El nRF8001 je to čip Bluetooth s nízkou spotřebou energie který umožňuje bezdrátovou komunikaci mezi zařízeními, jako je iPhone nebo Samsung Galaxy a a vývojová deska arduino. Tento typ technologie BLE se stal oblíbenou možností pro vývojáře, kteří chtějí vytvářet spotřebitelská nebo průmyslová řešení, která vyžadují nízkou spotřebu energie.
Dnes integrace modulů Bluetooth 4.0 se zařízeními jako Arduino je to cenově dostupná a výkonná volba pro širokou škálu projektů. V tomto článku prozkoumáme, jak se připojit a nakonfigurovat modul nRF8001 s Arduinem vysvětlíme detaily integračního procesu a projdeme do hloubky technický obsah pro ty, kteří chtějí zlepšit své projekty.
Co je modul nRF8001?
Modul nRF8001 Je založen na čipsetu vyvinutém společností Severský polovodič, čip transceiveru BLE, který používá vlastní sběrnici SPI pro komunikaci s řadiči, jako je Arduino. Přestože se jedná o Bluetooth nízkoenergetický transceiver, tento modul vyžaduje některé další komponenty pro zajištění správné funkce, jako je externí anténa.
Je důležité si uvědomit, že tento čip pracuje na 3.3V, takže je třeba dávat pozor, aby nebyl obvod napájen vyšším napětím, které by mohlo čip nenávratně poškodit. K vyřešení tohoto problému má Breakout obsažený v nRF8001 obvody řazení úrovně zajišťuje, že jej lze použít s deskami Arduino, které pracují při 5V.
Integrace nRF8001 s Arduino
Chcete-li integrovat nRF8001 U vašeho Arduina musíte nejprve provést správné propojení mezi modulem a deskou. nRF8001 používá a SPI autobus komunikovat s mikrokontrolérem. Nejdůležitější piny, které je třeba mít na paměti, jsou:
- VIN: Připojuje se k 5V Arduina.
- GND: Připojuje se k jednomu ze zemních kolíků (GND) Arduina.
- SCK: Odpovídá hodinovému kolíku SPI (digitální 13 na a Arduino UNO).
- MISO: SPI MISO kolík (digitální 12 v a Arduino UNO).
- LELKOVAT: Pin SPI MOSI (digitální 11 v a Arduino UNO).
- REQ: Kolíček pro výběr čipu (může být Digital 10).
- RST: Používá se k resetování modulu (digitální 9).
- RDY: Přerušovací kolík, připojuje se k digitálnímu 2 kolíku Arduina.
Jakmile jsou piny připojeny, můžete pro práci s nRF8001 používat různé knihovny. Některé oblíbené možnosti, které si můžete stáhnout, jsou ty, které zveřejnil Adafruit nebo repozitář 'arduino-BLEPeripheral' de Sandeep Mistry. Tyto knihovny vám umožňují nakonfigurovat čip tak, aby fungoval jako vlastní periferie BLE.
Použití knihoven pro nRF8001
Vynikající možností, jak začít s nRF8001, je použití knihovny 'Adafruit_BLE_UART', jejíž implementace je velmi jednoduchá. Umožňuje vám efektivně zvládnout komunikaci mezi Bluetooth a vaším Arduinem a simulovat sériový port pro snadný přenos dat mezi vaším mikrokontrolérem a mobilním zařízením.
S touto knihovnou můžete snadno vytvářet BLE spojení mezi vašimi Arduino a zařízení, jako je iPhone nebo terminál Android (od verze 4.3). Kromě toho vám tato knihovna umožňuje interakci s nRF8001 přijímat data ze senzorů, odesílat signály nebo fungovat jako bezdrátové rozhraní dálkového ovládání.
Důležitým detailem je, že tato knihovna implementuje interní datovou frontu, což umožňuje zařízení BLE fungovat podobně jako sériový port. To výrazně zjednodušuje programování, protože s komunikací s BLE můžete zacházet podobně jako s použitím Sériový pro USB přenos.
Úvahy, které je třeba zvážit
El nRF8001 Je to poměrně spolehlivý a všestranný čip, ale existují klíčové úvahy Co byste měli mít na paměti před použitím:
- Nemanipulujte s čipem s úrovní napětí vyšší než 3.3 V, aby nedošlo k jeho poškození.
- Pokud plánujete používat komunikaci BLE pro složitější projekt, jako je zpracování více služeb nebo funkcí, budete potřebovat mikrokontrolér s min. 2KB RAM y 32 kB flash prostoru.
- Řešením je nRF8001 nízká spotřeba energie, ideální pro projekty, které vyžadují udržování komunikace po dlouhou dobu s nízkou spotřebou energie.
- Tento modul není kompatibilní se všemi periferními zařízeními Adafruit BLE, takže si před zahájením projektu přečtěte dokumentaci komponent.
Při práci s čipem nRF8001 je ideální seznámit se s nástroji jako např nRFgo Studio, který umožňuje vytváření a konfiguraci funkcí, které budete používat ve svém projektu. Pokud však pracujete s knihovnou Sandeep Mistry, nebude nutné používat nRFgo Studio, což je výhoda, pokud hledáte zjednodušení procesu vývoje.
Nakonec si to zapamatujte SPI připojení na nRF8001 jsou asynchronní, což znamená, že některé reakce na vaše příkazy nepřijdou okamžitě. Abychom se s tím vypořádali, je důležité zvládnout události a reakce prostřednictvím manipulátory běží na pozadí.