NRF24L01 + ESP32 通信测试，基于PlatformIO+Arduino框架

1. 说明

最近做四轴的时候使用到了NRF24L01，但是并没有合适的设备来进行测试。所以为了快速测试通信协议，这里使用了基于Arduino框架的ESP32来进行测试。测试的目标是实现两个ESP之间基于NRF24L01的通信，并使用UART输出接收到的信息。为了方便后期的开发，这里我使用了PlatformIO平台来进行环境的配置。 ESP32 使用了两块 ESP32-WROVER-kitc。

NRF24L01使用 2.4 GHz 频段，可以在 250 kbps 到 2 Mbps 的波特率下运行。如果在开放空间和较低波特率下使用，其范围可达 100 米。
在这里插入图片描述

2. 接线

首先是NRF24L01的接线，其采用SPI作为通信方式。其中IRQ为可选线，可以不接。两个板子的接线完全相同。

Nr	NRF24L01	ESP32
1	GND	GND
2	VCC	3.3V
3	(CE)	22
4	(CSN)	21
5	(SCK)	18
6	(MOSI)	23
7	(MISO)	19
8	IRQ *	4*

$*$ : 中断线是可选的

在这里插入图片描述

3. 环境

如上所述，采用PlatformIO作为开发环境，使用Arduino框架。为了能使用NRF24L01，需要添加RF24库。配置方法如下。
在这里插入图片描述

4. 程序

环境配置好之后，就可以下载程序验证了。程序参考此处，不同的是更改了CE和CS脚的GPIO口。

4.1 发送者

这部分是发送者代码，主要任务是循环发送数据。我们将代码下载到一个ESP32之后直接将其连接电源就可以了，并不需要查看发送者的输出。

// SimpleTx - the master or the transmitter
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>

#define CE_PIN  22
#define CSN_PIN 21

void updateMessage(void);
void send(void);

const byte slaveAddress[5] = {
    
    'R','x','A','A','A'};


RF24 radio(CE_PIN, CSN_PIN); // Create a Radio

char dataToSend[10] = "Message 0";
char txNum = '0';


unsigned long currentMillis;
unsigned long prevMillis;
unsigned long txIntervalMillis = 1000; // send once per second


void setup() {
    
    

    Serial.begin(9600);

    Serial.println("SimpleTx Starting");

    radio.begin();
    radio.setDataRate( RF24_250KBPS );
    radio.setRetries(3,5); // delay, count
    radio.openWritingPipe(slaveAddress);
}

//====================

void loop() {
    
    
    currentMillis = millis();
    if (currentMillis - prevMillis >= txIntervalMillis) {
    
    
        send();
        prevMillis = millis();
    }
}

//====================

void send() {
    
    

    bool rslt;
    rslt = radio.write( &dataToSend, sizeof(dataToSend) );
        // Always use sizeof() as it gives the size as the number of bytes.
        // For example if dataToSend was an int sizeof() would correctly return 2

    Serial.print("Data Sent ");
    Serial.print(dataToSend);
    if (rslt) {
    
    
        Serial.println("  Acknowledge received");
        updateMessage();
    }
    else {
    
    
        Serial.println("  Tx failed");
    }
}

//================

void updateMessage() {
    
    
        // so you can see that new data is being sent
    txNum += 1;
    if (txNum > '9') {
    
    
        txNum = '0';
    }
    dataToSend[8] = txNum;
}

4.2 接收者

这部分是接受者代码，其任务是接收发送者的信息，并使用UART将得到的信息打印到终端。

// SimpleRx - the slave or the receiver
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>

void getData(void);
void showData(void);

#define CE_PIN  22
#define CSN_PIN 21

const byte thisSlaveAddress[5] = {
    
    'R','x','A','A','A'};

RF24 radio(CE_PIN, CSN_PIN);

char dataReceived[10]; // this must match dataToSend in the TX
bool newData = false;

//===========

void setup() {
    
    

    Serial.begin(9600);

    Serial.println("SimpleRx Starting");
    radio.begin();
    radio.setDataRate( RF24_250KBPS );
    radio.openReadingPipe(1, thisSlaveAddress);
    radio.startListening();
}

//=============

void loop() {
    
    
    getData();
    showData();
}

//==============

void getData() {
    
    
    if ( radio.available() ) {
    
    
        radio.read( &dataReceived, sizeof(dataReceived) );
        newData = true;
    }
}

void showData() {
    
    
    if (newData == true) {
    
    
        Serial.print("Data received ");
        Serial.println(dataReceived);
        newData = false;
    }
}

5. 输出

在终端中得到的输出如下即为测试成功，
在这里插入图片描述
注意这里为接收者得到的输出，发送者的UART输出有所不同。