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  • 开启新的征程,邀请您见证ST的蜕变

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    智能视觉避障,社区安防无人机设计(程序源码、设计报告等)

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    • 智能视觉避障,社区安防无人机设计(程序源码、设计报告等)

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    智能视觉避障,社区安防无人机设计(程序源码、设计报告等)


    前言:

           未来每个居民和物业对社区安全的要求将越来越高,24h不间断巡逻成为新的必不可少的需求。我们设计的可分离式智能地面移动飞行系统,采用车机可分离的设计,搭载全新质子交换膜燃料电池的地面车载平台与装备锂电的无人机协同运行,并对降落其上的飞行器进行能量补给,使其能力续航能力超过2小时,完全满足社区安防的长时间巡逻飞行需求。

           此外在高楼林立的小区里,GPS信号被完全遮挡,无法定位导航,而我们的飞行器才采用全新的视觉方法,在任何区域甚至是室内都能实现精准的自主导航、自主规划路径,并与车基平台共享数据、相互辅助。不仅如此,还能进行视觉避障,自动躲避障碍物,悬停效果也更优,进一步提升了飞行器的性能,让社区安防更有保障、更可靠。

    视觉算法定位演示:
    http://v.youku.com/v_show/id_XMTc2MjgyNTc2MA==.htm...

    整机主要材料:

    机身采用碳纤维板,机臂采用碳管,整体机架重量轻,约200余克;电机采用2212无刷电机,配9450桨叶,每个轴最大可提供500g升力。

    飞控及电调:飞控使用英飞凌的LARIX飞控,电调为英飞凌驱动电调。

    说明:

    由于电调在设计上采用的是双层PCB板,在MOS管电源线上铺铜线宽较窄,在使用过程中曾烧坏过,为此在电源端焊接了更厚的导线。

    见截图:

    电路相关文件

    电路图文件
    VO.7z
    描述:视觉里程计代码
    其他文件
    ESC_Pinus_XMC1302_V1.2.7z
    描述:XMC1302程序
    源代码
    Flightcontroller.zip
    描述:程序源码
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    • 小马哥STM32开源RoboFly四轴飞行器原理图、PCB工程、源代码、3D模型文件等全部资料分享

