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📄 reader.c

📁 用C语言开发环境编写的nRF2401无线通信程序
💻 C
字号:
/*---------------------------------------------------------
阅读器的防碰撞的初步程序
---------------------------------------------------------*/
#include<stdio.h>
#include<c8051f020.h>

#define BYTE_BIT0  0X01
#define BYTE_BIT1  0X02
#define BYTE_BIT2  0X04
#define BYTE_BIT3  0X08
#define BYTE_BIT4  0X10
#define BYTE_BIT5  0X20
#define BYTE_BIT6  0X40
#define BYTE_BIT7  0X80

sbit CLK1  =P0^2;	    
sbit DATA=P0^3;         

#define LED_ON 0xE3      
#define LED_OFF 0X1c	
#define PWR_UP1	0X10	
#define PWR_UP0 0XEF    
#define CS0 0XF7        //P4.3 1111 0111
#define CS1 0X08	    //P4.3 0000 1000
#define CE1 0X04		//P4.2 0000 0100
#define CE0 0XFB		//P4.2 1111 1011
#define DR1 0X02        //P4.1 0000 0010
#define DR0 0XFD	    //P4.1 1111 1101

#define TEST_2 0x8E //MSB D143~D136
#define TEST_1 0x08 // D135~D128
#define TEST_0 0x1C // D127~D120
#define DATA2_W 0x10 //0x10=2 字节 //频道2 发送/接收数据长度(单位:Bit)
#define DATA1_W 0x80 //0x80=16字节 //频道1 发送/接收数据长度(单位:Bit)
#define ADDR2_4 0x00  
#define ADDR2_3 0x1c
#define ADDR2_2 0xcc
#define ADDR2_1 0xcc
#define ADDR2_0 0xcc
//频道1 接收地址 (当前模块地址) <- 只使用到频道1
#define ADDR1_4 0x00
#define ADDR1_3 0xcc
#define ADDR1_2 0xcc
#define ADDR1_1 0xcc
#define ADDR1_0 0xcc

#define ADDR_W 0x10        //0x10=2字节 //发送/接收地址宽度(单位:Bit)
#define CRC_L 0x1         //CRC模式 0:8位 1:16位
#define CRC_EN 0x1        //CRC校验 0:禁用 1:启用
#define RX2_EN 0x0        //双频道功能 0:禁用 1:启用
#define CM 0x1            //0:Direct mode 1:ShockBurst mode
#define RFDR_SB 0x0       //传输速率 0:250kbps 1:1Mbps (250kbps比1Mbps传输距离更远)
#define XO_F 0x3          //16M //nRF2401晶振频率
#define RF_PWR 0x3        //信号发射功率
#define RF_CH 0x2         //Channel RF 频率设置
//Channel = 2400MHz + RF_CH * 1.0MHz
#define RXEN 0x0         //0:Tx 1:Rx   阅读器最先处于发送状态;
 //<将设置信息组合成每个字节的数据信息,此区域无需修改>
#define RFConfig_Bit0 TEST_2
#define RFConfig_Bit1 TEST_1
#define RFConfig_Bit2 TEST_0
#define RFConfig_Bit3 DATA2_W
#define RFConfig_Bit4 DATA1_W
#define RFConfig_Bit5 ADDR2_4
#define RFConfig_Bit6 ADDR2_3
#define RFConfig_Bit7 ADDR2_2
#define RFConfig_Bit8 ADDR2_1
#define RFConfig_Bit9 ADDR2_0
#define RFConfig_Bit10 ADDR1_4
#define RFConfig_Bit11 ADDR1_3
#define RFConfig_Bit12 ADDR1_2
#define RFConfig_Bit13 ADDR1_1
#define RFConfig_Bit14 ADDR1_0
#define RFConfig_Bit15 (ADDR_W<<2 | CRC_L<<1 | CRC_EN)
#define RFConfig_Bit16 (RX2_EN<<7 | CM<<6 | RFDR_SB<<5| XO_F<<2 |RF_PWR)
#define RFConfig_Bit17 (RF_CH<<1 | RXEN)
//通过宏定义将18字节的寄存器参数按照各个功能分解,以便于参数的调整
unsigned char code nRF2401_Conf[18] ={
										RFConfig_Bit0, RFConfig_Bit1, RFConfig_Bit2, RFConfig_Bit3, RFConfig_Bit4,
										RFConfig_Bit5, RFConfig_Bit6, RFConfig_Bit7, RFConfig_Bit8, RFConfig_Bit9,
										RFConfig_Bit10, RFConfig_Bit11, RFConfig_Bit12, RFConfig_Bit13, RFConfig_Bit14,
										RFConfig_Bit15, RFConfig_Bit16, RFConfig_Bit17
									 };
bdata unsigned char DATA_BUF;  //用于ByteRead 和 ByteWrite函数
unsigned char Manchesterbuf[16];
#define DATA7 ((DATA_BUF&BYTE_BIT7) != 0)  //判断数据的最高位是否为1
#define DATA0 ((DATA_BUF&BYTE_BIT0) != 0)  //判断数据的最低位是否为1
#define SYSCLK  11059200                   //系统时钟      
#define BAUDRATE  9600		               //系统波特率

