nRF24L01+接收異常問題綜述
在調試nRF24L01+無線收發模塊的時候，最具標志性的環節就是在接收端可以收到數據。在實際應用調試中，會出現很多意想不到的情況，造成nRF24L01+模塊接收端無法收到發送端發出的數據。
根據以往對nRF24L01+模塊的N多次調試的經驗，總結大致可以分為如下幾種情況：
現象1：一次也收不到發送端發送的數據
現象2：只能在發送端或接收端重新上電的時候收到一次
現象3：偶爾在發送完數據轉為接收模式后就不能接收了
現象4：大功率帶PA的模塊工作一段時間就不能接收了
現象5：無規律偶發不能接收
下面將根據這5中現象分別有針對性的分享實戰中的解決方法。
如何快速判斷nRF24L01+通信失敗問題是出在接收端
在調試nRF24L01+模塊通信過程中，當發生通信失敗時，如何才能快速確定問題是出在接收端，而不是發送端的問題呢？這里給他家推薦個方法：
首先使用廠家提供的測試代碼，不做任何改動，燒錄到兩個模塊中，如果硬件電路沒有問題，一般都是可以正常發送接收的，如發生不能通信，請檢查單片機型號變動帶來的IO口設置是否正確，千萬不要隨意改動邏輯代碼和nRF24L01+驅動部分代碼，只查找IO口相關配置的宏定義修改正確即可。
如果這樣可以通信，說明模塊硬件電路沒有問題。否則問題出在硬件電路上，仔細檢查電路部分，參見下面的“正常接收數據時硬件電路必需的基本保障”。
當利用廠家提供的測試代碼可以通信之后，把作為接收端的模塊里的代碼燒錄成自己的代碼。燒錄前參照廠家測試代碼中的接收配置部分，更改你項目中的頻道、速率、地址、是否自動應答等，與測試項目保持一致。
經過這樣調整后，如果還是收不到，那就是你的接收端代碼有問題，參見下面的幾種現象。
正常接收數據時硬件電路必需的基本保障
在調試代碼前，首先要保證硬件電路是正常的，下面是必需具備的前提條件：
1、單片機與模塊之間的IO口電路連接正常。單片機代碼SPI腳序配置與電路連接實際相符。
2、nRF24L01+模塊電源腳附近（越近越好）有濾波電容，最好是兩個，一個104，一個22uF或以上。
3、處於接收模式時，CE引腳應為高電平（足夠高，3.1V以上）。
4、電源電壓穩定在3.3V，波紋低於80mV，波紋越小越好。
以上條件必需具備，否則不能接收那就再正常不過了。
現象1：一次也收不到發送端發送的數據
這種現象多數發生在我們最初調試模塊的時候，那么我們要分兩個方向來排除。
先排除硬件部分，參照上面“正常接收數據時硬件電路必需的基本保障”一節提到的，仔細檢查有沒有不能滿足的。根據以往經驗，最容易被大家忽視的就是nRF24L01+模塊電源腳附近的兩個電容，如果已經有了，那也更換一套新的試試，排除元件本身問題，最好用電容表或萬用表電容檔測量一下。如果有但是距離模塊不是很近（應小於0.5CM的距離），最好直接在模塊引腳上先臨時焊上一個，以排除這個原因。
然后測量CE腳是否為3.3V，如果是大於0V且低於3.1V以下，說明CE電平不正常，應檢查單片機IO口的上拉能力。如果單片機IO口模式是可以配置上拉模式的（如STC單片機），請使用推挽模式。如果單片機是不能配置上拉模式的，請加上拉電阻，以滿足在CE腳拉高時，能維持到3.1V以上的電平。
如果硬件部分沒有問題，CE腳也能正常上拉，那重點檢查設置接收模式的代碼，參考代碼如下：
/*-----------------------------------------------------------------------------
函數名稱：NRF24_RxMode
輸入參數：pSelfAddr：本機硬件地址；ch：通信頻道
功能描述：設置nRF24L01+工作在接收模式
------------------------------------------------------------------------------*/
void NRF24_RxMode(U8 *pSelfAddr, U8 ch){
CE = 0; // 拉低CE進入配置模式
nRF24L01P_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, pSelfAddr, TX_ADR_WIDTH); // 設置接收設備自己的通道0地址