      RoboFly是小马哥团队在2018年8月推出的一款完全开源的小四轴。这款四轴面向的人群是电子相关专业(包括自动化、电气自动化、电子信息工程、计算机、测控等专业)的大学生,通过一个完整的四轴项目来学习贴片元器件的焊接、PCB设计软件AD的使用、电路基本知识、旋翼型无人机的基本原理、STM32单片机编程与基本使用、飞控算法的实现等。据了解,目前大多数高校的电子专业的课程实训依然是焊接收音机等,单片机课程教的也是单片机,这已经不能满足学生的学习了,学生毕业之后进入企业,大多接触的是贴片元器件(功率器件除外),做产品的时候,硬件工程师必须要具备一定的调试能力,这就对焊接贴片元件的能力提出了要求,所以我们设计了这款四轴飞行器,使用0603、0805这样贴片元件,是练习焊接的好帮手,而且好处在于,焊接练习完了,还可以继续学习STM32,四轴原理,直到把这个四轴飞行器飞起来,在这个过程中,我们也有交流群和学习资料,供大家学习使用。下面是RoboFly四轴飞行器的整体框图、原理图、pcb、实物图源代码的截图,先一睹为快,后面详细介绍。图1:RoboFly四轴飞行器整体框图图2:RoboFly四轴飞行器原理图图3:RoboFly四轴飞行器PCB图图4:RoboFly四轴飞行器PCB 3D俯图图5:RoboFly四轴飞行器PCB 3D侧视图图6:RoboFly四轴飞行器实物图图7:RoboFly四轴飞行器源代码截图制作并开源这套小四轴的初衷有如下几点; 1、初学者需要一款价格低廉、软硬件资料完备、有技术支持的四轴学习平台; 2、以散件形式发售,电路板布局、元器件封装选型要方便焊接组装; 3、四轴所需元器件采购方便、靠谱,最好能提供一站式采购,避免过多邮费、采购周期长、采购到不合格元器件导致学习难以进展。 4、源代码要极其精简、方便入门者能够方便的学习,实现自己的代码; 5、保留一定扩展接口、方便用户自己进行扩展如定高、航迹、巡线等飞行功能。在学习完四轴飞行器之后,这个开源的四轴板子仍然可以作为一个STM32开发学习板使用;RoboFly四轴的基本配置如下:主控芯片:STM32F103C8T6 姿态检测:MPU6050气压计:FBM320无线芯片:SI24R1供电方案:HT7750SA升压+XC6206稳压灯光指示:1个电源指示LED、1个用户编程LED、4个单总线全彩RGB灯电池:600mAh 20C 1S锂离子电池电机:720空心杯桨叶:55mm桨叶桨叶保护罩:相邻轴距65mm机架:PCB一体化机架续航时间:10分钟遥控距离:空旷50mRoboFly四轴原理图各模块简单说明:STM32F103C8T6是ST在2007年发布的一款MCU,截止目前ST已经发布了速度高达400MHz的STM32H7 (这时候一定有人会说600MHz的事,我知道,不用提醒),我自己也是用STM32F1,STM32F4,STN32F7都做过各种各样的四轴,但是这个开源的四轴我还是选择了STM32F103C8T6,主要从三点考虑,一是封装比较大,方便初学者焊接,二是价格低廉,学习成本比较低,三是网上有大量的资料供初学者学习使用。姿态传感器选择MPU6050,主要考虑的也是封装比较大,可以直接使用烙铁焊接,而且价格比较低,资料也很丰富。而且还自带DMP库,可以完成姿态结算后直接把姿态角输出给主控芯片。2016年我们的第一款四轴就是采用DMP库输出姿态角的。气压计使用的是FBM320,对于这款气压计,个人认为性能一般。但是优点就是这个封装和BMP280、SPL06的引脚都是兼容的,方便更换。但是小四轴上放气压计,有一个比较麻烦的地方就是要想办法排除桨叶的风对它的干扰。可以使用海绵等其他东西进行隔离。无线芯片用的是SI24R1,国产的,之所以用这个而不用NRF2401,是因为这个经过我测试,性能也是可以的,引脚完全兼容NRF2401,无线发射可以做到7dB,在发射和接收端都采用陶瓷天线的前提下,可以达到50m的通讯距离。如果加上AP,那达到100米应该没有问题。通过两个低成本的0欧姆电阻对电源进行了单点接地,防止电机回路的电流波动串进射频回路对射频造成干扰。对于供电方案中的先升压再降压的方案,这是我做第一款四轴飞行器的时候发现的,这种1S的锂离子电池,在四个空心杯进行供电的时候,如果四个空心杯电机不带桨叶,也就是说没有负载,那启动是没有问题的。但是如果四个空心杯都带上负载,瞬间提速到满速,就会瞬间把电池输出电压拉低到3V以下,经过我测试甚至低到了2.8V,这时候如果不升压,直接用电池给LDO供电,那LDO就会失效。所以通过升压再降压后给单片机系统供电是一个可行的方案。另一个方案就是在电机启动的时候采用缓慢启动的方式,这样电池的电压就不会瞬间被拉低,但是这样的一个不足之处就是无法让这个小四轴非常暴力,飞起来不够爽快。四个机臂上采用的RGBLED是串行单总线全彩灯,也就意味着只需要占用单片机的一个IO端口,就可以控制这四个灯发出各种各样的颜色。这个灯类似与WS2811,也是通过零一码来实现数据通讯,进而控制灯的颜色的。对于初学者而言,时序往往难以理解,而这个灯可以作为学习时序最简单的一个例程,虽然简单,但是却非常有趣。因为小四轴的尺寸、重量等限制,这版四轴飞行器的电池最好不要超过600mAh,否则电池自身的重量就会成为最大的包袱。而太小的电池则不能提供较长时间的续航。总之我经过测试认为600 mAh容量应该是一个拐点。电池最好带保护板、有一定的安全性能。否则胀饱、失效事小,严重点在炸机的时候可能会爆炸。对于这个四轴最关键的一个组建—空心杯,说出来都是泪啊,做四轴两年,有一年的时间都在寻找合格的空心杯电机。2017年有一款四轴飞行器因为采购的电机侧向震动太大,导致桨叶转动之后产生很大的侧向震动、严重干扰了加速度计,使角度偏差很大,基本不能垂直飞行。一开始把问题锁定在MOS管上、陀螺仪上、原理图与PCB设计上都未能解决问题,后来对原始数据进行FFT变换后发现了干扰的频率点,这才确定是电机的侧向震动引起的。还有一种情况就是同一批次的电机性能差异很大,导致PID调节的输出差异很大,最终会影响MOS管的寿命、电机寿命。空心杯电机使用SI2302这款MOS管进行驱动,这是非常常见的一款MOS管,便宜又好用。但是市面上这个管子假货也比较多。很多人在电机驱动电路上加不加电容、加不加二极管有很大的争议,我经过测试发现,加上电容之后效果很好,而加上二极管的效果则一般。也可能是测试方式不够严谨,回头可以一起讨论这个问题。桨叶选型一定要注意选择平衡性好的桨叶、做工有瑕疵的可能会影响平衡性,在飞行的时候,如果不平衡就会导致侧向震动。初学者在调试四轴的时候,摔下来、失控是很常见的,所以加上桨叶保护罩之后,可以很大程度上减小桨叶、电机报废的概率。如果采用飞控板和机架隔离的方式,就能从一定程度上降低震动的影响,但是这样或许会增加重量及成本,所以我选择了PCB机架,这也是初学者最容易实现的一个方案,但不是唯一的方案。
      来自:飞行器时间:2018-09-24 单片机 stm32 pcb
    • N76E003 ISP源码及应用程序

