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地址：广东省深圳市龙岗区龙岗街道龙岗路10号电子商务港603 2008年12月20日
说明书
高速嵌入式无线数传模块 NRF24L01
一、产品特性
2.4GHz全球开放ISM频段，最大0dBm发射功率，免许可
证使用
支持六路通道的数据接收
低工作电压：1.9～3.6V低电压工作
高速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无
线传输中的碰撞现象（软件设置1Mbps或者2Mbps的空中传输速
率）
多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要
超小型：内置2.4GHz天线，体积小巧，15x29mm（包括天线）
低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动
时间，极大的降低了电流消耗。
低应用成本：NRF24L01集成了所有与RF协议相关的高速信
号处理部分，比如：自动重发丢失数据
包和自动产生应答信号等，NRF24L01的SPI接口可以利用单片机
的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与
各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。
便于开发：由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。
自动重发功能，自动检测和重发丢失的数据包，重发时间及
重发次数可软件控制
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自动存储未收到应答信号的数据包
自动应答功能，在收到有效数据后，模块自动发送应答信号，
无须另行编程
载波检测—固定频率检测
内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制
数据包传输错误计数器及载波检测功能可用于跳频设置
? .可同时设置六路接收通道地址，可有选择性的打开接收通道
? .标准插针Dip2.54MM 间距接口，便于嵌入式应用
二、基本电气特性
三、引脚说明
1) VCC脚接电压范围为1.9V~3.6V之间，不能在这个区间之外，超
过3.6V将会烧毁模块。推荐电压3.3V左右。
(2)除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口
直接相连，无需电平转换。当然对3V左右的单片机更加适用了。
(3)硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO
口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口
就可以了，当然用串口也可以了（a:与51系列单片机P0口连接时候，
需要加10K的上
拉电阻,与其余口连接不需要。
b:其他系列的单片机，如果是5V的，请参考该系列
单片机IO口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联
电阻分压，否则容易烧毁模块!如果是3.3V的，可以
直接和RF24l01模块的IO口线连接。比如AVR系列单片机
如果是5V的，一般串接2K的电阻
(4)如果需要其他封装接口，比如密脚插针，或者其他形式的接口，可以
联系我们定做。
四、模块结构和引脚说明
NRF24L01模块使用Nordic公司的nRF24L01芯片开发而成。
五、工作方式
NRF2401有工作模式有四种：
收发模式
配置模式
空闲模式
关机模式
工作模式由CE和寄存器内部PWR_UP、PRIM_RX共同控制，见下表：
5.1收发模式
收发模式有Enhanced ShockBurstTM收发模式、ShockBurstTM收
发模式和直接收发模式三种，收发模式由器件配置字决定，具体配置
将在器件配置部分详细介绍。
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5.1.1Enhanced ShockBurstTM收发模式
Enhanced ShockBurstTM收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，
数据低速从微控制器送入，但高速(1Mbps)发射，这样可以尽量节能，
因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射
频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：
尽量节能；低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射)；数
据在空中停留时间短，抗干扰性高。Enhanced ShockBurstTM技术同
时也减小了整个系统的平均工作电流。
在Enhanced ShockBurstTM收发模式下，NRF24L01自动处理字头
和CRC校验码。在接收数据时，自动把字头和CRC校验码移去。在发送
数据时，自动加上字头和CRC校验码，在发送模式下，置CE为高，至
少10us，将时发送过程完成后。
5.1.1.1 Enhanced ShockBurstTM发射流程
A.把接收机的地址和要发送的数据按时序送入NRF24L01；
B.配置CONFIG寄存器，使之进入发送模式。C.微控制器把CE置高
（至少10us），激发NRF24L01进行Enhanced ShockBurstTM发射；D.
N24L01的Enhanced ShockBurstTM发射(1)给射频前端供电；(2)
射频数据打包(加字头、CRC校验码)；(3)高速发射数据包；(4)
发射完成，NRF24L01进入空闲状态。4.1.1.2 Enhanced ShockBurstTM
接收流程A.配置本机地址和要接收的数据包大小；B.配置CONFIG
寄存器，使之进入接收模式，把CE置高。
C. 130us后，NRF24L01进入监视状态，等待数据包的到来；D.当接收到
正确的数据包(正确的地址和CRC校验码)，NRF2401自动把字
头、地址和CRC校验位移去；
E. NRF24L01通过把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微
控
制器中断)通知微控制器；F.微控制器把数据从NewMsg_RF2401读出；
G.所有数据读取完毕后，可以清除STATUS寄存器。NRF2401可以进入
四种主要的模式之一。
5.1.2ShockBurstTM收发模式
ShockBurstTM收发模式可以与Nrf2401a,02,E1及E2兼容，具体表述前
看本公司的N-RF2401文档。
5.2空闲模式
NRF24L01的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的
优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间。在空闲模式下，部分
片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关。
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5.4关机模式
在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流为
900nA左右。关机模式下，配置字的内容也会被保持在NRF2401片内，
这是该模式与断电状态最大的区别。
六、NRF24L01的SPI配置
SPI指令设置
用于SPI接口的常用命令见下表。当CSN为低时，SPI接
口开始等待一条指令，任何一条新指令均由
CSN的由高到低的转换开始
表6-1串行接口指令设置
寄存器内容及说明
表6-2寄存器内容及说明
SPI指令格式：（命令字：由高位到低位（每字节））
（数据字节：低字节到高字节，每一字节高位在前）
SPI时序：
图6-1,6-2和表6-3给出了SPI操作及时序。在写寄存器之前一定要进入待机模式
或掉电模式。在图6-1 6-2中用到了如下符号：Cn-SPI指令位Sn-状态寄存器位
Dn-数据位（注：由低字节到高字节，每字节高位在前）
图6-1 SPI读操作
图6-2 SPI写操作
图6-3 SPI参考时序
七、NRF24L01模块电路
八、NRF24L01与单片机接口电路示例
绝对极限参数
工作电压
VDD .....................-0.3Vto+3.6V
VSS.....................0V
输入电压
Vi………………………….. -0.3Vto+5.25V
输出电压
Vo……………………………VSStoVDD
总功耗
PD(TA=+85℃ ) ………………60Mw
温度
工作温度……………………-40℃to+85℃
存储温度……………………-40℃to+125℃
NRF24L01+无线数传模块
2Mbit/s 1Mbit/s 250Kbit/s三种可选传输速率
MultiCeiver硬件提供同时6个接收机的功能
片内的链路层使软件设计更为简单
2Mbit/s 使得高质量的VoIP 成为可能
2Mbit/s 1Mbit/s 250Kbit/s三种可选传输速率
极少的外围元件为低成本提供了可能
+/- 60 ppm 晶体
仅在天线匹配处需要外接电感
无需多层PCB
5V 容忍度的电平输入
无需外部电平转换器
改进的 ShockBurst和串行接口可便于与各种低成本MCU连接
无需带SPI接口的MCU
20 pin 4x4mm QFN 无铅封装 非常少的外围元件
在2Mbit/s速率下接收时的峰值电流12.5mA
在2Mbit/s速率下@0dBm输出时的峰值电流11mA
2Mbit/s的速率只需很小的平均电流
掉电模式下的功耗400nA
待机模式下的功耗32uA
130us 的快速切换和唤醒时间
具有片内稳压器oltage regulators
可在1.9 to 3.6V低电压工作
最大可能减少噪声
应用
鼠标键盘、无线耳机、智能运动设备、 遥控装置、 语音应用、 安全装置、VOIP应用、玩具等。
功能引脚说明
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