Arduino无线网络具有多个NRF24L01模块

在本教程中，我们将学习如何构建一个Arduino无线网络，由多个NR24L01收发模块组成。你可以观看下面的视频或阅读下面的书面教程。

在我以前的教程中，我们已经学过了如何进行无线通信使用NRF24L01模块和RF24库之间的两个Arduino板之间。现在除了这个图书馆，我们将使用RF24Network库，它可以以一种简单的方式构建一个Arduino无线网络，多个板相互通信。下面是网络拓扑结构的工作原理。

一个NRF24L01模块可以同时主动侦听多达6个其他模块。

RF24Network库利用这种能力来生成排列在树状拓扑结构中的网络，其中一个节点是基础节点，而所有其他节点都是该节点或另一个节点的子节点。每个节点最多可以有5个子节点，这可以深入5层，这意味着我们可以创建一个总共3125个节点的网络。每个节点都必须定义一个15位地址，它精确地描述了节点在树中的位置。

我们实际上可以用八进制格式定义节点的地址。因此，主节点或基节点的地址是00，基子节点地址是01到05,01节点子节点地址是011到051，以此类推。

注意，如果节点011想要与节点02通信，则通信必须经过节点01和基本节点00，因此这两个节点必须一直处于活动状态，才能成功通信。

Arduino无线伺服电机控制使用rf24网络库

在我们解释本教程的主要示例之前，为了更好地理解库的工作原理，让我们做一个简单的示例，两个Arduino板相互通信。这是这个例子的电路图。

你可以从下面的链接获得这个Arduino教程所需的组件:

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所以我们用第一个Arduino上的电位器来控制第二个Arduino上的伺服电机。现在让我们看一下源代码。

这里是电位器端的代码:

/ * Arduino无线网络——多个NRF24L01教程= =例子00 - 01 -伺服控制/节点电位计,德扬= = www.HowToMechatronics.com库:nRF24 / RF24, https://github.com/nRF24/RF24亚搏手机版官方下载 nRF24 / RF24Network, https://github.com/nRF24/RF24Network * / # include < RF24.h > # include < RF24Network.h > # include < SPI.h > RF24电台(10 9);// nRF24L01 (CE,CSN) RF24Network网络(无线);//在网络中包含广播const uint16_t this_node = 00;//该节点的八进制地址(04,031,etc) const uint16_t node01 = 01;void setup() {SPI.begin();radio.begin ();network.begin（90，this_node）;//(channel, node address)} void loop() {network.update();无符号长potValue = analogRead(A0);//读取电位器的值unsigned long angleValue = map(potValue, 0, 1023, 0, 180); // Convert the value to 0-180 RF24NetworkHeader header(node01); // (Address where the data is going) bool ok = network.write(header, &angleValue, sizeof(angleValue)); // Send the data }

首先，我们需要包括RF24和RF24Network两个库，以及SPI库。然后，我们需要创建RF24对象，并将其包含到RF24Network对象中。这里我们需要用八进制格式定义节点的地址，这个节点为00，伺服端另一个节点为01。

在设置部分中，我们需要通过设置通道和这个节点的地址来初始化网络。

在循环部分，我们需要不断地调用update()函数，网络中的所有动作都是通过这个函数发生的。然后读取电位器的值，将其转换为适合于伺服控制的0 ~ 180的值。然后我们创建一个网络报头，在那里我们分配数据要去的节点的地址。最后，使用write()函数将数据发送到另一个节点。所以这里第一个参数包含地址信息，第二个参数指出要发送哪些数据，第三个参数是数据的大小。

这是伺服端的代码:

/ * Arduino无线网络 - 多个nrf24l01教程==示例01  - 伺服控制/节点01  - 伺服电机== * / #include  #include  #include  #include <伺服。> RF24收音机（10,9）;// nRF24L01 (CE,CSN) RF24Network网络(无线);//在网络中包含无线电uint16_t this_node = 01;//以八进制格式（04,031，等）伺服myservo的节点的地址;//创建伺服对象以控制伺服void setup（）{spi.begin（）;radio.begin ();network.begin（90，this_node）;//（通道，节点地址）myservo.attach（3）;//（伺服引脚）} void循环（）{network.update（）;while（network.available（））{//有任何传入数据？ RF24NetworkHeader header; unsigned long incomingData; network.read(header, &incomingData, sizeof(incomingData)); // Read the incoming data myservo.write(incomingData); // tell servo to go to a particular angle } }

另一方面，在伺服电机上，我们需要以前面解释的相同方式定义库和对象。这里，这个节点的八进制地址是01。定义伺服电机后，在回路部分，使用while()回路和available()函数不断检查是否有任何传入数据。如果为真，我们将创建一个网络报头，通过它接收数据，并创建一个变量存储数据。然后使用read()函数读取数据，并将其存储到incomingData变量中。最后，我们利用这些数据来根据电位器从另一个节点移动伺服电机。