void Delay100(void)
{
	unsigned int i;
   	for(i=0;i<100;i++);
}
void Delay(void)
{
	unsigned int i;
	for(i=0;i<10;i++);
}


//系统设置
void SYSCLK_Init(void)
{
  int i;
 OSCXCN=0x67;             	//设置系统时钟
 for(i=0;i<256;i++);
 while(!(OSCXCN&0x80));     //等待外部时钟稳定
 OSCICN=0x88;  	          
 XBR0=0X04;                 //设置串口引脚
 XBR2=0X40;  			    //交叉IO口使能
 P6=P6&LED_ON;              //LED灯亮
 Delay100();
 Delay100();
 P6=P6|LED_OFF;              //LED灯灭
}
//串口初始化函数
void UART0_Init(void)
{
  SCON0=0X50;                   //方式1,8位UART,允许接收					
  TMOD=0X20;	                //定时器1,模式2,8位重装载		       
  TH1=-(SYSCLK/BAUDRATE/16);	//根据波特率设置定时器1的重载值;
  TR1=1;						//启动定时器1;
  CKCON|=0X10;				     //定时器1使用SYSCLK为时基;
  PCON|=0X80;					//SMOD00=1; 
}

//写每一位的数据。
void ByteWrite(unsigned char send)
{
	unsigned char i;
	DATA_BUF=send;
	for (i=0;i<8;i++)
		{
		    CLK1=0;
			if (DATA7) //总是发送最高位
			{
				 DATA=1;
			 }
			else
			{
			     DATA=0;
			}
			Delay();

			CLK1=1;     // CLK1=1; 0000 0001 P4^0;
			Delay();
            CLK1=0;	 
			DATA_BUF=DATA_BUF<<1;
		}
}
// <2401配置寄存器的写入方式>
void Config2401(void)
{
  unsigned int i;
  unsigned char variablel;
  P4=P4&CS0;       
  P4=P4&CE0;       
  CLK1=0;
  DATA=0;

  P4=P4|PWR_UP1;          
	for(i=0;i<10;i++)
	  Delay100();
 //从上电到进入配置模式需要3ms的延时
  P4=P4|CS1;//使RF2401进入配置方式	      
   Delay100();

	for(i=3;i<18;i++)
	{
		variablel=nRF2401_Conf[i];
		ByteWrite(variablel);
	}
    Delay100();
    P4=P4&CS0;      //CS置低使配置有效
    Delay100();

