Introducción al principio del módulo nRF24L01/nRF24L01+

El módulo nRF24L01 proporciona una forma de comunicación muy eficiente y económica; el módulo nRF24l01 es en realidad un módulo transceptor de radio que opera en la frecuencia de 2,4 GHz. Este módulo tiene la capacidad de enviar y recibir datos simultáneamente y puede usarse en varios proyectos IOT para crear conexiones inalámbricas. Mostrando que es un módulo muy pequeño, pero su funcionalidad es asombrosa.

Módulos nRF24L01/nRF24L01+

El nRF24L01 es un chip transceptor inalámbrico de un solo chip producido por Nordic Semiconductor. Su banda de radiofrecuencia está entre 2,4GHz y 2,5GHz. Esta banda de frecuencias también pertenece al abierto ISM (Industrial, Científico y Médico) sin licencia que hemos mencionado anteriormente. banda de frecuencia. El módulo diseñado alrededor de este chip es nuestro módulo nRF24L01 común. Hay muchos tipos de módulos de este tipo, como el módulo nRF24L01, el módulo nRF24L01+ , el módulo nRF24L01+ PA/LNA.

En realidad son similares, nRF24L01+  es una versión mejorada del chip nRF24L01. nRF24L01 solo admite velocidades de transmisión de 1 Mbps y 2 Mbps, mientras que nRF24L01+ también admite velocidades de transmisión de 250 Kbps. El módulo PA/LNA nRF24L01+ es un módulo de señal de antena externa que integra amplificación del transceptor sobre la base del módulo nRF24L01+, lo que aumenta la distancia de transmisión del módulo. En un entorno abierto, la distancia máxima de transmisión del módulo nRF24L01/nRF24L01+ utilizando la antena PCB integrada es de sólo 100 metros, mientras que el módulo PA/LNA puede alcanzar los 1000 metros.

Cómo funcionan los módulos nRF24L01/nRF24L01+

El módulo nRF24L01/nRF24L01+ transmite y recibe en una frecuencia específica, que se denomina canal. Uno o más módulos deben comunicarse entre sí en la misma frecuencia. Entonces, esta frecuencia debe estar en cualquier frecuencia entre 2,4 GHz y 2,5 GHz, más precisamente, debe ser de 2400 MHz a 2525 MHz. Dado que el ancho de banda del canal (ancho de banda) ocupado por cada frecuencia es como máximo de 1MHz, en el mismo rango, si el ancho de banda es de 1MHz, teóricamente se pueden usar 125 frecuencias independientes.

El módulo nRF24L01/nRF24L01+ proporciona una función nativa de transmisión múltiple y recepción única, es decir, varios remitentes pueden enviar a un receptor, pero el número máximo de remitentes es 6. Cada canal físico (canal) se divide en 6 datos lógicos de software tuberías (Data Pipes), cada tubería de datos tiene su propia dirección de configuración.

El módulo nRF24L01/nRF24L01+ en el centro puede recibir simultáneamente mensajes de otros 6 módulos nRF24L01/nRF24L01+, y también puede dejar de recibir y convertirse en un módulo de envío en cualquier momento para enviar mensajes a otros módulos, pero el proceso de envío no puede ser simultáneo, solo uno canal de datos a la vez.

Protocolo ShockBurst mejorado

Cuando el módulo nRF24L01/nRF24L01+ se comunica, la información de comunicación sigue un formato determinado, que es el protocolo ShockBurst. El formato del protocolo ShockBurst original solo tiene campos Preámbulo, Dirección, Carga útil y CRC.

Después de nRF24L01+ , el protocolo ShockBurst se actualiza a un protocolo ShockBurst mejorado. Se agregó el campo Control de paquetes. Agregar el campo Control de paquetes tiene los siguientes beneficios:

1. La longitud del campo Carga útil se puede describir en el campo Control de paquetes y la longitud de cada paquete de datos se puede describir.

2. La etiqueta de identificación del paquete, es decir, la ID del paquete, se agrega al campo PacketControl, lo cual es conveniente para el posprocesamiento de datos.

3. Se puede especificar si se devolverá o no un carácter de acuse de recibo (ACK) para confirmar si se recibe el paquete de datos enviado.

Cuando dos módulos nRF24L01/ nRF24L01+ se comunican, el remitente enviará paquetes de datos al receptor con el protocolo ShockBurst mejorado y, después de recibir el paquete, responderá un carácter de reconocimiento (ACK) al remitente, de modo que se complete el proceso de envío normal. .

Por supuesto, hay otras dos situaciones que a veces se dan en este proceso:

1. Si el paquete de datos se pierde durante la transmisión, el receptor no devolverá un ACK si no se recibe y el remitente lo reenviará después de un período de tiempo sin esperar el ACK.

2. Cuando se envía el paquete de datos, el receptor devuelve un ACK al remitente, pero el ACK se pierde. De la misma manera, el remitente no espera a que el ACK lo envíe nuevamente después de un período de tiempo.