大家好，我是小政。本篇文章我将针对NRF24L01模块实现"1对1"及"1对多"无线通信的STM32CubeMX配置过程进行详细的讲解，让准备学习HAL库的小伙伴能够更好的理解STM32CubeMX如何配置。

NRF24L01模块实现"1对1"及"1对多"无线通信

1. 芯片简介
2. 硬件准备
3. STM32CubeMX配置过程
4. STM32源代码
5. 结果展示
- 5. 1 上位机数据
- 5. 2 从机
6、下载
7、总结

1. 芯片简介

NRF24L01 是 NORDIC 公司最近生产的一款无线通信通信芯片，采用 FSK 调制，内部集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 协议。可以实现点对点或是 1 对 6 的无线通信。无线通信速度可以达到 2Mbps。NORDIC 公司提供通信模块的 GERBER 文件，可以直接加工生产。嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留 5 个 GPIO，1 个中断输入引脚，就可以很容易实现无线通信的功能，非常适合用来为 MCU 系统构建无线通信功能。

（1）NRF24L01功能框图

NRF24L01功能框图
NRF24L01的框图上图所示，从单片机控制的角度来看，我们只需要关注图1右面的六个控制和数据信号，分别为CSN、SCK、MISO、MOSI、IRQ、CE。
NRF24L01引脚图

CSN：芯片的片选线，CSN为低电平时，芯片工作
SCK：芯片控制的时钟线(SPI时钟)
MISO：芯片控制数据线，主控制器输出，从器件数据输入
MOSI：芯片控制数据线，主控制器输入，从器件数据输出
CE：芯片的模式控制线。在CSN为低电平的情况下，CE协同NRF24L01的CONFIG寄存器共同决定NRF24L01的状态
IRQ：中断信号。无线通信过程中MCU主要通过IRQ与NRF24L01进行通信

在以下三种情况变低：
a) Tx FIFO 发完并且收到ACK（使能ACK情况下）
b) Rx FIFO 收到数据
c) 达到最大重发次数

（2）NRF24L01状态机

对于NRF24L01的固件编程工作主要是参照NRF24L01的状态机。主要有以下几个状态：
Power Down Mode：掉电模式
Tx Mode：发射模式
Rx Mode：接收模式
Standby-1 Mode：待机1模式
Standby-2 Mode：待机2模式

（3）NRF24L01工作模式

NRF24L01工作模式
工作模式分为四种模式：接收模式，发送模式，待机模式，掉电模式。
收发模式又分为：Enhanced ShockBurstTM收发模式(支持自动ACK和自动重发)、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。
通常使用Enhanced模式。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。，该模式要求终端设备在接收到数据后有应答信号，以便发送方检测有无数据丢失，一旦丢失则重发数据。

（4）TX与RX的配置过程

这里采用Enhanced ShockBurstTM通信方式的Tx 与Rx的配置及通信过程。

4.1 TX 模式初始化过程

TX 模式初始化过程

4.2 RX 模式初始化过程

在这里插入图片描述

2. 硬件准备

（1）所需硬件

芯片：STM32F103C8T6系统板
供电：USB线
模块：NRF24L01

（2）硬件连接：

PB4 —— NRF24L01的IRQ引脚
PB5 —— NRF24L01的CSN引脚
PB6 —— NRF24L01的CE引脚
PB13 —— NRF24L01的SCK引脚
PB14 —— NRF24L01的MISO引脚
PB15 —— NRF24L01的MOSI引脚

3. STM32CubeMX配置过程

1.1 所用工具：

芯片：STM32F103C8T6
IDE：MDK-Keil软件
STM32F1xxHAL库

1.2 知识概括：

STM32CubeMX创建LED，KEY，SPI例程
Keil软件程序编写

1.3 工程创建
1、芯片选择
芯片：STM32F103C8T6（根据自己的板子来进行选择）

2、设置Debug
选择Serial Wire，这里是当你想要在keil中进行调试时一定要选择该选项

3、设置RCC
设置高速外部时钟HSE 选择外部时钟源

4、SPI2配置
SPI2设置为全双工主模式，NRF24L01要求时钟速率设置为8M以下
设置SPI参数
5、USART1配置
异步收发，波特率默认：115200 Bit/s，打开串口1异步收发中断