Arduino无线网络具有多个NRF24L01模块

在理解了这个示例之后，我们可以继续学习本教程的主要示例，并构建一个由5个Arduinos相互通信的无线网络。这是这个例子的框图。

从基地,使用电位器我们将控制节点01的伺服电机,与第二个电位器控制发光二极管022节点,使用按钮012年我们将在节点控制LED和LED底部将使用电位器控制节点02。同样使用节点012的红外传感器，我们将控制节点01的LED。因此，我们可以注意到，这个示例解释了如何同时传输和接收数据，以及如何与来自不同分支的节点通信。现在我们来看看Arduino的代码。

有关的：DIY Arduino RC发射机

基数00源代码

/ * Arduino无线网络——多个NRF24L01教程/主节点00 = = = =基地德扬,www.HowToMechatronics.com库:nRF24 / RF24, https://亚搏手机版官方下载github.com/nRF24/RF24 nRF24 / RF24Network, https://github.com/nRF24/RF24Network * / # include < RF24Network.h > # include < RF24.h > # include < SPI.h > #定义按钮2 # define领导3 RF24电台(10 9);// nRF24L01 (CE,CSN) RF24Network网络(无线);//在网络中包含广播const uint16_t this_node = 00;//该节点的八进制地址(04,031,etc) const uint16_t node01 = 01;//八进制格式的另一个节点地址const uint16_t node012 = 012;Const uint16_t node022 = 022;void setup() {SPI.begin();radio.begin ();network.begin（90，this_node）;//(信道，节点地址)radio.setDataRate(RF24_2MBPS); pinMode(button, INPUT_PULLUP); pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { network.update(); //===== Receiving =====// while ( network.available() ) { // Is there any incoming data? RF24NetworkHeader header; unsigned long incomingData; network.read(header, &incomingData, sizeof(incomingData)); // Read the incoming data analogWrite(led, incomingData); // PWM output to LED 01 (dimming) } //===== Sending =====// // Servo control at Node 01 unsigned long potValue = analogRead(A0); unsigned long angleValue = map(potValue, 0, 1023, 0, 180); // Suitable for servo control RF24NetworkHeader header2(node01); // (Address where the data is going) bool ok = network.write(header2, &angleValue, sizeof(angleValue)); // Send the data // LED Control at Node 012 unsigned long buttonState = digitalRead(button); RF24NetworkHeader header4(node012); // (Address where the data is going) bool ok3 = network.write(header4, &buttonState, sizeof(buttonState)); // Send the data // LEDs control at Node 022 unsigned long pot2Value = analogRead(A1); RF24NetworkHeader header3(node022); // (Address where the data is going) bool ok2 = network.write(header3, &pot2Value, sizeof(pot2Value)); // Send the data }

因此，在基节点或主节点上，我们需要定义库和前面解释的对象，并定义主节点将向其发送数据的所有其他节点。在循环部分中，我们首先不断检查是否有任何传入的数据。如果是，我们读取数据，将其存储到传入的data变量中，并使用它来控制LED亮度。这个数据实际上来自于节点02的电位器。如果我们看一下它的代码，我们可以注意到设置几乎是相同的。重要的是给我们想要发送数据的地方分配正确的地址。在这种情况下，这是主00。所以读取电位器的值并将其转换为合适的0到255的PWM值后，我们将此数据发送给主机。我们可以注意到这里我使用了millis()函数以10毫秒为间隔发送数据。

节点02源代码

/ * arduino无线网络 - 多个nrf24l01教程==节点02（主节点00的子节点）== * / #include  #include  #include  rf24收音机（10，9）;// nRF24L01 (CE,CSN) RF24Network网络(无线);//在网络中包含无线电umint16_t this_node = 02;//我们的节点地址的八进制格式(04,031,etc) const uint16_t master00 = 00;//以八进制格式的其他节点的地址const unsigned longal = 10;// MS //如何将数据发送到其他单位无符号LAND_SENT;//我们什么时候上次发送的？void setup() {SPI.begin();radio.begin (); network.begin(90, this_node); //(channel, node address) radio.setDataRate(RF24_2MBPS); } void loop() { network.update(); //===== Sending =====// unsigned long now = millis(); if (now - last_sent >= interval) { // If it's time to send a data, send it! last_sent = now; unsigned long potValue = analogRead(A0); unsigned long ledBrightness = map(potValue, 0, 1023, 0, 255); RF24NetworkHeader header(master00); // (Address where the data is going) bool ok = network.write(header, &ledBrightness, sizeof(ledBrightness)); // Send the data } }

