Arduino × NRF24L01 无线通信笔记

一、NRF24L01 简介

NRF24L01 是一款基于 2.4GHz 的无线收发芯片，工作在 2.4~2.5GHz 世界通用 ISM 频段的单片无线收发器芯片。特点：

• 体积小，功耗低
• 速度可达 2Mbps
• 点对点、多点通信都可以
• 距离根据模块不同从 几十米 → 几百米（PA+LNA 版本更远）
• SPI 接口，Arduino 驱动简单

NRF24L01 单通道实现通讯很简单，只要收发方地址设置正确，就能正常通讯。

CE（Chip Enable）引脚：NRF24L01 工作时，是否发送/接收数据，取决于 CE 的电平状态。CE引脚用于控制nRF24L01的操作模式，例如进入发送模式或接收模式。正确配置CE引脚对于确保模块按预期工作非常重要。

角色及功能：

• 发送器（Transmitter）：

• • CE引脚必须在发送数据时拉高，以便nRF24L01进入发送模式。发送完成后，可以将CE引脚拉低。

• 接收器（Receiver）：

• • CE引脚必须保持拉高，以便nRF24L01进入接收模式，并能够接收数据包。

注意区分国产（一般为牛屎芯片封装）

常见版本：

1. 普通模块（天线 PCB）：便宜、适合室内短距离
2. PA+LNA 加强版（带大天线）：远距离（100m–1km 级别）

二、Arduino 与 NRF24 引脚连接

NRF24L01 使用 SPI 通信，引脚一般为：

注意：NRF24 对供电敏感，推荐加一个 10uF 电容 到 VCC–GND 之间防止掉线。

三、安装 Arduino NRF24L01 库

在 Arduino IDE：

工具 → 管理库 → 搜索 “RF24” → 安装

使用最稳定、最常用的库：TMRh20 / RF24

四、最小通信示例：发射端 & 接收端

1. 发射端（TX）

//发送端
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(7, 8);  // CE, CSN
const byte address[6] = "00001";   // 收发双方地址要一样
//const byte address[6] = "node1";
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  radio.begin();
  radio.openWritingPipe(address);
  radio.setPALevel(RF24_PA_MAX);   // MAX 功率最稳（室内够用）
  radio.stopListening();           // 发送端关闭监听
  Serial.println("发送端已就绪...");
}
void loop() {
  const char text[] = "Hello from Uno A!linfeng ilove u";
  bool ok = radio.write(&text, sizeof(text));

  if (ok) {
    Serial.println("发送成功");
  } else {
    Serial.println("发送失败");
  }
  delay(1000);
}

2. 接收端（RX）

//接收端
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
RF24 radio(7, 8);                  // CE 接 7，CSN 接 8
const byte address[6] = "00001";   // 地址必须和发送端完全一样
//const byte address[6] = "node1";
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  radio.begin();

  // 下面这几行强烈建议加上，稳定性大幅提升
  radio.setDataRate(RF24_1MBPS);   // 也可以试 RF24_250KBPS（更远距离）
  radio.setPALevel(RF24_PA_MAX);   // 最大功率，最稳
  radio.setRetries(5, 15);         // 重传机制

  radio.openReadingPipe(0, address);
  radio.startListening();          // 开始监听
  Serial.println("接收端已就绪，等数据...");
}
void loop() {
  if (radio.available()) {
    char text[32] = {0};             // 清空缓冲区
    radio.read(&text, sizeof(text));
    Serial.print("收到: ");
    Serial.println(text);
  }
}

五、使用 CE 的关键细节

✔ 1. 接收模式：CE 必须一直保持 HIGH

当 NRF24 在 RX 模式：

• CE 拉高 → 开始接收
• CE 下降 → 停止接收

也就是说：

要持续接收数据，就必须把 CE 一直拉高。

RF24 库内部已经帮你处理好了：

radio.startListening();  // 内部会把 CE 拉高

✔ 2. 发送模式：CE 必须拉高至少 10 微秒

发送一个包的流程：

1. 写 TX FIFO 数据
2. CE 置高至少 10µs → 开始发射
3. CE 可拉低，芯片自动完成发送

RF24 库内部也封装好了：

radio.write(&data, sizeof(data));

内部会自动控制 CE 的脉冲。

六、NRF24 能做什么

• 点对点通信（UNO ↔ UNO）
• 多节点 Star 拓扑（主节点轮询）
• 手柄数据传输（摇杆/按键 → 小车）
• 小车遥控、机器人遥控
• 传感器远程采集（温湿度、土壤等）

如果数据结构复杂，推荐使用：

struct DataPacket {
  int x;
  int y;
  bool pressed;
};

NRF24 可以直接传结构体。