6、GPIO配置
NRF24L01引脚：IRQ设置为上拉输入，CSN和CE都设置为推挽输出；
我使用的板子LED引脚为PC13，初始电平为高电平，目的是通过观察小灯的亮灭判断是否通信成功；按键设置为PA0，外部中断下降沿触发
在这里插入图片描述
7、中断优先级配置
因为需要实时发送数据，所以串口通信的优先级要高于按键优先级

8、配置时钟
F1系列芯片系统时钟为72MHzs

9、项目创建最后步骤

设置项目名称
选择所用IDE

10、输出文件

①处：复制所用文件的.c和.h
②处：每个功能生产独立的.c和.h文件

11、创建工程文件
点击GENERATE CODE 创建工程

12、设置Use MicroLIB
Use MicroLIB是KEIL自带的一个简易的库,例如你用printf函数的时候,就会从串口1 输出字符串，直接默认定向到串口1，因为代码后续要用到printf，所以这里需要选上
在这里插入图片描述

13、配置下载工具
这里我们需要勾选上下载后直接运行，然后进行一次编译
在这里插入图片描述

14、NRF24L01.h文件
在Core/inc文件中添加NRF24L01.h文件
在这里插入图片描述

#ifndef __NRF24L01_H
#define __NRF24L01_H

//NRF24L01 驱动函数
/****************************************************************************************************/
//NRF24L01寄存器操作命令
#define SPI_READ_REG    0x00  //读配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define SPI_WRITE_REG   0x20  //写配置寄存器,低5位为寄存器地址
#define RD_RX_PLOAD     0x61  //读RX有效数据,1~32字节
#define WR_TX_PLOAD     0xA0  //写TX有效数据,1~32字节
#define FLUSH_TX        0xE1  //清除TX FIFO寄存器.发射模式下用
#define FLUSH_RX        0xE2  //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用
#define REUSE_TX_PL     0xE3  //重新使用上一包数据,CE为高,数据包被不断发送.
#define NOP             0xFF  //空操作,可以用来读状态寄存器	 
//SPI(NRF24L01)寄存器地址
#define CONFIG          0x00  //配置寄存器地址;bit0:1接收模式,0发射模式;bit1:电选择;bit2:CRC模式;bit3:CRC使能;
//bit4:中断MAX_RT(达到最大重发次数中断)使能;bit5:中断TX_DS使能;bit6:中断RX_DR使能
#define EN_AA           0x01  //使能自动应答功能  bit0~5,对应通道0~5
#define EN_RXADDR       0x02  //接收地址允许,bit0~5,对应通道0~5
#define SETUP_AW        0x03  //设置地址宽度(所有数据通道):bit1,0:00,3字节;01,4字节;02,5字节;
#define SETUP_RETR      0x04  //建立自动重发;bit3:0,自动重发计数器;bit7:4,自动重发延时 250*x+86us
#define RF_CH           0x05  //RF通道,bit6:0,工作通道频率;
#define RF_SETUP        0x06  //RF寄存器;bit3:传输速率(0:1Mbps,1:2Mbps);bit2:1,发射功率;bit0:低噪声放大器增益
#define STATUS          0x07  //状态寄存器;bit0:TX FIFO满标志;bit3:1,接收数据通道号(最大:6);bit4,达到最多次重发
//bit5:数据发送完成中断;bit6:接收数据中断;
#define MAX_TX  	    0x10  //达到最大发送次数中断
#define TX_OK       	0x20  //TX发送完成中断
#define RX_OK   	    0x40  //接收到数据中断

