El nRF8001 je to čip Bluetooth s nízkou spotrebou energie ktorý umožňuje bezdrôtovú komunikáciu medzi zariadeniami ako iPhone alebo Samsung Galaxy a a vývojová doska arduino. Tento typ technológie BLE sa stal populárnou možnosťou pre vývojárov, ktorí chcú vytvoriť spotrebiteľské alebo priemyselné riešenia, ktoré vyžadujú nízku spotrebu energie.
Dnes integrácia modulov Bluetooth 4.0 so zariadeniami ako Arduino je to cenovo dostupná a výkonná možnosť pre širokú škálu projektov. V tomto článku preskúmame, ako sa pripojiť a nakonfigurovať modul nRF8001 s Arduino vysvetlíme detaily integračného procesu a podrobne prejdeme technický obsah pre tých, ktorí chcú zlepšiť svoje projekty.
Čo je modul nRF8001?
Modul nRF8001 Je založený na čipovej sade vyvinutej spoločnosťou Škandinávsky polovodič, čip transceiveru BLE, ktorý používa vlastnú zbernicu SPI na komunikáciu s ovládačmi, ako je Arduino. Hoci ide o Bluetooth nízkoenergetický transceiver, tento modul vyžaduje niektoré ďalšie komponenty, aby sa zabezpečila správna prevádzka, ako napríklad externá anténa.
Je dôležité poznamenať, že tento čip pracuje pri 3.3V, preto treba dávať pozor, aby sa obvod nenapájal vyšším napätím, ktoré by mohlo čip nenávratne poškodiť. Na vyriešenie tohto problému má Breakout zahrnutý v nRF8001 obvody na posun úrovne zabezpečenie toho, že sa dá použiť s doskami Arduino, ktoré fungujú pri 5V.
Integrácia nRF8001 s Arduino
Na integráciu nRF8001 V prípade vášho Arduina musíte najskôr vytvoriť správne spojenia medzi modulom a doskou. nRF8001 používa a Autobus SPI na komunikáciu s mikrokontrolérom. Najdôležitejšie piny, ktoré treba mať na pamäti, sú:
- VIN: Pripája sa k 5V Arduina.
- GND: Pripája sa k jednému z uzemňovacích kolíkov (GND) Arduina.
- SCK: Zodpovedá hodinovému kolíku SPI (digitálny 13 na a Arduino UNO).
- Mišový: Pin SPI MISO (Digitálny 12 v a Arduino UNO).
- Mosi: Pin SPI MOSI (Digitálny 11 v a Arduino UNO).
- REQ: Kolík na výber čipu (môže byť digitálny 10).
- RST: Používa sa na resetovanie modulu (Digital 9).
- RDY: Prerušovací kolík, pripája sa k digitálnemu 2 kolíku Arduina.
Po pripojení kolíkov môžete na prácu s nRF8001 použiť rôzne knižnice. Niektoré populárne možnosti, ktoré si môžete stiahnuť, sú tie, ktoré zverejnil Adafruit alebo úložisko 'arduino-BLEPeripheral' de Sandeep Mistry. Tieto knižnice vám umožňujú nakonfigurovať čip tak, aby fungoval ako vlastné periférne zariadenie BLE.
Použitie knižníc pre nRF8001
Vynikajúcou možnosťou, ako začať s nRF8001, je použiť knižnicu 'Adafruit_BLE_UART', ktorej implementácia je veľmi jednoduchá. Umožňuje vám efektívne zvládnuť komunikáciu medzi Bluetooth a vašim Arduinom, simulujúc sériový port na jednoduchý prenos dát medzi vašim mikrokontrolérom a mobilným zariadením.
S touto knižnicou môžete ľahko vytvárať BLE spojenia medzi vašimi Arduino a zariadenia ako iPhone alebo Android terminál (od verzie 4.3). Okrem toho vám táto knižnica umožňuje interakciu s nRF8001 prijímať dáta zo senzorov, odosielať signály alebo pôsobiť ako bezdrôtové rozhranie diaľkového ovládania.
Dôležitým detailom je, že táto knižnica implementuje interný dátový front, čo umožňuje zariadeniu BLE fungovať podobne ako sériový port. To výrazne zjednodušuje programovanie, keďže komunikáciu s BLE môžete riešiť podobne ako pri použití Sériový pre USB prenos.
Úvahy, ktoré je potrebné zvážiť
El nRF8001 Je to pomerne spoľahlivý a všestranný čip, ale existujú kľúčové úvahy Čo by ste mali mať na pamäti pred použitím:
- Nemanipulujte s čipom s napätím vyšším ako 3.3 V, aby nedošlo k jeho poškodeniu.
- Ak plánujete používať BLE komunikáciu na zložitejší projekt, ako je manipulácia s viacerými službami alebo funkciami, budete potrebovať mikrokontrolér s min. 2KB RAM y 32 KB flash priestor.
- nRF8001 je riešením nízka spotreba energie, ideálne pre projekty, ktoré si vyžadujú dlhodobú komunikáciu s minimálnou spotrebou energie.
- Tento modul nie je kompatibilný so všetkými periférnymi zariadeniami Adafruit BLE, preto si pred začatím projektu prečítajte dokumentáciu komponentov.
Pri práci s čipom nRF8001 je ideálne oboznámiť sa s nástrojmi ako napr Štúdio nRFgo, ktorý umožňuje vytváranie a konfiguráciu funkcií, ktoré budete používať vo svojom projekte. Ak však pracujete s knižnicou Sandeep Mistry, nebude potrebné používať nRFgo Studio, čo je výhodou, ak hľadáte zjednodušenie procesu vývoja.
Na záver si to pamätajte SPI spojenia na nRF8001 sú asynchrónne, čo znamená, že niektoré odpovede na vaše príkazy neprídu okamžite. Aby sme sa s tým vysporiadali, je dôležité zvládnuť udalosti a reakcie manipulanti bežiaci na pozadí.