基于单片机的wifi模块原理图分析
本文介绍由单片机stm32f103控制无线数字传输芯片nrf24l01的wifi模块的设计原理，通过无线方式进行数据双向远程传输，两端采用全双工方式通信，该系统具有成本低，功耗低，软件设计简单以及通信可靠等优点。
nrf24l01引脚功能及描述 nrf24l01nrf24l01的封装及引脚排列如图所示。各引脚功能如下：
nrf24l01引脚示意图
ce：使能发射或接收；
csn，sck，mosi，miso：spi引脚端，微处理器可通过此引脚配置nrf24l01；
irq：中断标志位；
vdd：电源输入端；
nrf24l01模块 nrf24l01模块有八个引脚需要连接到stm32，在这里由于用到了spi1的四个引脚，直接与pa（4-6）引脚相连，设置gpio复用功能就直接可用spi1，无线模块的其他引脚分别与pa1和pa7相连，这样可以简化电路，如下：
vss：电源地；
xc2，xc1：晶体振荡器引脚；
vdd_pa：为功率放大器供电，输出为1.8v；
ant1，ant2：天线接口；i
ref：参考电流输入。
工作模式 nrf24l01有工作模式有四种：收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。nrf24l01的工作模式由pwr_up、ce、tx_en和cs三个引脚决定，如表。
收发模式：nrf24l01的收发模式有shockbursttm收发模式和直接收发模式两种，收发模式由器件配置字决定。
shockbursttm收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速（1mbps）发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：
1）尽量节能；
2）低的系统费用（低速微处理器也能进行高速射频发射）；
3）数据在空中停留时间短，抗干扰性高。nrf24l01的shockbursttm技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。在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，当发送过程完成后，数据准备好引脚通知微处理器数据发射完毕。
配置模式：在配置模式，15字节的配置字被送到nrf24l01，这通过cs、clk1和data三个引脚完成。
空闲模式：nrf24l01的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间。在空闲模式下，部分片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关，如外部晶振为4mhz时工作电流为12ua，外部晶振为16mhz时工作电流为32ua。在空闲模式下，配置字的内容保持在nrf24l01片内。
关机模式：在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流小于1ua。关机模式下，配置字的内容也会被保持在nrf24l01片内，这是该模式与断电状态最大的区别。
stm32f103模块电路 电源电路由于stm32直接由pc的usb供电，提供5v电源，所以不需要总电源，但nrf24l01模块需要低于3.5v电压，所以需要3.3v稳压电路，如下：
3.3v稳压电路
显示模块 2.8寸tft-lcd与stm32连接原理图，如下：
lcd原理图
按键模块 按键模块用到了按键控制发送数据，按键原理图，如下：
按键连接原理图
nrf24l01模块 nrf24l01模块有八个引脚需要连接到stm32，在这里由于用到了spi1的四个引脚，直接与pa（4-6）引脚相连，设置gpio复用功能就直接可用spi1，无线模块的其他引脚分别与pa1和pa7相连，这样可以简化电路，如下：
nrf24l01原理图
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nrf24l01引脚功能及描述 nrf24l01nrf24l01的封装及引脚排列如图所示。各引脚功能如下：
nrf24l01引脚示意图
ce：使能发射或接收；
csn，sck，mosi，miso：spi引脚端，微处理器可通过此引脚配置nrf24l01；
irq：中断标志位；
vdd：电源输入端；
nrf24l01模块 nrf24l01模块有八个引脚需要连接到stm32，在这里由于用到了spi1的四个引脚，直接与pa（4-6）引脚相连，设置gpio复用功能就直接可用spi1，无线模块的其他引脚分别与pa1和pa7相连，这样可以简化电路，如下：
vss：电源地；
xc2，xc1：晶体振荡器引脚；
vdd_pa：为功率放大器供电，输出为1.8v；
ant1，ant2：天线接口；i
ref：参考电流输入。
工作模式 nrf24l01有工作模式有四种：收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。nrf24l01的工作模式由pwr_up、ce、tx_en和cs三个引脚决定，如表。
收发模式：nrf24l01的收发模式有shockbursttm收发模式和直接收发模式两种，收发模式由器件配置字决定。
shockbursttm收发模式下，使用片内的先入先出堆栈区，数据低速从微控制器送入，但高速（1mbps）发射，这样可以尽量节能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行，这种做法有三大好处：
1）尽量节能；
2）低的系统费用（低速微处理器也能进行高速射频发射）；
3）数据在空中停留时间短，抗干扰性高。nrf24l01的shockbursttm技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。在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，当发送过程完成后，数据准备好引脚通知微处理器数据发射完毕。
配置模式：在配置模式，15字节的配置字被送到nrf24l01，这通过cs、clk1和data三个引脚完成。
空闲模式：nrf24l01的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计，其最大的优点是，实现节能的同时，缩短芯片的起动时间。在空闲模式下，部分片内晶振仍在工作，此时的工作电流跟外部晶振的频率有关，如外部晶振为4mhz时工作电流为12ua，外部晶振为16mhz时工作电流为32ua。在空闲模式下，配置字的内容保持在nrf24l01片内。
关机模式：在关机模式下，为了得到最小的工作电流，一般此时的工作电流小于1ua。关机模式下，配置字的内容也会被保持在nrf24l01片内，这是该模式与断电状态最大的区别。
stm32f103模块电路 电源电路由于stm32直接由pc的usb供电，提供5v电源，所以不需要总电源，但nrf24l01模块需要低于3.5v电压，所以需要3.3v稳压电路，如下：
3.3v稳压电路
显示模块 2.8寸tft-lcd与stm32连接原理图，如下：
lcd原理图
按键模块 按键模块用到了按键控制发送数据，按键原理图，如下：
按键连接原理图
nrf24l01模块 nrf24l01模块有八个引脚需要连接到stm32，在这里由于用到了spi1的四个引脚，直接与pa（4-6）引脚相连，设置gpio复用功能就直接可用spi1，无线模块的其他引脚分别与pa1和pa7相连，这样可以简化电路，如下：
nrf24l01原理图
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