#define OBSERVE_TX      0x08  //发送检测寄存器,bit7:4,数据包丢失计数器;bit3:0,重发计数器
#define CD              0x09  //载波检测寄存器,bit0,载波检测;
#define RX_ADDR_P0      0x0A  //数据通道0接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
#define RX_ADDR_P1      0x0B  //数据通道1接收地址,最大长度5个字节,低字节在前
#define RX_ADDR_P2      0x0C  //数据通道2接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P3      0x0D  //数据通道3接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P4      0x0E  //数据通道4接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define RX_ADDR_P5      0x0F  //数据通道5接收地址,最低字节可设置,高字节,必须同RX_ADDR_P1[39:8]相等;
#define TX_ADDR         0x10  //发送地址(低字节在前),ShockBurstTM模式下,RX_ADDR_P0与此地址相等
#define RX_PW_P0        0x11  //接收数据通道0有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P1        0x12  //接收数据通道1有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P2        0x13  //接收数据通道2有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P3        0x14  //接收数据通道3有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P4        0x15  //接收数据通道4有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define RX_PW_P5        0x16  //接收数据通道5有效数据宽度(1~32字节),设置为0则非法
#define FIFO_STATUS     0x17  //FIFO状态寄存器;bit0,RX FIFO寄存器空标志;bit1,RX FIFO满标志;bit2,3,保留
//bit4,TX FIFO空标志;bit5,TX FIFO满标志;bit6,1,循环发送上一数据包.0,不循环;
/**********************************************************************************************************/
//NRF24L01控制操作
/*
#define NRF24L01_CE      GPIO_Pin_7
#define GPIO_NRF24L01_CE  GPIOE
#define RCC_NRF24L01_CE  RCC_AHB1Periph_GPIOE

//NRF24L01 SPI接口CS信号
#define NRF24L01_CSN      GPIO_Pin_8
#define GPIO_NRF24L01_CSN  GPIOE
#define RCC_NRF24L01_CSN  RCC_AHB1Periph_GPIOE

#define NRF24L01_IRQ      GPIO_Pin_9
#define GPIO_NRF24L01_IRQ  GPIOE
#define RCC_NRF24L01_IRQ  RCC_AHB1Periph_GPIOE
*/

//NRF2401片选信号
#define Clr_NRF24L01_CE      HAL_GPIO_WritePin(CE_24L01_GPIO_Port, CE_24L01_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define Set_NRF24L01_CE      HAL_GPIO_WritePin(CE_24L01_GPIO_Port, CE_24L01_Pin, GPIO_PIN_SET)

//SPI片选信号
#define Clr_NRF24L01_CSN     HAL_GPIO_WritePin(CSN_24L01_GPIO_Port, CSN_24L01_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define Set_NRF24L01_CSN     HAL_GPIO_WritePin(CSN_24L01_GPIO_Port, CSN_24L01_Pin, GPIO_PIN_SET)

//NRF2401_IRQ数据输入
#define READ_NRF24L01_IRQ   HAL_GPIO_ReadPin(IRQ_24L01_GPIO_Port, IRQ_24L01_Pin)

//NRF24L01发送接收数据宽度定义
#define TX_ADR_WIDTH    5                               //5字节的地址宽度
#define RX_ADR_WIDTH    5                               //5字节的地址宽度
#define TX_PLOAD_WIDTH  32                              //32字节的用户数据宽度
#define RX_PLOAD_WIDTH  32                              //32字节的用户数据宽度
#define MAX_TIME_INTO_IDEL		10						//进入IDEL模式，最大时间，单位：S
extern 	unsigned char idel_mode_flag;
extern 	unsigned char mode_time_counter;

void NRF24L01_Init(void);                                //NRF24l01初始化
void RX_Mode(void);                                      //配置为接收模式
void TX_Mode(void);                                      //配置为发送模式
unsigned char NRF24L01_Write_Buf(unsigned char regaddr, unsigned char *pBuf, unsigned char datalen); //写数据区
unsigned char NRF24L01_Read_Buf(unsigned char regaddr, unsigned char *pBuf, unsigned char datalen);  //读数据区
unsigned char NRF24L01_Read_Reg(unsigned char regaddr);		                 //读寄存器
unsigned char NRF24L01_Write_Reg(unsigned char regaddr, unsigned char data);              //写寄存器
unsigned char NRF24L01_Check(void);                                 //检查NRF24L01是否在位
unsigned char NRF24L01_TxPacket(unsigned char *txbuf);                         //发送一个包的数据
unsigned char NRF24L01_RxPacket(unsigned char *rxbuf);                         //接收一个包的数据
#endif

