51+STM32+SD卡+znFAT+NRF24L01射频实现"文件无线传输"【自定协议】

只看该作者 · 2014-1-30 01:42

本帖最后由 znmcu 于 2014-1-30 02:05 编辑

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在振南的ZN-X开发板上配备了NRF24L01射频收发模块的接口，兼容公版模块。znFAT文件系统与射频能有什么关系呢？它们搭配在一起又能实现什么功能呢？应该说它的意义还是比较大的，可以实现文件数据的无线传输功能。这为文件系统的应用创造了新的思路。

你有没有过这样的经历。当你进入飞机场时，会通过蓝牙或网络接收到一些信息文件，诸如通知或新闻等。再比如有的时候我们需要为野外工作的设备升级固件，但又很难接近设备，也许你会希望有一种脱机烧录器，可以读取SD卡上的程序文件，通过无线方式完成烧录工作。有人基于射频的无线通信技术之后，很多东西都可以驭之于数里之外了。

NRF24L01是非常经典的2.4GHz射频通信芯片，它以高可靠性、高数据传输速率等优点得到人们的广泛应用。此实验中使用NRF24L01，51与STM32（两块ZN-X开发板），再配以SD卡与振南的znFAT文件系统方案，最终完成文件的无线传输与存储。实验示意如下图。

实验中51单片机读取SD卡中的某一文件，将其数据按一定的通信协议分多帧以无线方式传至STM32，STM32接收数据解析后将有效数据写入到SD卡的文件中。在这个过程中，SD卡、NRF24L01等硬件的底层驱动以及znFAT文件系统其实都不是问题，它们在振南的眼里已经比较成熟了。最重要的其实是通信协议，它是使得数据传输有条不紊进行的核心。

振南这里使用的是一种自定义的文件传输协议，它简单易行，又能基本上保证数据的正确性。协议具体内容如下图所示。

在代码里，首先检测数据头是否为’@’，如果是则认为它是一个合法的数据包，进而开始对后面的数据进行解析，否则认为它是一个非法数据包，输出错误提示。由于NRF24L01一次最多只能收发32字节的数据，所以本协议中数据包总长度为32字节。每次传输的最大数据长度为28字节，其余4个字节，分别用于数据头、有效数据长度与当前数据包的包号（0～N）。有效数据长度用来告诉我们从此包数据中提取多少有效数据，写入到SD卡中；数据包号可用于侦查是否有数据包丢失，进而采取相应的措施（比如重传，不过此实验中没有实现重传机制，如果出现包现象，则直接补0）。

实验相关图片效果：