5 до 1 В).
Усилитель (LNA) и усилитель мощности (PA) соединяются с антенной посредством дуплексера, который отделяет два сигнала и предотвращает перегрузку чувствительного входа LNA относительно мощного PA. Принципиальная схема NRF24L01+PA+LNA, показана на рисунке ниже.

Блок схема радиомодуля NRF24L01+PA+LNA

Подключение NRF24L01+PA+LNA

Необходимые детали:
►  Arduino UNO R3 x 2 шт.
►  Провод DuPont, 2,54 мм, 20 см x 2 шт.
►  Кабель USB 2.0 A-B x 2 шт.
►  Радиомодуль nRF24L01+PA+LNA+ x 2 шт.
►  Адаптер для nRF24L01+  x 2 шт.

Подключение:
Для начала подключаем вывод VCC и GND к выводам Arduino +3.3V и GND. Выводы  CSN и CE могут быть подключены к любому цифровому выводу на Arduino, в нашем случае подключены к цифровым выводам 9 и 10. Теперь остались контакты, которые используются для связи SPI, для Arduino UNO, это контакты 13 (SCK), 12 (MISO) и 11 (MOSI), схема подключения приведена на рисунке ниже:

Подключение радиомодуля NRF24L01+PA+LNA к Arduino

Таблица подключений, для различных плат Arduino

Таблица подключений, для различных плат Arduino

Установка библиотеки:
В данном примере используется популярная библиотека RF24, она проста в использовании. Загрузить последнюю версию библиотеки можно с RF24 GitHub или с моего сайта.
Для установи, откройте Arduino IDE, перейдите в Скетч —>  Подключить Библиотеку —>  Добавить. ZIP Библиотеку…, а затем выберите файл RF24.zip, который вы только что загрузили.

Программа для передатчика:
В примере, мы просто отправим традиционное сообщение «Hello World» от передатчика к получателю.

  Скачать скетч master

Скетч как обычно начинается с подключения библиотек.

Затем необходимо указать вывода к которым подключены сигналы CE и CSN.

Далее создаем массив байтов, который будет представлять адрес канала.

Затем инициализируем модуль и устанавливаем адрес передатчика.

Теперь, следующей функцией устанавливаем модуль как передатчик

Далее в void loop(), мы создаем массив символов, которым мы присваиваем сообщение «Hello World» и отправляем это сообщение получателю. Первый аргумент —  это само сообщение, а второй аргумент — количество байтов в сообщении.

С помощью этого метода вы можете отправлять до 32 байтов за раз, это максимальный размер одного пакета, который может обрабатывать nRF24L01 +.

Программа для приемника:

  Скачать скетч slave

Скетч slave похож на скетч master, за исключением некоторых изменений. В начале функции настройки мы запускаем последовательную связь.

Затем, используя функцию, мы устанавливаем тот же адрес, что и передатчик, и таким образом мы включаем связь между передатчиком и приемником.

Первый аргумент — это номер потока, в примере создали адрес под номером 0 (можно создать до 6 потоков, которые отвечают на разные адреса). Второй аргумент — это адрес, на который поток будет реагировать на сбор данных.
Следующим шагом будет установка модуля в качестве приемника и начало приема данных. Для этого мы используем следующую функцию и ждем получения данных.

Далее проверяем, были ли получены какие то данные.

Если данные получены, то создается массив из 32 символа, заполненных нулями (позже программа будет заполнять его полученными данными). Для чтения данных используется метод.

Затем, просто печатаем полученное сообщение на последовательном мониторе.

NRF24L01+PA+LNA

Подключение радиомодуля NRF24L01+PA+LNA к Arduino

Ссылки
  Библиотека RF24
  Документация к NRF24L01+

Купить на Aliexpress
  Контроллер Arduino UNO R3
  Провода DuPont, 2,54 мм, 20 см
  Датчик радио модуля NRF24L01+
  Датчик радио модуля NRF24L01+PA+LNA 
  Адаптер для NRF24L01+

Купить в Самаре и области
  Купить контроллер Arduino UNO R3
  Купить провода DuPont, 2,54 мм, 20 см
  Купить радио модуля NRF24L01+
  Купить радио модуля NRF24L01+PA+LNA
  Купить адаптер для NRF24L01+

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *