Радиомодуль nRF24L01

На прошлом уроке мы научились дистанционно передавать сигнал от одного устройства к другому с помощью радиомодуля с частотой 433 МГц. Этот модуль вполне пригоден для управления одним роботом или другим устройством, где требуется передача сигналов только в одном направлении и с небольшой скоростью (до 4 кб/с).

Если мы хотим передавать большие массивы данных в обоих направлениях, да еще и одновременно между несколькими устройствами, нам потребуется гораздо более «умное» устройство. Подходящим в данном случае можно назвать популярный радиомодуль nRF24L01, который мы и изучим на данном уроке.

Модуль nRF24L01 — это цифровой приемник и передатчик, заключенный в одной маленькой микросхеме. Размер платы, на которой размещается микросхема, необходимая обвязка и небольшая антенна составляет всего 15 x 29 мм.

Характеристики радиомодуля:

• несущая частота: 2,4 ГГц;
• рабочее напряжение: от 3,3 до 3,6 В;
• дальность: до 100 м на открытом пространстве, и до 30 м в помещении;
• скорость: <2 Мб/c (250kbps, 1Mbps и 2Mbps);
• максимальная выходная мощность: +20 дБм;
• коэффициент усиления антенны (пиковая): 2 dBi;
• количество каналов: 125.

Для чего можно использовать этот радиомодуль? К примеру, для управления мобильным роботом: двигаем джойстик на пульте — робот едет в нужном направлении. В обратную сторону этот же робот может отправлять данные телеметрии: показания одометра, инклинометра, и разных других датчиков.

Другой вариант применения — сбор показаний дистанционных датчиков. nRF24L01 умеет работать с топологией один-ко-многим. Это значит, что один радиомодуль может держать связь одновременно с множеством других. Благодаря этому,  датчики температуры, влажности и освещенности, установленные по всей площади большого цеха или теплицы могут передавать показания на базовую станцию для последующего анализа.

Вариант по-проще — погодная станция во дворе жилого дома, или на его крыше. Станция собирает данные и каждые 30 минут и отправляет их на другой nRF24L01, находящийся в квартире — тоже достойный вариант, ведь модуль может переключаться в режим низкого энергопотребления, что позволит оставить его без обслуживания на долгое время.

Займемся подключением nRF24L01 к Ардуино Уно. Наша задача — соединить радиоканалом два контроллера и осуществить передачу каких-нибудь данных между ними.

К сожалению, nRF23L01 часто подделывают, так что лучше использовать аналоги. Например, Si24R1 от китайского производителя.

Список необходимых компонентов

Для выполнения простого примера с nRF24L01, кроме самих модулей, потребуется пара контроллеров. В этом уроке мы используем отладочные платы UNO2, хотя могут подойти почти любые популярные платы. Также понадобится немного проводов вилка-розетка. Если вам не хватает чего-то из этого, можно добавить необходимые компоненты в корзину прямо здесь и затем оформить заказ в нашем интернет-магазине.