NRF24L01 防丢器项目 2009-05-08 正式开始

tage · 发表于 2009-5-8 19:55:02

2009-05-08 开贴。

2009-05-08 星期五了，有时间玩了，开始驱动NRF24L01，没用过AVR ，打算先用熟悉的芯片先做驱动，等了解芯片后在考虑其他。
考虑不同种类mcu间移植，有的mcu没有硬spi等问题，决定采用io模拟SPI方式来做驱动。

STM8OK 和 whitelight
两位网友，有什么想法和建议可以在这个贴里集中讨论。
另外还有几位获得套件的朋友，如果没有什么项目的话可以加入我们的防丢器的项目，热烈欢迎。

由于防丢器是小型电池供电，功耗问题就特别重要，首选 MSP430 。这次决定采用MSP430F2131驱动NRF24L01 。上图。再次感谢MOMO提供的套件。

(原文件名:momo.JPG)

另外说明一下，本人主要做硬件设计，平生没有写过200行代码，此项目对我来说无疑是个挑战，请大家不要见笑。呵呵。

Momo · 发表于 2009-5-8 20:03:22

支持

ndust · 发表于 2009-5-8 20:23:06

TinyAVR · 发表于 2009-5-8 20:35:03

只能干看着,手头没有这个套件。

bbandpp · 发表于 2009-5-8 20:36:14

支持，不过没搞过msp430

whitelight · 发表于 2009-5-8 21:21:26

那我就用avr来跟着tage做了，不过后天要去武汉几天，回来了再跟tage兄学习

zxq6 · 发表于 2009-5-8 21:24:34

楼主应该说说要求呢，比如，用在什么地方。通信距离多远等。
其实我近期在想玩一个需要将手机放在计算机旁边才能使用的玩意，因为每天将手机放衣兜里，感觉辐射有点大，但是没找到合适的方案。

whitelight · 发表于 2009-5-8 21:29:43

http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3290834&bbs_page_no=1&search_mode=4&search_text=whitelight&bbs_id=9999

这个帖子介绍的也是防丢器

Momo · 发表于 2009-5-8 21:34:14

这个应用很广泛呢：
1，我都常常将手机掉车上，回家一整晚接不到电话，下楼拿又麻烦，这个可以起到提醒的作用。
2，东莞每年抢小孩的事件那么多，我们带小朋友出门都不敢让他离开我们的实现，有这个应该会更宽心，至少不需要每5mS扫描一次小朋友和自己的距离。^-^
3，去饭店吃饭，包随手放在旁边座位上，结果走时忘记拿。。。。

tage兄，我建议：
1，用较小功率做侦测，检测丢失信号后用较大功率发射一个找寻信号，通知从机端发出哔哔声报警（声音要软起动避免吓到人）。
2，先用nRF24L01调试，后续可以采用BK2411来做，因为BK2411发射功率更大，在小功率下检测丢失联系后，立刻切换到大功率寻找，能找到的机会更大。

wenming · 发表于 2009-5-8 21:41:50

支持

sio2 · 发表于 2009-5-8 22:09:37

佩服Momo，思路清晰，等有时间了用我那个超低成本的模块改变一下程序试试。

tage · 发表于 2009-5-8 22:12:22

MOMO的建议非常好，我也是怎么想的，可以先用最小的发射功率-18dBm来做，距离估计也就是2,3米。主机和从机可以都带喇叭报警，一报警就差不多能听见在哪。由于BK2411完全兼容NRF24L01，等都调试完毕，可以直接替换模块就可以了。

要是BK2411功率能到100米范围就好了，还有一个浪漫的应用，躲猫猫游戏，以前和GF老玩，老婆逛街，她发短信告诉我大约在什么附近，然后短信提示，我要在多少分钟内找到她就有奖励。

比如，第一个短信说，我路过KFC，我就要想她大约在哪，然后我去找她，过10分钟又有短信提示，我路过一个中国银行，过5分钟又提示，我对面有个烤地瓜的。………………

要是这东西我和GF各带一个，就能把她定位在100米以内，就好找了，超出100米就有提示了。也比较有意思。。

STM8OK · 发表于 2009-5-8 22:26:02

我也用AVR跟着tage做，可以定一个简单的问答式协议来完成，一个作为主机，一个作为从机，主机、从机均有哔哔声报警功能。

正常时主机每隔一段时间（如500ms)发数据到从机，从机收到正确的数据后返回数据给主机，若在规定的时间内从机无返回数据，则主机判断为通讯中断，可启动声音和指示灯报警或振动等功能提醒.
还可在主机里加一个开关用于设定寻找从机，从机可从主机发送的协议内容里判断是否启动声音，方便寻找。

