大家好，我是阿樂，今天教大家做一個無線遙控開關。
如下圖：
我想要實現的功能是，遙控端輸出一個高電平或者低電平，接收端也能同時輸出一個高電平或者低電平，這樣就能隔空控制很多東西，也不用拉線布線。
手頭正好有2.4G模塊，型號是NRF24L01，那我們就用它來實現。這個模塊也不算貴，如下圖：
這種外接膠棒天線帶PA放大的也就十塊錢左右，號稱距離可達1100米，當然實際我也沒去試過。
然後更常見更便宜的是板載天線的，體積也更小，價格也就四五塊錢，非常值得入手玩玩。實物如下圖：
今天我以這個外接膠棒天線帶PA放大的NRF24L01作為例子來給大家講解。先來講講它的引腳，把它反過來，令光滑沒有元器件的一面對著我們，這面就是背面，它的正面有密密麻麻的小小個的元器件。示意圖如下：
將模塊翻過來，看到它的背面，它有兩排排針，如下圖：
最上面兩個排針，左邊是電源輸入引腳，可輸入3V-3.6V的直流電，推薦是用3.3V。過來右邊是電源地，GND，是電源負極。下來第二排兩個排針，左邊是CSN，右邊是CE。下來第三排兩個排針，左邊MOSI，右邊是SCK。最後一排兩個排針，左邊是IRQ,右邊是MISO。
接下來給大家解釋一下這些引腳對應的功能：
CSN，它是Chip Select Not的縮寫，是接收端選擇引腳, Not代表低電平有效。
CE是Chip Enable的縮寫，是發射／接收狀態選擇引腳。
MOSI是Master Out Slave In的縮寫，主出從入，是控制端輸出，接收端輸入引腳，通常簡寫成MO。
SCK是Serial Clock的縮寫，是時鐘信號腳。
IRQ是Interrupt Request的縮寫，是中斷請求腳，今天我們不會用到這個腳。
MISO是Master In Slave Out的縮寫，主入從出，是控制端輸入，接收端輸出引腳，通常簡寫成MI。
單獨的這個NRF24L01模塊自己還不能完成通訊去收發數據，我們需要一個單片機通過編程給它設置，一個當做發射端，另一個當做接收端，這樣才能用來一對一通訊收發數據。當然它也可以用來設置一對多通訊。
這樣子的話我們就會需要兩個NRF24L01模塊，兩個單片機。單片機我用Arduino pro mini，如下圖：
上圖中的這個小東西，它相當於一個小開發板，用它來控制設置NRF24L01模塊，別人已經寫有很多庫了，我直接調用就可以，就不用去底層設置寄存器，不用什麼都親歷親為，可以省下很多時間，這對於初學者來說很容易上手，可以快速開發，這個就是用Arduino的好處。一會兒我們直接用別人寫好的庫，直接修改例程就得了。
好，看硬體連接，我簡單畫了個接線圖，如下圖：
Arduino和NRF24L01模塊的連線，無論發射端還是接收端都是這樣連。
看到下面發射端的接線圖：
在發射端我增加了一個按鍵，當按鍵沒按下時，Arduino的D3號腳檢測到的是低電平，因為直接接一個10K電阻到負極了嘛，所以是0。當按鍵按下時，接通5V的直流電到D3號埠，D3號埠又對地接一個10K電阻，所以在埠這裡得到的是高電平，是1。
好，看接收端，如下圖：
我在接收端的Arduino D3號腳接了一個4.7K歐姆的電阻和8550三極體，用來驅動蜂鳴器。當我們從D3給一個低電平的時候，蜂鳴器就會響起來，蜂鳴器負極的100Ω的電阻是限流電阻。
接下來講一下編程思路：當發射端檢測到我按下這個按鍵時，也就是檢測到一個高電平時，就把這個高電平的數據發送到接收端，接收端接收到這個高電平的數據後就輸出一個低電平，驅動蜂鳴器響起來，否則輸出一個高電平，蜂鳴器不響。在這裡不詳細講2.4G模塊的具體設置方式，我只講整體程序的實現過程。
在開始編程前我們需要下載一個庫，就是別人編好的函數與例程，到時候方便我們直接調用。這個庫可以自己到github去下載，也可以私聊我要，庫名稱是RF24-master，下好後把它丟到我們安裝Arduino這個軟體的根目錄下的libraries文件夾中就可以了。
好，看程序，下圖是發射端的程序：
紅色方框1中#include是我們要引用的程序庫，把它們包含進來。紅色橫線2是定義Arduino3號引腳把它命名為buttonPin，後面當出現buttonPin的地方說明是要控制3號引腳。往下，紅色橫線3是定義一個整型變量buttonState，用來存放按鍵的鍵值。
看到下面這張圖片：
紅色橫線1的語句是把7腳設置為CE腳, 8腳設置為CSN腳。紅色橫線2是設置通訊通道地址00001，接下來紅色方框中的是初始化函數，先設置3腳為輸入引腳，啟動nRF24模組，設定通道地址。在這裡多說幾句，nRF24L01模塊在2.4GHz～2.525GHz這個頻帶上，在這個頻帶上劃分了0-125個頻道，我們通過程序可以自由設定使用的頻道，只要發射端和接收端所處的頻道相同就可以了。然後每個頻道內可容納6個通道（pipe），每個通道可對應一個發射器；一個接收器可接收來自6個發射器的訊號。一個頻道內，至少要有一個發射器和一個接收器，才能連線通訊。發射器可以位於0-5任一通道，並且指定一個唯一的地址值。接下來是設定廣播功率，設置功率為RF24_PA_MIN，然後停止偵聽，就是設定成發射模式。
如上截圖，在循環函數中，讀取3號腳的狀態，使用radio.write（）函數將數據發送出去。發射端的完整程序就是這樣，內容並不多。驗證一下，沒問題後選好板子的對應型號，選埠，上傳就完成發射端的程序寫入。
接下來講講接收端的函數，如下圖：
前面的設置基本是一樣的，不同的是接收端定義3號腳是用來控制蜂鳴器，同樣也定義一個整型變量buttonState，用來存放收到的按鍵的鍵值。這裡設置引腳和通道地址跟前面一樣的，發射端和接收端必須處於同一地址。
如上截圖，在初始化函數中，將3腳設置為輸出引腳，將3腳置為高電平，啟動NRF24模組，設定通道地址，設定廣播功率。
如上截圖，在循環函數中，開始監聽無線廣播，檢查是否有可用的數據傳輸過來，當有數據可用時，我們將讀取它，將其保存到buttonState中去，if函數判斷，如果發射端按下按鍵了，則輸出低電平，驅動蜂鳴器響起；否則，如果發射端沒有按下按鍵，則保持高電平，蜂鳴器不響。這就是接收端的整個程序，也驗證一下，沒問題後選好板子的對應型號，選埠，上傳就完成了。
最後看一下演示效果圖：
在室內測試，信號傳輸穩定，通訊效果很好；在室外休閒公園裡測試，以發射端為圓心，在大概800米空曠（有一些樹和景觀石的遮擋）的半徑內，信號傳輸依舊穩定，通訊效果也很好，更遠的距離沒去測試過。
最後附上詳細視頻教程：
好的，我製作這個無線傳輸開關的作用可不是為了遙控這個蜂鳴器而已，我是想把語音識別模塊和這個結合起來，對家裡的家電進行遠程無線遙控，這樣我們離智能生活豈不是又更近了一步？
好啦，本期教程就講這麼多，我們下期再見，拜拜！