Utilizzo dell’nRF24L01 con Arduino

L’nRF24L01 è un modulo ricetrasmettitore radio a 2,4 GHz. Consente di inviare e ricevere dati da Arduino utilizzando la comunicazione wireless. Il modulo è dotato di un’interfaccia SPI e funziona a 3,3 V, per cui può essere utilizzato direttamente con Arduino Uno o con altre schede compatibili come l’ESP8266. Ha una potenza di trasmissione fino a 20dBm (500mW), il che significa che è adatto per l’invio di dati su lunghe distanze, ma non viene menzionato il raggio d’azione che può fornire in pratica.

Pin dell’interfaccia SPI del modulo ricetrasmettitore nRF24L01 a 2,4 GHz

I pin dell’interfaccia SPI del modulo ricetrasmettitore nRF24L01 a 2,4 GHz sono i seguenti: MOSI, MISO, SCK, SS. L’interfaccia SPI supporta una velocità di clock fino a 4 MHz e può supportare velocità di trasmissione dati fino a 500 kbps quando si utilizza una lunghezza di frame di 64 byte (la lunghezza di frame standard). Il numero massimo di byte per frame deve essere divisibile per 5 o 8 byte, a seconda che si utilizzi una comunicazione half-duplex o full duplex.

Piedinatura del modulo ricetrasmettitore nRF24L01 a 2,4 GHz

• VCC (+3,3 V)
• GND (terra)
• CE (abilitazione del chip)
• CSN (chip select)
• SCK (orologio seriale)
• MISO
• MOSI
• IRQ (interrupt)

Il pin di alimentazione fornisce l’alimentazione al modulo ricetrasmettitore nRF24L01. È collegato a un regolatore di tensione che converte la tensione della batteria in 3,3 V ed è anche collegato a un diodo di protezione inversa. Questo diodo previene i danni se la batteria viene accidentalmente invertita mentre si lavora al progetto.

Il modulo ricetrasmettitore nRF24L01 dispone di un pin di terminazione, utilizzato per ridurre il consumo di energia e migliorare le prestazioni del modulo ricetrasmettitore nRF24L01. Il pin di terminazione è collegato a terra da un lato e può essere collegato a VCC dall’altro. In questo caso, è necessario utilizzare un resistore esterno (10k ohm) tra VCC e il pin di terminazione, in modo da evitare disturbi sulla linea quando lo si utilizza.

Il pin dell’antenna è lo stesso del pin di alimentazione e corrisponde alla massa. Il pin dell’antenna è anche collegato a un’interfaccia SPI, che consente di comunicare con il modulo nRF24L01 utilizzando un microprocessore o un microcontrollore.

Valori di tensione e corrente di lavoro del modulo ricetrasmettitore nRF24L01 a 2,4 GHz

Il modulo ricetrasmettitore utilizzato in questo progetto ha una tensione di lavoro di 3,3 V e assorbe circa 30 mA durante la trasmissione. Il consumo di energia si dimezza quando il modulo è in ascolto dei segnali in arrivo, quindi l’ho misurato a 15mA. La potenza massima di uscita del modulo ricetrasmettitore a 2,4 GHz è di 1 W, ma può essere ridotta con un’impostazione software. Il consumo di energia più basso è stato misurato quando il modulo era in modalità sleep e consumava solo circa 0,5uA di corrente.

Conclusioni

L’nRF24L01 è un modulo ricetrasmettitore a basso costo che opera in una gamma di frequenze compresa tra 2,4 e 2,5 GHz e utilizza tecniche di modulazione FSK, GFSK, OOK e ASK per inviare pacchetti ad altre radio presenti nell’area. Il modulo può essere configurato mediante comandi AT, che possono essere inviati tramite una porta seriale o via Bluetooth. L’nRF24L01 è una buona scelta per gli hobbisti e gli ingegneri che vogliono costruire il proprio sistema di comunicazione wireless, il che significa che due dispositivi a breve distanza l’uno dall’altro possono comunicare senza fili.