接下来，从主设备，我们将电位器数据发送到节点01以控制伺服电机。

节点01源代码

/ * arduino无线网络 - 多个nrf24l01教程==节点02（主节点00的子节点）== * / #include  #include  #include  #include  #define LED 2 RF24收音机（10,9）;// nRF24L01 (CE,CSN) RF24Network网络(无线);//在网络中包含无线电uint16_t this_node = 01;//我们的节点地址的八进制格式(04,031,etc) const uint16_t master00 = 00;//八进制格式的其他节点的地址伺服myservo;//创建伺服对象以控制伺服void setup（）{spi.begin（）;radio.begin ();network.begin（90，this_node）;//(信道，节点地址)radio.setDataRate(RF24_2MBPS);myservo.attach（3）; // (servo pin) pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { network.update(); //===== Receiving =====// while ( network.available() ) { // Is there any incoming data? RF24NetworkHeader header; unsigned long incomingData; network.read(header, &incomingData, sizeof(incomingData)); // Read the incoming data if (header.from_node == 0) { // If data comes from Node 02 myservo.write(incomingData); // tell servo to go to a particular angle } if (header.from_node == 10) { // If data comes from Node 012 digitalWrite(led, !incomingData); // Turn on or off the LED 02 } } }

节点01实际上接收来自两个不同节点的数据，一个用于伺服控制，另一个用于LED控制，LED控制来自节点012的红外传感器。

节点012源代码

/ * Arduino无线网络 - 多个NRF24L01教程==节点012（节点02的子节点）== * / #include  #include  #include  #define LED 2 #defineIR 3 RF24收音机（10,9）;// nRF24L01 (CE,CSN) RF24Network网络(无线);//包括网络中的无线电常量uint16_t this_node = 012;//以八进制格式（04,031等）节点的地址（04,031等）CONSS UINT16_T NODE01 = 01;//另一个节点的八进制地址void setup() {SPI.begin();radio.begin ();network.begin（90，this_node）;//(信道，节点地址)radio.setDataRate(RF24_2MBPS);pinMode(领导、输出); pinMode(IR, INPUT); } void loop() { network.update(); //===== Receiving =====// while ( network.available() ) { // Is there any incoming data? RF24NetworkHeader header; unsigned long buttonState; network.read(header, &buttonState, sizeof(buttonState)); // Read the incoming data digitalWrite(led, !buttonState); // Turn on or off the LED } //===== Sending =====// unsigned long irV = digitalRead(IR); // Read IR sensor RF24NetworkHeader header8(node01); bool ok = network.write(header8, &irV, sizeof(irV)); // Send the data }

在这种情况下，我们使用header.from_node属性来获取数据来自哪个节点的信息。如果输入数据来自主机，我们用它来控制伺服，如果输入数据来自节点012，我们用它来控制LED。

在节点012，我们有发射和接收。红外传感器控制前面提到的节点01的LED，这里的LED是从主控机的按钮控制的。

节点022源代码

/* Arduino Wireless Network - Multiple NRF24L01 Tutorial ==节点022(节点02的子节点)== */ #include  #include  #include  #define led1 2 #define led2 3 #define led3 4 #define led4 5 RF24 radio(10, 9);// nRF24L01 (CE,CSN) RF24Network网络(无线);//在网络中包含广播const uint16_t this_node = 022;//我们的节点地址的八进制格式(04,031,etc) const uint16_t master00 = 00;//另一个节点的八进制地址void setup() {SPI.begin();radio.begin ();network.begin（90，this_node）;//(信道，节点地址)radio.setDataRate(RF24_2MBPS);pinMode (led1、输出);pinMode (led2、输出); pinMode(led3, OUTPUT); pinMode(led4, OUTPUT); } void loop() { network.update(); //===== Receiving =====// while ( network.available() ) { // Is there any incoming data? RF24NetworkHeader header; unsigned long potValue; network.read(header, &potValue, sizeof(potValue)); // Read the incoming data // Turn on the LEDs as depending on the incoming value from the potentiometer if (potValue > 240) { digitalWrite(led1, HIGH); } else { digitalWrite(led1, LOW); } if (potValue > 480) { digitalWrite(led2, HIGH); } else { digitalWrite(led2, LOW); } if (potValue > 720) { digitalWrite(led3, HIGH); } else { digitalWrite(led3, LOW); } if (potValue > 960) { digitalWrite(led4, HIGH); } else { digitalWrite(led4, LOW); } } }

最后，节点022的led使用来自主机上另一个电位器的数据进行控制。

因此，总而言之，如果一切都连接正确，所有节点都一直处于活动状态，那么我们的工作可以归结为精确地处理节点，所有繁重的工作都由令人难以置信的RF24Network库来完成。

所以这就是全部，我希望你喜欢这个Arduino项目并学会了新的东西。随意询问以下意见部分中的任何问题。