nrfLove – программно-аппаратный комплекс, предназначенный для радиоприема с помощью трансиверов nRF24l01. Авторская инструкция по сборке аппаратной части комплекса создана специально для участников чемпионата Воздушно-инженерная школа (CanSat в России). 01 февраля 2020 г.
Схема
Проект nrfLove подразумевает использование платы RF-Nano со специальной прошивкой без вмешательства в электронную схему. Положительно скажется на стабильности работы установка двух электролитических конденсаторов емкостью 100-470 uF: на шину питания 5V (положительный вывод «+» — на контакт «5V», отрицательный вывод «-» — на контакт «GND») и на шину питания 3.3V (положительный вывод «+» — на контакт «3V3», отрицательный вывод «-» — на контакт «GND»). Будьте осторожны! Замыкание контактов питания может вывести из строя RF-Nano или повредить питающие цепи компьютера.
Однако не исключена возможность самостоятельной сборки совместимого устройства. Например, для сборки рекомендуется следующая схема на базе платформы Arduino Nano с процессором ATmega328P и отдельного радиомодуля nRF24l01. Эта схема фактически повторяет стандартный способ подключения модуля nRF к Arduino.
Программирование с помощью штатного bootloader
После сборки устройства необходимо загрузить в микроконтроллер управляющую программу – прошивку. Для удобства использования разработчик прошивки предусмотрел возможность загрузки с помощью стандартных средств, без применения программатора.
В первую очередь для загрузки прошивки необходимо установить драйвер. Если Вы используете оригинальную плату Arduino, нужно установить драйвер с официального сайта. На неоригинальных платах Arduino, как и на плате RF-Nano, используется чип-конвертер CH340, поэтому процедура установки несколько отличается. Для начала, нужно скачать драйвер для CH340. После извлечения файлов из архива нужно запустить приложение SETUP.EXE и выберите INSTALL.
После установки драйвера нужно зайти в диспетчер устройств (ПКМ по «Компьютер» > Управление > (в левой боковой панели) Диспетчер устройств) и узнать номер последовательного порта, к которому подключена приемная станция. Как правило, это любой COM-порт, кроме COM1. Если в списке много COM-портов, необходимо выбрать тот, который содержит слово «SERIAL» или название чипа «CH340». Нужно запомнить это название, чтобы в дальнейшем обращаться к нему.
Теперь можно загрузить прошивку. Для этого потребуется приложение gcUploader. Работа с ним крайне проста. В первую очередь нужно открыть окно настроек (значок «шестеренка») и выбрать нужный последовательный порт, тип платы (Nano), затем перетащить заранее скачанный файл прошивки в соответствующую область. Для запуска процесса нужно нажать на изображение микроконтроллера. Обратите внимание, что во время прошивки никакая другая программа (в т.ч. nrfLove-конфигуратор) не должна обращаться к используемому COM-порту.
Программирование с помощью программатора
Если по каким-либо причинам нет возможности загрузить прошивку в микроконтроллер посредством штатного загрузчика, следует воспользоваться программатором.
После сборки устройства необходимо загрузить в микроконтроллер управляющую программу – прошивку. Начиная с версии 1-2 прошивка состоит из двух файлов: FLASH и EEPROM. И flash и eeprom желательно записывать с помощью программатора (т.к. запись eeprom предыдущим способом осуществить нельзя, а запись только flash при помощи gcUploader не тестировалась).
Для программирования микроконтроллеров AVR доступны различные программаторы (USBasp, USB-ISP, Arduino as ISP, USB tiny и т.д.) и различные программы (SinaProg, AVRDUDE PROG, Khazama и т.д.)
Далее следует загрузить настройки в плату. Для этого нужно открыть программу-конфигуратор nrfLove и загрузить в приемную станцию необходимые настройки.
Ссылки
Каталог прошивок для nrfLove RF-NANO: https://dozorfeo.ru/soft/firmware.php
Необходимое программное обеспечение: https://disk.yandex.ru/d/sD4s_LXchq0JlQ
Даташит (документация) на радиочип nRF24l01: https://disk.yandex.ru/i/8nX4yXA09meppA
Перевод даташита на русский язык в человекопонятной трактовке на Aterlux: http://aterlux.ru/article/nrf24l01p
Описание программы-конфигуратора nrfLove: на этом канале в Я.Дзен
Сайт чемпионата RosCanSat: http://roscansat.com
Видео
Пример использования комплекса nrfLove для участников регулярной лиги ВИШ "CanSat в России".