El nRF8001 إنها شريحة بلوتوث منخفضة الطاقة الذي يسمح بالاتصال اللاسلكي بين الأجهزة مثل iPhone أو Samsung Galaxy و مجلس التنمية اردوينو. أصبح هذا النوع من تقنية BLE خيارًا شائعًا للمطورين الذين يتطلعون إلى إنشاء حلول استهلاكية أو صناعية تتطلب استهلاكًا منخفضًا للطاقة.
اليوم، دمج الوحدات Bluetooh 4.0 مع أجهزة مثل Arduino، يعد خيارًا قويًا وبأسعار معقولة لمجموعة واسعة من المشاريع. في هذه المقالة، سوف نستكشف كيفية توصيل وتكوين وحدة nRF8001 مع Arduino، سنشرح خصوصيات وعموميات عملية التكامل وسنتناول المحتوى الفني بعمق لأولئك الذين يتطلعون إلى تحسين مشاريعهم.
ما هي وحدة nRF8001؟
وحدة nRF8001 لأنه يعتمد على الشرائح التي طورتها أشباه الموصلات في الشمال، شريحة إرسال واستقبال BLE تستخدم ناقل SPI مخصصًا للتواصل مع وحدات التحكم مثل Arduino. على الرغم من أنه جهاز إرسال واستقبال يعمل بتقنية Bluetooth منخفض الطاقة، إلا أن هذه الوحدة تتطلب بعض المكونات الإضافية لضمان التشغيل السليم، مثل هوائي خارجي.
ومن المهم أن نلاحظ أن هذه الشريحة يعمل على 3.3 فولت، لذا يجب توخي الحذر حتى لا يتم تشغيل الدائرة بجهد أعلى، مما قد يؤدي إلى تلف الشريحة بشكل لا رجعة فيه. لحل هذه المشكلة، تم تضمين الاختراق في nRF8001 دوائر تغيير المستوى مما يضمن إمكانية استخدامه مع لوحات Arduino التي تعمل بجهد 5V.
دمج nRF8001 مع اردوينو
لدمج nRF8001 مع Arduino الخاص بك، تحتاج أولاً إلى إجراء التوصيلات المناسبة بين الوحدة واللوحة. يستخدم nRF8001 أ حافلة SPI للتواصل مع المتحكم الدقيق . أهم الدبابيس التي يجب وضعها في الاعتبار هي:
- VIN: يتصل بـ 5V من Arduino.
- GND: يتصل بأحد المسامير الأرضية (GND) الخاصة بـ Arduino.
- SCK: يتوافق مع دبوس ساعة SPI (رقمي 13 على a Arduino UNO).
- ميسو: دبوس SPI MISO (رقمي 12 في a Arduino UNO).
- MOSI: دبوس SPI MOSI (رقمي 11 في a Arduino UNO).
- REQ: دبوس اختيار الشريحة (يمكن أن يكون رقمي 10).
- RST: يستخدم لإعادة ضبط الوحدة (رقمي 9).
- ردي: دبوس المقاطعة، يتصل بالمنفذ الرقمي 2 في Arduino.
بمجرد توصيل الأطراف، يمكنك استخدام مكتبات متنوعة للعمل مع nRF8001. بعض الخيارات الشائعة التي يمكنك تنزيلها هي تلك التي نشرتها Adafruit أو مستودعها "اردوينو-BLE الطرفية" de سانديب ميستري. تسمح لك هذه المكتبات بتكوين الشريحة لتعمل كجهاز طرفي مخصص لـ BLE.
استخدام المكتبات لـ nRF8001
أحد الخيارات الممتازة لبدء استخدام nRF8001 هو استخدام مكتبة "Adafruit_BLE_UART"، والتي تتميز بسهولة تنفيذها. فهو يسمح لك بالتعامل مع الاتصال بين Bluetooth وArduino بكفاءة، ومحاكاة منفذ تسلسلي لنقل البيانات بسهولة بين وحدة التحكم الدقيقة والجهاز المحمول.
مع هذه المكتبة، يمكنك بسهولة إنشاء اتصالات بليه بين أجهزة الكمبيوتر الخاصة بك اردوينو وأجهزة مثل iPhone أو Android (من الإصدار 4.3). علاوة على ذلك، تتيح لك هذه المكتبة التفاعل مع nRF8001 لتلقي بيانات المستشعر أو إرسال الإشارات أو العمل كواجهة تحكم لاسلكية عن بعد.
من التفاصيل المهمة أن هذه المكتبة تنفذ قائمة انتظار بيانات داخلية، مما يسمح لجهاز BLE بالعمل بشكل مشابه للمنفذ التسلسلي. يؤدي هذا إلى تبسيط البرمجة إلى حد كبير، حيث يمكنك التعامل مع الاتصال مع BLE بشكل مشابه لاستخدام مسلسل لنقل USB.
اعتبارات للنظر
El nRF8001 إنها شريحة موثوقة ومتعددة الاستخدامات إلى حد ما، ولكن هناك بعض منها الاعتبارات الرئيسية ما يجب أن تضعه في الاعتبار قبل استخدامه:
- لا تستخدم الشريحة بمستويات جهد أعلى من 3.3 فولت لتجنب إتلافها.
- إذا كنت تخطط لاستخدام اتصال BLE لمشروع أكثر تعقيدًا، مثل التعامل مع خدمات أو ميزات متعددة، فستحتاج إلى وحدة تحكم دقيقة مزودة على الأقل ذاكرة الوصول العشوائي 2 كيلو بايت y مساحة فلاش 32 كيلو بايت.
- nRF8001 هو الحل استهلاك منخفض للطاقة، مثالي للمشاريع التي تتطلب الحفاظ على الاتصال لفترات طويلة، باستخدام القليل من الطاقة.
- هذه الوحدة غير متوافقة مع جميع الأجهزة الطرفية لـ Adafruit BLE، لذا تأكد من مراجعة وثائق المكونات قبل بدء المشروع.
عند العمل مع شريحة nRF8001، من المثالي أن تتعرف على أدوات مثل استوديو nRFgo، والذي يسمح بإنشاء وتكوين الميزات التي ستستخدمها في مشروعك. ومع ذلك، إذا كنت تعمل مع مكتبة Sandeep Mistry، فلن يكون من الضروري استخدام nRFgo Studio، وهي ميزة إذا كنت تتطلع إلى تبسيط عملية التطوير.
أخيرًا ، تذكر ذلك اتصالات SPI فهي غير متزامنة على nRF8001، مما يعني أن بعض الاستجابات لأوامرك لن تصل على الفور. للتعامل مع هذا، من المهم التعامل مع الأحداث والاستجابات من خلالها معالجات يعمل في الخلفية.