Momo · 发表于 2009-5-8 22:34:27

提示：
1，可以使用自动ACK，以尽量减小每个通信包的时长以便省电。
2，不管发射成功与否，发射端的RF最后都会产生一个IRQ，MCU响应IRQ终端后判断中断源以确定发射是否成功。
3，自动ACK模式可以设置一个自动重发，如果自动重发成功，则可查询到自动重发的次数，这个特性可以用来判断信号的强度。
4，合理安排发射时间间隔以达到最优的功耗。

以上仅供参考。

tage · 发表于 2009-5-8 22:43:54

还可在主机里加一个开关用于设定寻找从机，从机可从主机发送的协议内容里判断是否启动声音，方便寻找。 --------------要是超出通讯范围了，是不是就不能响了。？？？

1，可以使用自动ACK，以尽量减小每个通信包的时长以便省电。 -----------可以使用，但要考虑兼容NRF24XX就不能用这种方式了。
2，不管发射成功与否，发射端的RF最后都会产生一个IRQ，MCU响应IRQ终端后判断中断源以确定发射是否成功。 --------肯定要双向通讯

3，自动ACK模式可以设置一个自动重发，如果自动重发成功，则可查询到自动重发的次数，这个特性可以用来判断信号的强度。-------也可以，但受空间限制的因素大，比如空旷地是10米，人多的地方也许就是5米，
4，合理安排发射时间间隔以达到最优的功耗。 ---------当然，

大家还有什么建议，尽管说出来，集思广益嘛。。。

STM8OK · 发表于 2009-5-8 22:56:43

是的，这种超出通讯范围从机就不能响了，这种功能适用哪种在范围内但不知丢哪个位置时方便找。要想超出通讯范围时从机响，可以在从机里判断主机在一定时间里有无下发数据来实现。

laoma · 发表于 2009-5-8 22:58:53

430F2131没有硬件SPI, 虽然跑16MHz, 估计模拟的SPI速度也就几百K而已，那么数据交换的浪费不少时间, 这里估计的浪费1-2uA
不如用430F2002，虽然程序只有2K，但是有硬件SPI, 作为移动的设备，估计程序够了

一秒一次，430 + nRF24L01, 功耗估计可以做到6uA左右, 上下差1-2uA，可是差不少呀

现在问题是2.4GHz的RF芯片，用PCB天线，距离远点，信号是有方向性的，这个问题不知道高手们如何解决的

还有就是数据可靠传输和功耗控制本身就是一对矛盾，如果协调也很关键

tage · 发表于 2009-5-8 23:55:36

回17楼，我是手里有什么用什么，没430F2002

方向性不是太强，没事儿。

shanyan · 发表于 2009-5-9 01:04:40

我也学习下!

sio2 · 发表于 2009-5-9 01:23:16

频率越高的射频越接近光线的传播规律，受环境的影响也越大，将发射模块放到身前和身后对接收端的影响都很大。楼主的硬件强，不如考虑一下29MHz频段来做载频通讯:) Momo该拿砖块拍我了，快躲！