      N76E003 串口ISP升级源代码,注意事项如下:N76E003的代码放在LDROM中,建议从18KB的flash中切出4KB做LDROM目前代码里默认APROM的大小是8K,如果要烧录的APROM的bin大于8K请到ISP_USER.h中修改APROM_SIZE为实际需要的大小。APROM_SIZE一定要大于等于实际烧录bin的大小,并且要是1KB的整数倍。上位机目前支持加载Bin文件。串口波特率是 38400,如果想要支持到115200的波特率还需修改N76E003 HIRC到16.6MHz,可以参考BSP中的IAP_MoidfyHIRC例程。附件资料如下:
      来自:EDA库与代码时间:2018-07-04 源码 n76e003 isp
    • 滚球控制源码及开发经验分享

      着手制作板球(滚球)控制系统,最开始该考虑的是选材,选材选对了,一切都easy了。现在有大咖为你解读他的滚球控制系统制作经验及源码分享。先看端滚球演示视频:http://www.bilibili.com/video/av18219515/选材建议简要说明如下,更详细说明详见附件内容。1、主控。经过本人血泪实践,证明战舰加7670做图像处理还是很吃力,这次毕设直接买了阿波罗,主频216M,性能杠杠滴。 2、摄像头采用7670,读取图像费时,处理也头疼。建议采用摄像头openmv,输出帧率每秒可以达到85帧。opemmv3采用STM32F7作为处理核心,时钟频率可以达到216M。搭载7725,输出帧率可以高达85帧。 3、电机。在比赛之前网上广为流传的一个预测帖子说今年很有可能出板球控制系统,这点倒是预测的很准,但是,帖子推荐了一款电机-直流推杆电机-确是坑了一大批人,单价贵不说还没有反馈。 4、球,球是很关键的一个,乒乓球太轻而且重心不在球心。老师买了钢球,相比之下钢球确实是最合适的选择,几乎不受风的影响。但是钢球难以上色,采用摄像头的色块捕捉就不行了,只能采用灰度捕捉。灰度捕捉这样发挥部分第四问就不知道怎么发挥了,假如采用色块捕捉的话,发挥部分第四问可以采用激光引导,指哪去哪。我采用普通钢珠,发挥部分想让它画个圆,但是效果很差,所以就没做。 5、平板,建议大家采用亚克力板,轻薄平整,玻璃的话太厚。我是拿透明的亚克力板,一面撕去纸,一面将纸张用墨水染黑,这样调整一下灰度的阈值就能追踪小球了。机械结构下面是判断是否到达设定位置部分代码流程图板球(滚球)控制系统源代码截图:
      来自:EDA库与代码时间:2018-07-03 源码 滚球 板球
    • STM32 中小型四轴飞行器控制板设计