15、NRF24L01.c文件
在Core/src文件中添加NRF24L01.c文件
在这里插入图片描述

#include "NRF24L01.h"
#include "main.h"
#include "spi.h"
#include "stdio.h"

//NRF24L01 驱动函数

unsigned char idel_mode_flag = 0;
unsigned char mode_time_counter = 0;

const unsigned char INIT_ADDR0[5]= {
    
    0x02,0x3A,0xB1,0xB1,0x01};
const unsigned char INIT_ADDR1[5]= {
    
    0x02,0x3A,0x01,0x01,0x01};
const unsigned char INIT_ADDR2[5]= {
    
    0x03,0x3A,0x01,0x01,0x01};
const unsigned char INIT_ADDR3[5]= {
    
    0x04,0x3A,0x01,0x01,0x01};
const unsigned char INIT_ADDR4[5]= {
    
    0x05,0x3A,0x01,0x01,0x01};
const unsigned char INIT_ADDR5[5]= {
    
    0x06,0x3A,0x01,0x01,0x01};

#define CH_Num	120
#define debug_out(fmt,args...)  printf(fmt,##args)
//#define debug_out(fmt,args...) 

void delay_us(uint32_t n)
{
    
    
	unsigned char i;

	while(n--)
	{
    
    
		i = 8;
		while(i--);
	}
}
//初始化24L01的IO口
void NRF24L01_Init(void)
{
    
    
	//spi init
	//gpio init
	Clr_NRF24L01_CE;    // chip enable
	Set_NRF24L01_CSN;   // Spi disable
	delay_us(100);
}

//封装spi读写函数
unsigned char nRF24_SPI_Send_Byte(unsigned char txdata)
{
    
    
	unsigned char rxdata;
	HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, &txdata, &rxdata, 1, 0x10);
	return(rxdata);							// return read unsigned char
}


//通过SPI写寄存器
unsigned char NRF24L01_Write_Reg(unsigned char regaddr,unsigned char data)
{
    
    
	unsigned char status;
	Clr_NRF24L01_CSN;                    //使能SPI传输
	status =nRF24_SPI_Send_Byte(regaddr); //发送寄存器号
	nRF24_SPI_Send_Byte(data);            //写入寄存器的值
	Set_NRF24L01_CSN;                    //禁止SPI传输
	return(status);       		         //返回状态值
}
//读取SPI寄存器值 ，regaddr:要读的寄存器
unsigned char NRF24L01_Read_Reg(unsigned char regaddr)
{
    
    
	unsigned char reg_val;
	Clr_NRF24L01_CSN;                //使能SPI传输
	nRF24_SPI_Send_Byte(regaddr);     //发送寄存器号
	reg_val=nRF24_SPI_Send_Byte(0XFF);//读取寄存器内容
	Set_NRF24L01_CSN;                //禁止SPI传输
	return(reg_val);                 //返回状态值
}
//在指定位置读出指定长度的数据
//*pBuf:数据指针
//返回值,此次读到的状态寄存器值
unsigned char NRF24L01_Read_Buf(unsigned char regaddr,unsigned char *pBuf,unsigned char datalen)
{
    