tage · 发表于 2009-5-9 08:05:04

29MHz频段来做载频通讯------一句话就给你否了，防丢器体积必须小，29M的天线得多大，多长？看见小偷抗个1米多的天线跑，不用声音报警就知道是谁偷的了。

你是说27M吧。
想起来了27M鼠标的天线也没那么大哈，

whitelight · 发表于 2009-5-9 08:16:19

水平太菜，不发表意见。纯粹跟着大家学习了

wf361 · 发表于 2009-5-9 08:44:18

不错，我也有几块MOMO的24L01，什么时候也玩玩。

sio2 · 发表于 2009-5-9 09:08:51

短距离通讯非要天线匹配吗？能将信号耦合出去就行了，只是频率越低方向性就越强，没有十全十美的东西。开个玩笑轻松一下气氛，大家不必认真。

155107149 · 发表于 2009-5-9 10:04:11

我手头上只有2401，2.4G的频段不适合做放丢的。。。不过L01好像还有905的频段吧？
供电问题呢？大家有考虑了吗？

346675655 · 发表于 2009-5-9 10:10:49

我用stm32 36脚的跟作

Momo · 发表于 2009-5-9 10:15:17

L01的供电好解决，两颗7#电池即可。

Momo · 发表于 2009-5-9 10:16:25

如体积受限可考虑蓝牙耳机用的锂电池或纽扣电池（容量小点）

sio2 · 发表于 2009-5-9 10:31:43

不知有没有朋友试过在24L01上加个抛物面反射天线来做通讯实验，如能成功，将大大加强寻找的可靠性。平时不用这个抛物面天线，当提示东西掉了的时候，马上装上抛物面天线，一来增强其收发的信号强度，二来可以很好的定位。不知我这个想法如何？

tage · 发表于 2009-5-9 10:55:12

听29楼想法，，猜此人不过25岁。

whitelight · 发表于 2009-5-9 13:35:48

近几天要消失一段时间，过几天再和大家学习啦

jonytsx · 发表于 2009-5-11 18:32:44

哈哈！楼主用 nRF24L01 做防丢器生产时会把你的头发都会愁白的！

holged · 发表于 2009-5-11 18:49:59

其实我发现这个项目还可以做个分支：有车一族离开车后，汽车自动上锁，靠近车后自动解锁，这样就比较的商业价值。

greatsnows · 发表于 2009-5-12 21:37:08

节能方面要多运用睡眠功能，时钟选择内部的DCO也不错。降低功耗，减小体积。

MSP430的设置比较多，上手没有AVR快，但是运用的好的话灵活性更高。

mutoudonggua · 发表于 2009-5-12 21:56:04

sio2的意见是正确的
天线尺寸和波长没有必然联系

aoe123 · 发表于 2009-5-12 22:03:03

tage ，在利尔达的网站上是不是也有你？？呵呵。我的意见：2.4G频段不适合用在楼主说的应用场合。原因：现在外面使用2.4G频段的东西比较多，例如手机的蓝牙通信，无线鼠标什么的，防丢器很容易受干扰而误报警。楼主可以考虑换个频段尝试下，比如433Mhz,可以使用cc1100或者nRF905

aoe123 · 发表于 2009-5-12 22:07:38

如果楼主非要采用24L01，那么我这里有篇文章，可供参考哦，带点广告性质，希望对你有所帮助MSP430F135+24L01ourdev_444502.pdf(文件大小:410K) (原文件名:nRF24L01试用实录.pdf)

Momo · 发表于 2009-5-12 22:52:16

aoe兄，很好的广告，欢迎。

另外关于你36楼说的“现在外面使用2.4G频段的东西比较多，例如手机的蓝牙通信，无线鼠标什么的，防丢器很容易受干扰而误报警”，我想问题不大，原因：

1，几乎所有2.4G的无线设备都工作在0dB左右，最大的也就10dB，发射范围不会超过50m，相对于拥有126个频道的设备来说，50m范围内不会有强大到干扰设备无法工作的干扰源。
2，几乎所有2.4G大规模应用的设备都是跳频的，其干扰型号几乎不会停留在某一个频点上。
3，只有在频率相同、地址相同的情况下，RF才会接收数据并发给MCU，其实RF就有一个“防火墙”的功能了。另外MCU还可在应用层加入一些机制，所以受干扰而误报警我认为几乎不会出现。

反倒是433M现在应用情况很不规范，大量的功率不受控制的设备落在这些频点上，干扰极难避免。

tage · 发表于 2009-5-12 23:00:23

2.4G频段不适合用在楼主说的应用场合。原因：现在外面使用2.4G频段的东西比较多，例如手机的蓝牙通信，无线鼠标什么的，防丢器很容易受干扰而误报警。---------蓝牙等都是跳频的，而且NRF带地址的，，能报警吗？说这话容易让别人笑话。