}

//读每一位的数据;
unsigned char ByteRead(void)
{
 unsigned char i;
	for (i=0;i<8;i++)
	{
		DATA_BUF=DATA_BUF<<1;
		CLK1=1;    //P4=P4|0X01;  //	CLK1=1;	 0000 0001
		DATA=1; //设置为输入状态
		if (DATA)  //读取最高位,保存至最末尾,通过左移位完成整个字节
			{
			DATA_BUF|=BYTE_BIT0;
			}
		else
			{
			DATA_BUF&=~BYTE_BIT0;
			}
		CLK1=0;
		  Delay100();
	}
return DATA_BUF;
}

//将读出的数据存储在RxBuf;
void nrf2401_Rxpack(unsigned char *RxBuf,unsigned int *x)
{
  unsigned int i;
  *x=0;
  for(i=0;i<DATA1_W/8;i++)
    {
	  *RxBuf=ByteRead();
	  RxBuf++;
	  *x=*x+1;
	}
}

void SetTxMode(void)
{
  //设置为配置模式
   unsigned int i;
  P4=P4&CS0;       
  P4=P4&CE0;       
  CLK1=0;
  DATA=0;

  P4=P4|PWR_UP1;          //先进入空闲模式
  for(i=0;i<10;i++)
	Delay100();

  P4=P4|CS1;	       //进入配置模式
  Delay100();
  //配置寄存器0字节RXEN 设置为0:发送模式
    CLK1=0;	
	DATA =0;
	Delay();

	CLK1=1;           // CLK1=1;
	Delay();

	CLK1=0;            //P4=P4&0XFE;   //CLK1=0;
	P4=P4&CS0;         //CS=0;使配置有效 
	P4=P4|CE1;         
	Delay100();
	Delay100();
	Delay100();
}  

void SetRxMode(void)
{
  unsigned int i;
  P4=P4&CS0;       
  P4=P4&CE0;       
  CLK1=0;
  DATA=0;

  P4=P4|PWR_UP1;    //进入空闲模式       
  for(i=0;i<10;i++)
	Delay100();

  P4=P4|CS1;	    //进入配置模式     
  Delay100();

    CLK1=0;	
	DATA =1;
	Delay();

	CLK1=1;           // CLK1=1;
	Delay();

	CLK1=0;            //P4=P4&0XFE;   //CLK1=0;
	P4=P4&CS0;         //CS=0; 4.3 1111 0111; 
	P4=P4|CE1;         //CE=1; 4.2 0000 0100   ??è?·??í??ê?
	Delay100();
	Delay100();

}
//进行Manchester编码
void Manchester_fun(unsigned char *TxBuf)
{
  unsigned char i,k=0;
  for (i=0;i<8;i++)
    {
	   if(TxBuf[i]==1)
	      {
		   Manchesterbuf[k]=1;
		   k++;
		    Manchesterbuf[k]=0;
		   k++;
		  }
	   else
	      {
		   Manchesterbuf[k]=0;
		   k++;
		    Manchesterbuf[k]=1;
		   k++;
		  }	
	}
}
//接收方通道硬件地址
unsigned char TxAddress[]={0xcc,0xcc,0xcc,0xcc};
//nRF2401数据发送函数
void nRF2401_TxPacket(unsigned char TxBuf[])
{
 int i;
 unsigned char variable2;
 Manchester_fun(TxBuf);
 P4=P4|PWR_UP1;  
 P4=P4&CS0; 
 P4=P4&CE0;		//进入空闲模式
 CLK1=0;
 DATA=0;
 Delay();

 P4=P4|CE1;    //进入收发模式
 Delay100();

 for(i=0;i< (ADDR_W/8);i++)   //写入接收地址(按字节对齐)
	{
		variable2=TxAddress[i];
		ByteWrite(variable2);
	} 
 for(i=0;i<(DATA1_W/8);i++)  //写入需要发送的数据(按字节对齐)
	{
		variable2=Manchesterbuf[i];
		ByteWrite(variable2);
	}
	P4=P4&CE0;        //CE置低使发送有效
	Delay100();
	Delay100();