    
	unsigned char status,u8_ctr;
	Clr_NRF24L01_CSN;                     //使能SPI传输
	status=nRF24_SPI_Send_Byte(regaddr);   //发送寄存器值(位置),并读取状态值
	//for(u8_ctr=0;u8_ctr<datalen;u8_ctr++)pBuf[u8_ctr]=SPI_ReadWriteByte(0XFF);//读出数据
	HAL_SPI_Receive(&hspi2, pBuf, datalen, 0x10);
	Set_NRF24L01_CSN;                     //关闭SPI传输
	return status;                        //返回读到的状态值
}
//在指定位置写指定长度的数据
//*pBuf:数据指针
//返回值,此次读到的状态寄存器值
unsigned char NRF24L01_Write_Buf(unsigned char regaddr, unsigned char *pBuf, unsigned char datalen)
{
    
    
	unsigned char status,u8_ctr;
	Clr_NRF24L01_CSN;                                    //使能SPI传输
	status = nRF24_SPI_Send_Byte(regaddr);                //发送寄存器值(位置),并读取状态值
	//for(u8_ctr=0; u8_ctr<datalen; u8_ctr++)SPI_ReadWriteByte(*pBuf++); //写入数据
	HAL_SPI_Transmit(&hspi2, pBuf, datalen, 0x10);
	Set_NRF24L01_CSN;                                    //关闭SPI传输
	return status;                                       //返回读到的状态值
}
//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:发送完成状况
unsigned char NRF24L01_TxPacket(unsigned char *txbuf)
{
    
    
	unsigned char state;
	Clr_NRF24L01_CE;
	NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节
	Set_NRF24L01_CE;                                     //启动发送
	while(READ_NRF24L01_IRQ!=0);                         //等待发送完成
	state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);                     //读取状态寄存器的值
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state);      //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(state&MAX_TX)                                     //达到最大重发次数
	{
    
    
		NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff);               //清除TX FIFO寄存器
		debug_out("TX MAX_TX error!\r\n");
		return MAX_TX;
	}
	if(state&TX_OK)                                      //发送完成
	{
    
    
		debug_out("TX OK!\r\n");
		return TX_OK;
	}
	debug_out("TX other error!\r\n");
	return 0xff;                                         //其他原因发送失败
}

//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:0，接收完成；其他，错误代码
unsigned char NRF24L01_RxPacket(unsigned char *rxbuf)
{
    
    
	unsigned char state;
	state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS);                //读取状态寄存器的值
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(state&TX_OK)
	{
    
    
		debug_out("RX send ack!\r\n"); //成功发送ACK
	}
	if(state&RX_OK)                                 //接收到数据
	{
    
    
		NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
		NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff);          //清除RX FIFO寄存器
		debug_out("RX read data!\r\n");
		return 0;
	}
	return 1;                                      //没收到任何数据
}

//该函数初始化NRF24L01到RX模式
//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
void RX_Mode(void)
{
    
    
	Clr_NRF24L01_CE;
	//写RX节点地址
	NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(unsigned char*)INIT_ADDR0,RX_ADR_WIDTH);

	//使能通道0的自动应答
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_AA,0x01);
	//使能通道0的接收地址
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);
	//设置RF通信频率
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,CH_Num);
	//选择通道0的有效数据宽度
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);
	//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);
	//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX接收模式
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);
	//CE为高,进入接收模式
	Set_NRF24L01_CE;
}

//该函数初始化NRF24L01到TX模式
//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,
//选择RF频道,波特率和LNA HCURR PWR_UP,CRC使能
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了
//CE为高大于10us,则启动发送.
void TX_Mode(void)
{
    
    
  //启动发送模式
	Clr_NRF24L01_CE;
	//写TX节点地址
	NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,(unsigned char*)INIT_ADDR0,TX_ADR_WIDTH);
	//设置TX节点地址,主要为了使能ACK
	NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(unsigned char*)INIT_ADDR0,RX_ADR_WIDTH);

	//使能通道0的自动应答
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_AA,0x01);
	//使能通道0的接收地址
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);
	//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);
	//设置RF通道为40
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,CH_Num);
	//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);
	//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,PRIM_RX发送模式,开启所有中断
	NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);
	// CE为高,10us后启动发送
	Set_NRF24L01_CE;
}