aoe123 · 发表于 2009-5-13 15:58:23

我说的干扰情况是指：比如用户在使用一个蓝牙耳机听音乐或者使用手机蓝牙功能在传送歌曲，那么他身边的2.4G频段的射频接收设备会受到蓝牙信号的干扰，造成接收不到信号的情况。申明一下：我知道很多的2.4G频段工作的无线设备是跳频的，也知道NORDIC的芯片24L01是带地址的。我觉得最好的检测办法，找个蓝牙设备，让他一直发送2.4G频段的无线电波，暂且不管它的具体频点，同时把你的24L01的发送方和接收方放在边上，让他们一个发送数据，另一个接收数据，接收到的数据使用USB口或者RS232口传给电脑，由电脑来观察数据的接收情况。我手头没有蓝牙设备，所以不能做这个测试，如果楼主身边有的话，可以自己测试下。
另：2.4G频段不适合用在楼主说的应用场合。原因：现在外面使用2.4G频段的东西比较多，例如手机的蓝牙通信，无线鼠标什么的，防丢器很容易受干扰而误报警。---------这个纯粹是自己主观臆断，没有事实依据！！不过我一定会找东西来进行实验，不论结果证明是真或者是假，我会跟帖把我的测试报告告诉大家！呵，也许这个测试会成为《nRF24L01试用实录》的续篇。

tage · 发表于 2009-5-13 16:48:34

佩服楼上行动派。

wangzheguilai · 发表于 2009-5-14 17:41:29

我正在用PT2262/PT2272做防丢器 NE555定时发送信号简单便宜实用

laoma · 发表于 2009-5-17 11:19:42

同意sio2的观点，貌似sio2对射频更有经验，我只是射频的门外汉

希望楼主早点做出来给大家看，别让大家失望

也非常想知道楼主用430做出来的功耗问题

wenming · 发表于 2009-5-17 11:28:43

tage兄,进展如何?

plank · 发表于 2009-5-17 22:10:19

两个建议，1）430应该配chipcon嘛 2）既然你选nordic，干脆就来个单片方案，24el(MCU+2.4g t/r)

gzxyt · 发表于 2009-5-26 21:08:01

我们已经完成了一个商业产品，用的是类似的芯片，研究了一年多确定几个事情，其中之一是：
用RSSI方式实现距离报警，可靠性不行！尤其是短距离内非常不行！——假定报警距离是10米，那么误差甚至可能是80%。
必须通过一些策略来解决，但是效果也是不好。

呵呵，多加油吧，也许你能做的比我们好！条条大路通罗马的！

gzxyt · 发表于 2009-5-26 21:11:10

还有一点：
一定要好好研究RF部分，尤其是天线！我们一年中间70%时间是研究RF和天线的。
这一点决定了甚至80%的效果。

CNClike · 发表于 2009-5-27 23:43:58

tage现在进展如何了啊

tage · 发表于 2009-5-28 00:09:42

手里有公司的项目，比较急，今天刚开始弄这个。没写过几行C语言，正学习C语言呢，430带点LED灯程序出来了。。

估计说完这个得倒一大片人。。

sio2 · 发表于 2009-5-28 00:27:44

我支持tage，世上没有完美的人，只有不断学习充实自己的人。我给自己的提示就是要不断学习，充实自己。

Momo · 发表于 2009-5-28 00:28:19

我想防丢器是不需要精确的对距离进行检测的，只要设定一个合理的型号阀值，低于阀值就报警即刻，谁规定了手提包一定要离自己3.5m以上才能报警？

tage · 发表于 2009-5-28 00:33:56

都在啊，，，我硬件搞的多点，，，正好这个机会多学点软件。。

sio2 · 发表于 2009-5-28 00:37:17

我还真的有想法找个偏僻的没有什么电磁干扰的地方，用抛物面反射来试验一下nrf24L01的方向性以及对接收或发射灵敏度的影响。只是工作繁忙，也抽不出更多的时间。

Momo · 发表于 2009-5-28 00:43:35

刘兄，
nRF24L01P IC本身是没有方向性的，有方向性的是天线 :)
如能用定向天线来做，则可有效提升增益，通讯距离方面会有意想不到的提升，不过这样做的实际应用意义不大，毕竟2.4G频率的模块主要还是在短距离通讯方面来应用。

sio2 · 发表于 2009-5-28 00:50:17

回Momo：我正是这个意思，你的nrf24L01模块本身是克服掉了方向性的，同时也降低了灵敏度，所以我设想平时可以不需要方向性，但在找东西的时候就要增强方向性了，而且可以提高模块的灵敏度。呵呵，不过如果把抛物面天线设计得小一点也不至于让大家的回头率太高吧。呵呵。
多谢Momo指出了54楼的语误，不应该说是“nrf24L01的方向性”，正确的表达是“nrf24L01模块的方向性”。怪自己偷懒少打了两个字，意思就大变了。

jizzll · 发表于 2009-5-28 18:31:31

哇，关注TAGE

DIZHUWANG2008 · 发表于 2009-5-28 19:23:04

有成品，很便宜。白费精力

whitelight · 发表于 2009-5-29 15:57:16

顶tage兄！

bingou · 发表于 2009-6-3 19:48:23

关注！

hjk3344547 · 发表于 2009-6-5 17:05:43

我也是在做防丢器，学习过程中，希望在这里会有些启发。

jashon_lee · 发表于 2009-6-5 17:33:43

现在有些汽车出厂的时候就配置了类似于该功能的东西，假设车主将车停下，然后离开车一定距离（5～8米），那么车开始自动报警，再远一些，车就自动上锁（中控锁），不知道是基于什么实现的，以前做过一个RFID标签的项目，发现用RFID是无法判断信号源距离的哦，因为当时对距离不是很敏感，也就没深入研究，但里面有一个RSSI，是信号强度，不知道说错没有

psocfans · 发表于 2009-6-7 10:45:14

关注一下

jackielau · 发表于 2009-6-8 13:09:37

关注楼主！
我觉得主要问题在于功耗和距离判定

【33楼】 holged
想法很好，不过人靠近自动解锁，可能不安全吧！

psocfans · 发表于 2009-6-13 22:47:15

进展如何？

wangli1013 · 发表于 2009-6-13 22:58:56

恩，支持。。。。
想放一个到本本里。。。O(∩_∩)O~

lucsunny · 发表于 2009-6-14 00:20:15

en 跟着学习

psocfans · 发表于 2009-6-22 15:13:27

没动静呀

laoma · 发表于 2009-6-24 17:41:40

这叫晴天霹雳，楼主一打雷，大伙一扭头......

该打酱油的，继续打的酱油

jizzll · 发表于 2009-6-29 10:37:37

打雷下雨路过

cowboy · 发表于 2009-6-29 23:38:38

进展怎么样？

majia123 · 发表于 2009-6-30 09:16:53

应该是用rssi作的吧？这个有客户做过但是效果不好正如楼上有位朋友说了 rssi在背向正面和负面得到的值都有比较大的区别不过玩玩应该还是可以的

rqiang · 发表于 2009-6-30 15:23:34

MARK

zhang8083 · 发表于 2009-7-11 08:41:57

一对一的防丢器没什么难度，要做就做一对多的，我现在功能已经实现了，但是子机多了功耗不好控制，你不能一直不停收发。。大家有什么好的想法没有？

simond · 发表于 2009-7-11 11:34:23

如何判断2个模块之间的距离？

hztour · 发表于 2009-7-13 09:51:55

不管这个产品有没有市场价值，认真做就会有收获

liangbmw · 发表于 2009-9-29 17:56:32

荒废了

cain.lee · 发表于 2009-10-3 14:59:40

最近也开始做这个··关注一下···

qiushui · 发表于 2010-1-24 20:38:29

进展如何呀. 偶也想参与参与

zxl2431 · 发表于 2010-2-4 19:39:09

怎么就没下文了？

csformat · 发表于 2010-2-7 21:59:55

我晕，楼主不会吧~~~~

我再看手册

上面说写入一个字节就返回一个状态字节，我不知道啥意思

w_zheng · 发表于 2010-2-20 01:03:00

留名备用！

rainyss · 发表于 2010-2-20 13:10:10

这个项目本身该装个防丢器,当初要是装了这会儿就不会丢了.

RF2010 · 发表于 2010-4-17 19:38:45

NRF24L01无线数传模块(13RMB为人民服务）
http://item.taobao.com/auction/item_detail.htm?item_num_id=5029339086

maoweikeji · 发表于 2010-4-20 17:21:34

这个还是用2500好一点。距离可调

ywf85 · 发表于 2010-8-20 16:52:21

防丢器项目做的怎么样了？大家交流一下经验

sunmy · 发表于 2010-8-21 09:49:31

荒废了?

AKlove · 发表于 2010-10-16 19:38:01

点击此处下载 ourdev_589143OES181.pdf(文件大小:84K) (原文件名:工程师必备（短距离无线选型参考）.pdf)

hyghyg1234 · 发表于 2012-3-2 16:35:53

game over!

lixupeng · 发表于 2012-3-3 01:04:51

挺实用啊

NRF24L01 防丢器项目 2009-05-08 正式开始

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