NRF24L01 является полудуплексным устройством. В один момент времени оно может либо передавать, либо принимать информацию. Для обеспечить двухсторонней связи, нужно постоянно переключать модуль из одного режима в другой. Передатчик передает данные на частоте от 2.400 до 2.525 ГГц в зависимости от выбранного канала, которых в NRF24L01 доступно 126. То есть, шаг между соседними каналами составляет 1 МГц. Используется модуляция GFSK.
В устройстве реализована проверка контрольных сумм и подтверждение передачи пакетов и повторная посылка.
Все это можно гибко настраивать. Например, можно указать, сколько раз и с какой частотой совершать повторную посылку, или изменить размер контрольной суммы.
Используя один канал, устройство позволяет строить сети типа звезда 1:6.
Небольшая мощность передатчика не требует получения лицензии для использования. Дальность действия в прямой видимости до 100м., а в помещениях - до 30м (через две стены - уверенная связь).
Связь модуля с управляющим микроконтроллером осуществляется по последовательному SPI интерфейсу. Каждый модуль можно программно конфигурировать для работы, как в качестве приемника, так и в качестве передатчика. Разработчику нет необходимости знать протокол передачи модулем данных, а достаточно правильно настроить работу SPI интерфейса и корректно произвести настройку внутренних регистров модуля NRF24L01+. В модуле производится установка выходной мощности передатчика, номера канала обмена, адресса модуля и т.п.
На плате модуля размещены все компоненты, необходимые для работы чипа NRF24L01+, и разьем для подключения к схеме изделий. Встречается несколько разновидностей печатных плат (смотри на фото ниже). Для увеличения растояния уверенной связи существуют модули с усилителем и внешней антенной. Дальность связи модуля с усилителем может достигать до 1100м. при скорости 250кбит/с., при скорости до 1Мбит/с - 750м., а прискорости 2Мбит/с - 520м. Конечно все эти параметры указаны для прямой видимости, т.е. при отсутствии препятствий на пути следования сигнала.
Широкий круг применения модуля - от пультов управления радиомоделями и роботами, радиодатчиков до систем охранно-пожарной сигнализации, систем "Умный дом", систем централизованного сбора и обработки информации, обуславливает его его популярность, как у специалистов, так и у радиолюбителей.
Основные характеристики:
1. Напряжение питания от 1.9 до 3.6 В постоянного тока.
2. Ток потребления:
- пиковый ток при 2Мбит 12.5 мА.
- рабочий ток 11мА
- режим ожидания 32 мкА.
3. Скорость передачи до 2Мбит/с., 1Мбит/с., 250кбит/с.
4. SPI интерфейс.
5. 125 каналов связи, нулевой канал начинается с частоты 2.4ГГц, а далее с шагом 1МГц. (при устновки скорости 2Мбит/с - занимается ширина двух каналов)
6. Поддержка многоточечной связи, аппаратный контроль ошибок.
7. Встроенная 2.4 ГГц антенна.
8. Встроенный стабилизатор напряжения.
9. Количество PIN – 8.
10. Радиус действия 100 м. -открытое пространство, 30м. - в помещении.
11. Размер 33 х 14 мм.
12, Вес до 10 гр.
Цоколевка выводов:
1. GND – Общий провод.
2. VCC - Питание, от 1.9 до 3.6В.
3. CE – Chip Enable. Назначение ножки зависит от режима работы:
- если чип сконфигурирован как приемник, то высокий уровень на CE позволяет получать пакеты от других радио модулей. Низкий уровень переводит чип в Standby-I.
- если чип настроен на передачу: CE всегда держится на низком уровне, в этом случае для передачи данных нужно положить их в очередь FIFO и сформировать импульс на выводе CE минимум на 10мкс.
4. CSN – Chip Select. С помощью данного сигнала происходит активация ведомого устройства.
5. SCK - Стробирующий сигнал SPI. Используется для синхронизации при передаче данных.
6. MOSI - Master Output, Slave Input. Данный сигнал предназначен для последовательной передачи данных от ведущего к ведомому.
7. MISO - Master Input, Slave Output. Данный сигнал предназначен для последовательной передачи данных от ведомого к ведущему.
8. IRQ. Interrupt Pin. Данный вывод предназначен для прерываний. Активный уровень – низкий. Значит когда происходит событие прерывания эта ножка из напряжения из высокого уровня в низкий.
Схема модуля:
