使用NRF24L01进行故障排除Arduino/PI4通信

Question

我有一个项目需要在没有 WiFi 的情况下进行短距离通信，因此我尝试使用一些 nRF24L01 收发器来实现这一点。

我使用 Arduino Uno 传输数据，使用 Raspberry Pi 4 接收数据，但到目前为止 Pi 还没有收到任何消息。目前我已经浏览了各种教程和包/库，但完全没有成功。

我是一位经验丰富的软件开发人员，但对 Arduino 方面的经验并不丰富。

配置如下：

Arduino：

nrf24	arduino
Vin	3V3
GND	GND
CE	Pin 9
CNS	Pin 10
MOSI	Pin 11
MISO	Pin 12
SCK	Pin 13

#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include "printf.h"

RF24 radio(9, 10);


void setup() {
  printf_begin();
  Serial.begin(9600);
  radio.begin();
  radio.setChannel(0x76);
  const uint64_t address = 0xfd7dfdfdfd;
  radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);
  radio.setCRCLength(RF24_CRC_16);
  radio.enableDynamicPayloads();
  radio.enableAckPayload();
  radio.setDataRate(RF24_1MBPS);
  radio.openWritingPipe(address);
  radio.stopListening();
  radio.printDetails();
}

void loop() {
  bool sendResult;

  if (radio.available()){
    Serial.println("Radio is available");
  } else {
    Serial.println("Radio is unavailable");
  }

  char text[32] = "Testeroni";
  sendResult = radio.write(&text, sizeof(text));

  if (sendResult) {
    Serial.println("Message sent");
  } else {
    Serial.println("Message not sent");
  }
  delay(1000);
}

Pi 4：

使用lib_nrf24包。

SPI 使能：

$ stat /dev/spidev0.0
  File: /dev/spidev0.0
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   character special file
Device: 5h/5d   Inode: 420         Links: 1     Device type: 99,0
Access: (0660/crw-rw----)  Uid: (    0/    root)   Gid: (  999/     spi)
Access: 2022-04-02 16:16:46.749999997 -0500
Modify: 2022-04-02 16:16:46.749999997 -0500
Change: 2022-04-02 16:16:46.749999997 -0500
 Birth: -

nrf24	pi/GPIO
Vin	Pin 17 / 3V3
GND	Pin 20 / GND
CE	Pin 22 / GPIO 25
CNS	Pin 24 / GPIO 8 / SPI0_CE0_N
MOSI	Pin 19 / GPIO 10 / SPI0_MOSI
MISO	Pin 21 / GPIO 9 / SPI0_MISO
SCK	Pin 23 / GPIO 11 / SPI0_CLK

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
import time
import spidev
from lib_nrf24 import NRF24


radio = NRF24(GPIO, spidev.SpiDev())
radio.begin(0, 7)
radio.setRetries(15, 15)
radio.setChannel(0x76)
radio.setDataRate(NRF24.BR_1MBPS)
radio.setPALevel(NRF24.PA_MIN)
radio.setCRCLength(NRF24.CRC_8)
radio.setAutoAck(True)
radio.enableDynamicPayloads()
radio.enableAckPayload()
radio.openReadingPipe(0, [0xfd, 0x7d, 0xfd, 0xfd, 0xfd])
radio.startListening()
radio.stopListening()
radio.printDetails()
radio.startListening()

c = 1
while True:
    akpl_buf = [c,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5,6,7,8]

    while not radio.available([0]):
        time.sleep(10000/1000000.0)

    recv_buffer = []
    radio.read(recv_buffer, radio.getDynamicPayloadSize())
    if recv_buffer:
        print(f'Received: {recv_buffer}')

    c += 1
    if c&1 == 0:
        radio.writeAckPayload(1, akpl_buf, len(akpl_buf))

    time.sleep(1)

启动

我首先启动 Raspberry Pi 接收器：

$ sudo python library_listener.py
/home/pokeybill/lib_nrf24.py:377: RuntimeWarning: This channel is already in use, continuing anyway.  Use GPIO.setwarnings(False) to disable warnings.
  self.GPIO.setup(self.ce_pin, self.GPIO.OUT)
STATUS   = 0x03 RX_DR=0 TX_DS=0 MAX_RT=0 RX_P_NO=1 TX_FULL=1
RX_ADDR_P0-1     =
 0xffdfffffff 0xf87878f8f8
RX_ADDR_P2-5     =
0xf8
0xf9
0xf9
0xf9

TX_ADDR          =
 0xfdfdfdfdfd
RX_PW_P0-6       =
0x81
0x80
0x80
0x80
0x80
0xc0

EN_AA            =
0x8f

EN_RXADDR        =
0xc0

RF_CH            =
0x9f

RF_SETUP         =
0xff

CONFIG           =
0x98

DYNPD/FEATURE    =
0x83
0x81

Data Rate        = 1MBPS
Model            = nRF24L01
CRC Length       = 8 bits
PA Power         = PA_HIGH
Received: [128, 0, 0, 0, 0]

然后启动 Arduino Uno，这是串行输出：

STATUS       = 0x0e RX_DR=0 TX_DS=0 MAX_RT=0 RX_P_NO=7 TX_FULL=0
RX_ADDR_P0-1     = 0xfd7dfdfdfd 0x0104030201
RX_ADDR_P2-5     = 0xc3 0xc4 0xc5 0xc6
TX_ADDR      = 0xfd7dfdfdfd
RX_PW_P0-6   = 0x20 0x20 0x20 0x20 0x20 0x20
EN_AA        = 0x3f
EN_RXADDR    = 0x03
RF_CH        = 0x76
RF_SETUP     = 0x01
CONFIG       = 0x0a
DYNPD/FEATURE    = 0x3f 0x06
Data Rate    = 1MBPS
Model        = nRF24L01+
CRC Length   = 8 bits
PA Power     = PA_MIN
Radio is unavailable
Message not sent

我立即注意到警告：

RuntimeWarning: This channel is already in use, continuing anyway.  Use GPIO.setwarnings(False) to disable warnings.
  self.GPIO.setup(self.ce_pin, self.GPIO.OUT)

但是，似乎无论我做什么，我总是收到此警告。我尝试多次重新启动 pi 并显式调用 GPIO.cleanup() ，但没有任何乐趣。

另外，似乎无论我在 Raspberry Pi 代码中使用什么管道地址，它们都与我看到的接收器配置不匹配。

arduino radio.available() 调用永远不会返回 true，并且 radio.write 调用永远不会被确认。

Raspberry Pi 偶尔会收到随机噪音，但从未收到来自 arduino 的消息。当我在代码中明确将通道设置为 0x76 时，pi 似乎也有一个 RF_CH=0x1f 。对我来说，感觉好像我错过了 Pi 方面的一些东西，但我真的不知道足够理解我在这里错过了什么。

弄清楚这一点所需的信息可能在无线电详细信息输出中，但我只是不确定在哪里查看。我尝试过改变 CRC 长度、PA 功率和写/读管道地址 - 对这些值的调整没有产生任何差异。

Answer 1

关于日志开头警告的问题，您可以按照以下步骤操作： http://raspi.tv/2013/rpi-gpio-basics-3-how-to-exit-gpio-programs-cleanly-avoid-warnings-and-protect-your-pi 并实施try:、exception: 和finally: 结构。它帮助我摆脱了这个警告。

但是，我担心我的 arduino - 树莓派与 NRF24L01 的链接存在同样的问题。事实上，我没有实现使用相同的库让它工作。我使用 printDetails 方法返回的配置与我之前配置的不对应。