      该STM32 中小型四轴飞行器控制板支持quadcopter无人机设计。带有刷式或无刷直流电机飞行中小型四轴飞行器,通过IMU传感器等满足其在实际飞行条件下的性能。FCU可以通过标准的外部遥控器(PWM输入接口)进行控制,也可以通过智能手机或平板电脑上的蓝牙低功耗模块进行控制。磁力计和压力传感器也被嵌入以支持3D导航应用。SWD,I2C和USART连接器可用于FW开发和调试,并支持额外的外部传感器或RF模块。主要特征 紧凑型飞行控制器单元评估板完整的示例固件到中小型四轴飞行器Lipo 1芯电池充电器可以通过低压板载MOSFET直接驱动4个直流有刷电机,也可以使用外部ESC进行直流无刷电机配置主要成分: STM32F401 - 32位MCU ARM ? 的Cortex ?LSM6DSL - iNEMO惯性模块:3D加速度计和3D陀螺仪LIS2MDL - 高性能3D磁力计LPS22HD - MEMS压力传感器:260-1260hPa绝对式数字输出气压计SPBTLE-RF - 适用于Bluetooth Smart v4.1的极低功耗模块STL6N3LLH6 - N沟道30 V,6 A STripFET H6功率MOSFETSTC4054 - 800 mA独立线性锂离子电池充电器
      来自:飞行器时间:2018-06-15 stm32 四轴飞行器 无人机
    • 关注家居安全,做好系统安全防御——人体感应报警器设计

      前言:分享的设计是一个基于51单片机设计的红外热释电的人体感应报警器。当按下布防键30秒钟后系统会进入布防状态,只要一有人进入传感器的范围系统会立即报警,蜂鸣器会发出声音、红色发光二极管会闪烁,提示有人进入。报警方式:红色发光二极管闪烁,蜂鸣器报警。操作说明:1.紧急报警键:按下紧急报警键,系统会马上报警。2.布防键:按下布防键绿色发光二极管会闪烁,说明系统准备开始布防,30秒钟后绿色发光二管会长亮,说明系统进入布防状态了,只要一有人进入传感器的范围内系统马上就会报警。3.取消键:按下取消键可取消当前报警。4.红色发光二极管:当有报警时此发光二极管长亮,否则熄灭。5.绿色发光二极管:用做布防状态指示灯。6.黄色发光二极管:用做传感器指示,当传感器有信号输出,此灯会亮,否则熄灭。仿真图:电路图:实物图:附件内容截图:
    • CREELINKS STM32 无人机+遥控器资料开源(硬件+程序源码+地面站源码+教程等)

      CREELINKS小四轴简介 诸多无人机爱好者想亲手动手DIY一个自己专属的无人机,买个现成的飞控板,组装一下就能飞(太easy,不仅毫无成就感,而且啥也没学到)。搜罗一下现如今无人机市场,各种无人机琳琅满目,开源无人机才是DIY的最爱,笔者也了解过无人机现状及相关开源的项目,如Crazepony、CrazyFile、Paparazzi UAV、Dronecode / PX4、OpenDroneMap等,但大多数开源无人机上手难度大,代码晦涩难理解,且处于不同的处理器平台,移植相当困难,代码设计难以借鉴及修改。小编特此打造一款与众不同的开源无人机。CREELINKS无人机小四轴+遥控器实物展示:小四轴无人机基本参数: 1) 处理器:STM32F103RET6/512K ROM/64K RAM2) 加/角速度:MPU60503) 气压计:BMP1804) 通讯方式:WIFI(ESP8266)、蓝牙(HC-05)、2.4G射频(NRF24L01+)5) 电机:8520空心杯6) 电池:850mA锂电池7) 遥控器:10K高精度遥杆、1.8寸TFT彩色液晶显示屏8) 滤波算法:滑动平均、限幅9) 姿态解算:默认卡尔曼,可通过地面站配置为一阶、二阶、四元数。10) PID算法:串行PID控制算法11) GPS:当前V1.0版本暂不支持12) 图传:当前V1.0版本暂不支持无人机特点: 开源所有的源代码及原理图(PCB暂不开源)支持代码无缝移植到其他平台支持WIFI方式连接地面站支持WIFI方式连接手机支持WIFI方式连接遥控器支持通过地面站配置PID参数及滤波参数支持通过地面站观察参数波形遥控器支持WIFI、蓝牙、2.4G射频三种通讯方式CREELINKS开源无人机有何不同?软件及硬件完全基于CREELINKS物联网平台的模块化设计思想,硬件模块抽象化、模块驱动对象化。整套实现的无人机代码,与底层处理器平台彻底无关,用户可很方便的移植到其它任何处理器平台。飞控系统架构:飞控源码:所有的附件内容截图:实物购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.w4023-...相关推荐:【2016英飞凌杯一等奖】基于英飞凌无人机解决方案的跟拍应用设计英飞凌无人机XMC4500多机演示板 - 全系统解决方案
      来自:飞行器时间:2017-05-11 遥控器 无人机 小四轴 creelinks
    • sim900扩展板制作家居安防报警器(教程+资料分享)

      用到的配件有:视频演示:3pin杜邦线和高脚排母不是必要的,可以用1pin杜邦线代替。9V/2A电源适配器必须要,因为这个ICOMSAT工作的峰值电流是2A,比如打电话的瞬间,如果供电不足就会掉电。天线和延长线是跟ICOMSAT配套的,买就送。Sim卡仅支持联通或者移动的2G卡,不支持3G卡和电信卡。看起来很多东西,组装起来就很少了哦。因为我们要使用到sim900的串口,所以烧写程序前不要把ICOMSAT叠加上去,否则程序烧写不进uno。产品详细资料见“相关文件”下载。附件内容包括ICOMSAT的手册,原理图和库文件。虽然现在我们只是做简单教程,不需要用到库,但是有了库文件,小伙伴们就可以开发出更牛逼的作品了。我很期待哦~附件内容截图:以下是这次教程用到的简单代码: 实现检测到人体活动就打电话给自己的防盗功能。当然你也可以使用MQ2传感器、按钮或其他传感器来触发。它也可以通过接收电话、短信来实现其他操作。具体参考库文件。接下来组装硬件,使用3PIN杜邦线,连接人体红外传感器到D2,插入高脚排母,如图:插入sim卡(确认有钱,没有过期),接上天线,叠加上ICOMSAT。如下图:注意跳帽是这样跳。如下图,(详细说明见产品手册)如果是用的1pin杜邦线,最终效果如下图:硬件就这样组装好了,因为使用的是程序自动开机,所以上电后sim900模块就开始启动了,传感器也开始工作了。使用前,一定要把人体红外传感器固定住,因为从相对论来说,它自己动的话也是可以判断为检测到运动。淘宝地址:http://itead.taobao.com/
      来自:通信与网络时间:2017-04-18 报警器 sim900 安防 icomsat
    • 基于 Intel 近距离心肺参数测量系统(操作说明、github源码、APP源码)

      声明:该设计创意来自DF创客社区,仅供学习参考,不可用于商业用途。近距离心肺参数测量系统设计的目的: 通过手机安装APP,让大家可以更近距离的接触、并测量心肺复苏训练这样的项目。然后,随着心肺复苏的动作,这个界面会给你指导提示:比如频率的高低、位置的上下左右、按压力度的大小 以及 呼气的大小等等。大概用途展示如下:设计组成:硬件包括如下:首先,找一个类似的假人,如下图:然后,在胸部的四个黄色的点处分别放置一个压电陶瓷传感器。如下图所示:接着,在空腔处放置一个 水流计,如下图:基本上必要的硬件已经差不多了,轮到我们的主角上场了——Edison这里简单描述下传感器的接线方法:1, 压电陶瓷输出是模拟量,所以分别接在了Edison Arduino扩展板的A0-A3上。2, 水流计输出是方波,接在Edison Arduino扩展板的模拟口或者数字口均可,为方便这里接在了A4上面。3,使用了一个 小氪机器人 双模蓝牙模块,将模块的串口接在了扩展板的RX 和 TX 上。好了,传感器准备完毕了,程序源码见“相关文件”下载。设计好的便于查看APP展示:
      来自:可穿戴设备时间:2017-03-24 源码 intel 测量系统 心肺测量
    • 基于MSP430的激光安防系统,性能可靠、稳定(原理图、PCB源文件、程序源码)

      其实2016年6月开始,本系统就已经在爸妈150平店铺投入使用,如今测试近10个月每天24小时不断电测试使用,未有任何问题出现,性能可靠稳定。特于现在放出电路图。本安防系统具有如下特点: 1. 使用工业激光头(30元左右一对),线性度极好,误报率基本为0; 2. 具有进门“欢迎观临”,出门“欢迎再来”语音,支持软件定制,启用或禁用。 3. 基本款具有4路入侵探测功能,并可使用译码器进行多路扩展,支持256路入侵检测。 4. 具有语音提醒及报警功能并支持定制,支持白天夜间切换报警模式。 5. 采用POE供电及数据传输,布线简单快捷,成本低廉。 。。。 其他的想不起来了 PS: 适用于店铺,家庭等环境。 提供PCB文件及源代码。 芯片:MSP430G2553说明:语音芯片没型号,就是普通语音芯片,用其他的代替都可以,只是程序会不太一样。该语音芯片购买链接:https://world.taobao.com/item/19723510502.htm?from...语音芯片购买链接:焊接实物图展示:基于MSP430的激光安防系统原理图、PCB截图:基于MSP430的激光安防系统程序源码截图:
    • nRF24L01无线收发模块学习笔记(端口连接图、上位机、Arduino源码、操作说明等)

      nRF24L01 介绍: nRF24L01是一款工作在 2.4~2.5GHz 世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片,输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。有极低的电流消耗,当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9.0mA,接收模式时为12.3mA。掉电模式和待机模式下电流消耗更低。nRF24L01参考数据: 供电电压:1.9 V~3.6V;最大发射功率:0 dBm;最大数据传输率:2000 kbps;发射模式下电流消耗(0dBm时):11.3 mA;接收模式下电流消耗(2000kbps):12.3 mA;接收模式数据传输率为1000kbps下的灵敏度:-85 dBm;掉电模式下电流消耗:900 nA。淘宝上面有两种nRF24L01模块,一种是单纯的nRF24L01模块,号称传输距离250m的,几块钱就有交易;另外一种是NRF24L01+PA+LNA模块,包含放大,号称可以传输1000m,价格几十块。实际距离视地形和障碍物而定,是否够远只能通过试用确定。单纯nRF24L01模块做示例:nRF24L01与Arduino UNO硬件连接此模块是使用SPI方式连接,在标准SPI口基础增加CE和CSN引脚:nRF24L01 Arduino UNOVCC <-> 3.3VGND <-> GNDCE <-> D9CSN <-> D10MOSI<-> D11MISO<-> D12SCK <-> D13IRQ <-> 不接还有就是nRF24L01属于对传模块。每块芯片既是发射器,也是接收器。所以一般来说,要使用两块nRF24L01+两块Arduino才能进行测试。实验1将Sender机A0的AD转换值无线发送到Receiver机,Sender机(A0端与电源两端接一个电位器,阻值随意,一般1k~100k均可)原理图如截图:代码:首先需要安装Mirf库,可以在http://playground.arduino.cc/InterfacingWithHardware/Nrf24L01下载或者本文附件下载。实验2将上述的数据绘图表。修改一下输出格式,然后用现成的串口图表软件显示出来。详见附件内容操作说明文档。上位机:直接用现成软件比如这个串口猎人。配置如图。依照图片顺序配置成截图一样即可。附件内容截图:
      来自:通信与网络时间:2017-03-23 arduino nrf24l01 源码 学习笔记
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    发布于 2016 年 11 月 29日
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