//上电检测NRF24L01是否在位
//写5个数据然后再读回来进行比较，
//相同时返回值:0，表示在位;否则返回1，表示不在位
unsigned char NRF24L01_Check(void)
{
    
    
	unsigned char buf[5]= {
    
    0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
	unsigned char buf1[5];
	unsigned char i;
	NRF24L01_Write_Buf(SPI_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址.
	NRF24L01_Read_Buf(TX_ADDR,buf1,5);              //读出写入的地址
	for(i=0; i<5; i++)if(buf1[i]!=0XA5)break;
	if(i!=5)
	{
    
    
		debug_out(("nRF24L01 TEST FAIL\r\n"));
		return 1;                               //NRF24L01不在位
	}
	debug_out(("nRF24L01 TEST OK\r\n"));
	return 0;		                           //NRF24L01在位
}

16、添加NRF24L01.c文件
双击下方，添加.c文件
在这里插入图片描述

17、点击编译
编译完成后NRF24L01.c文件前会出现"＋"号，点击查看NRF24L01.h文件是否导入

18、保存文件重启Keil
这里重启Keil的原因是因为在CubeMX里添加其他c文件时，如果再修改CubeMX内的参数重新生成代码时，该.c文件会被吞噬掉，保存重启后修改CubeMX内的参数就不会被吞噬。

4. STM32源代码

4. 1 发送端

（1）在usart.c函数下面的USER CODE BEGIN 1（90行处）处添加下列代码：
这里的代码主要是让printf可以在主函数中正常使用。

#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>

int fputc(int ch, FILE *f)
{
    
    
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0x10); 
  return ch;
}

unsigned char printf_temp[64]; 
void Uart1_printf(const char *format,...)
{
    
    
	unsigned short len;
	
	va_list args;	
	va_start(args, format);
	len = vsnprintf((char*)printf_temp, sizeof(printf_temp)+1, (char*)format,args);
	va_end(args);
	
	HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, printf_temp, len);
}

（2）在main.c函数添加下列代码：
这里是通信通道转换的标志位，1是通道50，0是通道120（默认通道120）

/* USER CODE BEGIN PV */
unsigned char flag_nrf24l01 = 0;
/* USER CODE END PV */

定义通信时发送和接收的数据信息

/* USER CODE BEGIN 0 */
unsigned char tmp_buf[32] = {
    
    0};
unsigned char tmp_buf2[32] = {
    
    0};
unsigned char temp;
/* USER CODE END 0 */

NRF24L01初始化，并上电检测NRF24L01是否在位，然后设置为发送模式

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  	NRF24L01_Init();
	printf("\r\ninit OK!\r\n");
	temp = 4;
	while(NRF24L01_Check()&&(temp--));

	TX_Mode();	//发送模式
  /* USER CODE END 2 */

【while循环内加入】
按下PA0，转换通信通道。在主循环中每隔1s发送一帧数据。每1s，tmp_buf[0]计数标志加1以查看数据变化；每次收到ack回复，则tmp_buf[1]加1。

/* USER CODE BEGIN 3 */
    if(flag_nrf24l01 == 1)//按下KEY
    {
    
    
      Clr_NRF24L01_CE;	//拉低CE引脚
      NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,50);//修改为从机1的频道
      Set_NRF24L01_CE;	//拉高CE引脚
      HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
    }
       
    if(flag_nrf24l01 == 0)//按下KEY
    {
    
    
      Clr_NRF24L01_CE;	//拉低CE引脚
      NRF24L01_Write_Reg(SPI_WRITE_REG+RF_CH,120);//修改为从机2的频道
      Set_NRF24L01_CE;	//拉高CE引脚
      HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
    }
    
    HAL_Delay(1000);
    tmp_buf[1]++;
    if(NRF24L01_TxPacket(tmp_buf) == 0x20)	
    {
    
    
      printf("send data OK!\r\n");
      tmp_buf[0]++;
    }
    else
    {
    
    
      printf("send error!\r\n");
    }

（3）在gpio.c函数添加下列代码：
这里主要是外部中断的设置并加入了软件消抖。
注：CubeMX生成的代码外部中断中不能加HAL_Delay函数，会涉及优先级问题