}

unsigned int checkconflict_fun(unsigned char *Rxbuf,unsigned char *Readdatabuf)
{
  unsigned  int i,k;
  for(i=0;i<16;i=i+2)
    {
		 if((Rxbuf[i]==1)&&(Rxbuf[i+1]==0))
		    {
			  *Readdatabuf=1; //收到的数据是下降沿,即为数据1;
			   Readdatabuf++;
			   k++;   
			}
		 else if((Rxbuf[i]==0)&&(Rxbuf[i+1]==1))
		    {
			  *Readdatabuf=0; //收到的数据是上降沿,即为数据0;
			   Readdatabuf++;
			   k++;
			}
		 else
		    break;
	} 
   return  k;   //返回碰撞位
}



void main(void)
{
	 unsigned char Txbuf1[8]={1,1,1,1,1,1,1,1,},Rxbuf[16],Readdatabuf[8];
	 unsigned char Txbuf2[8]={0,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,0X00,};
	 unsigned char Txbuf3[8]={0X0A,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,};
	 unsigned char Txbuf4[8]={0,1,2,3,4,5,6,7,};
	 unsigned char Txbuf5[8]={11,20,30,50,10,41,98,75,};
	 unsigned char send_flag=1,recive_flag=0,LED=0X1C;
	 unsigned int  countbit,k=0,m,n,l; 
	 unsigned int *p=&countbit;
	 unsigned int over_flag=1,conflict_bit; 
	 unsigned long int  i=0;		
	 				   
	 WDTCN=0xde;          // 禁止看门狗定时器
	 WDTCN=0xad;		  
	 SYSCLK_Init();   	 //初始化CPU;
	 UART0_Init();		  //配置串口
	 Config2401();	  	  //配置nRF2401;        	
	 while(1)
	   {  		 
			 i=0; 		 
			while(i<100)       //发送阶段
				 { SetTxMode( );
				   i++;
				    P4=P4|CE1;
				   nRF2401_TxPacket(Txbuf1); 
				   P6=P6&LED_ON;   //LED灯亮			  
				 } 
			               
			   SetRxMode();      //设置为接收模式
			   P4=P4|CE1;
			   P6=P6|LED_OFF;
			 for(i=0;i<600;i++)
			 	{ 
				   for(k=0;k<6000;k++)
				   {	    
						 if((P4&DR1)!=0)		 //检查是否接收到数据
						  {
								P6=P6|LED_ON;  
								nrf2401_Rxpack(Rxbuf,p);    //接收到数据,读出来 
							    conflict_bit=checkconflict_fun( Rxbuf,Readdatabuf);	  //检查是否有碰撞,并返回碰撞位
								if(conflict_bit<8)	        //碰撞位小于8
								     {
										 Txbuf1[conflict_bit]=0;   //把碰撞位置为0
									 }
								else                        //没有碰撞
								 	{
										m=0;			  
									   	while(m<600)
											 { P6=P6|LED_OFF;	
											   SetTxMode( );   //设置为发送模式
											   m++;
											   P4=P4|CE1;
											   nRF2401_TxPacket(Readdatabuf);   //发送接收到的标签号作为确认信息
											   P6=P6&LED_ON; 
											   for(l=0;l<5;l++)
												 {
												    Delay100();
												 }
											 }
									     for(l=0;l<8;l++)    //向串口写读出的标签号
									       {
										    SBUF0=Readdatabuf[l];
											while(TI0==0);
										    TI0=0;
									       }
									    for(n=0;n<8;n++)   //确认了一个标签号后,进行下一次搜索,把发送的数据改为1111 1111
										   	 {
											 	Txbuf1[n]=1;
											  }
								 	 } 
						   recive_flag=1;
						   break;     //接收到了数据就跳出接收数据循环	   
					      }
			        }						
				 if(recive_flag==1)
				    break;	 //接收到了数据就跳出接收数据循环
				}
		recive_flag=0;		       
	}					  
}

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