/* USER CODE BEGIN 1 */
extern unsigned char flag_nrf24l01;
/* USER CODE END 1 */

/* USER CODE BEGIN 2 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    
    
  if(GPIO_Pin==KEY_Pin)
    if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO_Port,KEY_Pin)==0)
    {
    
    
      if(flag_nrf24l01==0)
        flag_nrf24l01 = 1;
      else
        flag_nrf24l01 = 0;
    }
}
/* USER CODE END 2 */

4. 2 接收端

（1）在usart.c函数下面的USER CODE BEGIN 1（90行处）处添加下列代码：
这里的代码主要是让printf可以在主函数中正常使用。

#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>

int fputc(int ch, FILE *f)
{
    
    
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0x10); 
  return ch;
}

unsigned char printf_temp[64]; 
void Uart1_printf(const char *format,...)
{
    
    
	unsigned short len;
	
	va_list args;	
	va_start(args, format);
	len = vsnprintf((char*)printf_temp, sizeof(printf_temp)+1, (char*)format,args);
	va_end(args);
	
	HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, printf_temp, len);
}

（2）在main.c函数添加下列代码：
这里是通信通道转换的标志位，1是通道50，0是通道120（默认通道120）

/* USER CODE BEGIN PV */
unsigned char flag_nrf24l01 = 0;
/* USER CODE END PV */

定义通信时发送和接收的数据信息

/* USER CODE BEGIN 0 */
unsigned char tmp_buf[32] = {
    
    0};
unsigned char tmp_buf2[32] = {
    
    0};
unsigned char temp;
/* USER CODE END 0 */

NRF24L01初始化，并上电检测NRF24L01是否在位，然后设置为发送模式

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  	NRF24L01_Init();
	printf("\r\ninit OK!\r\n");
	temp = 4;
	while(NRF24L01_Check()&&(temp--));

	RX_Mode();	//接收模式
  /* USER CODE END 2 */

【while循环内加入】
不断查询是否接收到数据，如果接收到，则打印接收到的数据，同时LED灯亮起：

/* USER CODE BEGIN 3 */
	if(NRF24L01_RxPacket(tmp_buf) == 0)	
	{
    
    
		unsigned char i;
		for(i=0;i<32;i++)
		   {
    
    
			 printf(" %x",tmp_buf[i]);
		     HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); 
		   }
		printf("\r\n");
	}

/* USER CODE BEGIN 1 */
extern unsigned char flag_nrf24l01;
/* USER CODE END 1 */

/* USER CODE BEGIN 2 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    
    
  if(GPIO_Pin==KEY_Pin)
    if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO_Port,KEY_Pin)==0)
    {
    
    
      if(flag_nrf24l01==0)
        flag_nrf24l01 = 1;
      else
        flag_nrf24l01 = 0;
    }
}
/* USER CODE END 2 */

4. 3 修改从机频道实现1对多通信

在这里修改从机的频道，从而对不同频道的从机进行控制。
在这里插入图片描述

5. 结果展示

5. 1 上位机数据

在这里插入图片描述

5. 2 从机

通过按PA0转换通道，实现交替控制从机1，从机2，通过LED灯的亮灭验证是否通信成功。
在这里插入图片描述

6、下载

（1）程序下载地址：https://pan.baidu.com/s/1rRKbPSop4r_r77Q9hhXH_A
提取码：1234

（2）串口助手下载地址：https://pan.baidu.com/s/11xBkoLBMVcIv7QNALpOeeg
提取码：yzx3

7、总结

以上就是NRF24L01模块实现“1对1“及“1对多“无线通信的HAL库配置与keil编程，若文章中出现错误或者小伙伴对以上内容有所疑问，欢迎大家在评论区留言，小政看到后会尽快回复大家！我们下期再见！

【STM32CubeMX】NRF24L01模块实现“1对1“及“1对多“无线通信