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 使能接收通道0自動應答
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 使能接收通道0
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_CH, ch); // 選擇射頻通道為變量ch
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, TX_PLOAD_WIDTH); // 設置接收通道0有效數據寬度
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, RF_date_rate|dBm); // 設置數據傳輸率、發射功率
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // 使能16位CRC校驗，上電，接收模式
nRF24L01P_Write_Reg(WRITE_REG + STATUS, 0xff); // 清除所有的中斷標志位
CE = 1; // 拉高CE啟動接收設備
}
在上述代碼中，要注意：
pSelfAddr：接收端自己的硬件設備地址，要與發送端的發送目標地址一致，否則收不到。
ch：射頻工作頻道號，可設置值為1-125，要與發送端保持一致，否則收不到。
RF_date_rate：數據的傳輸速率，可設置值為0x00、0x08、0x20，分別代表1Mbds、2Mbds、250Kbds，必須與發送端的設置保持一致，否則收不到。
dBm：發射功率，在接收模式下沒有實際作用，但設置值不能大於0x07，否則影響到速率的配置位。
TX_ADR_WIDTH：描述地址寬度，必須與發送端一致，建議測試時設置為5。
TX_PLOAD_WIDTH：描述傳輸數據寬度，必須與發送端一致，建議測試時設置為32。
現象2：只能在發送端或接收端重新上電的時候收到一次
原因1：一直發送相同的數據包，也就是每次發送的數據都是相同。
nRF24L01+的接收端首先是根據PID位來區分數據包是否相同的，如果第二次接收的PID與第一次相同，那就視為數據重發，會直接丟棄不處理，也不會產生接收成功的中斷。
數據手冊中說這個PID是每次寫發送FIFO的時候會自動累加，也就是每寫一次就會改變一次，但在多次的實驗中（使用的是SI24R1模塊），發現如果兩次寫入的是相同的內容，PID並沒有變化，接收端會直接拋棄后面接收到的相同數據。
這樣就產生了只能接收成功一次，然后就收不到了這個現象。重新上電后，所有寄存器的值都是重新配置的，之前的PID也不一樣了，所以就可以再接收到一次，之后就又不能接收了。
解決方法：在你發送的數據內容中選一個字節讓它每次都是變的，就不會出現了。
原因2、發送端發送速度比較快而連續，接收端處理比較慢切沒有清接收FIFO。
發送端連續發送3組數據后，接收端的96字節緩沖器就會填滿，這個時候如果沒有讀出，那就不會再接收了。發送端仍然以同樣的速度再發送幾個，在這個時候接收端雖然讀出一組32個字節，如果處理的比較慢，那很快接收緩沖區可能被又填滿了。
而接收端處理完邏輯代碼再去查接收數據的時候，如中間有過模式轉換，清除了中斷標志，因沒有再產生接收成功的中斷標志（使用中斷IRQ首先判斷接收成功的，接收緩沖區滿就不會再產生中斷了），則認為沒有收到數據，所以就再也收不到數據了。
這樣就產生了只能接收一次就收不到了這個現象，重新上電后，所有寄存器的值都是重新配置的，中斷和緩沖器都是被清除過，所以可以再接收。
解決方法：在每次收到數據讀出之后，在處理邏輯完成后，如果經過接收發送模式轉換的，轉換后清除一下接收FIFO。
原因3、沒有及時清除中斷標志，接收一次后IRQ一直維持在低電平。
如果單片機使用外部中斷，在接收到一次有效數據沒有清除中斷標志的話，再收到有效數據就不會再產生下一個中斷。
解決方法：接收成功一次，清除一次中斷。
下面單片機通過查詢IRQ的方式識別是否收到數據的代碼，結合中斷與查詢兩種方式：
/*-----------------------------------------------------------------------------
函數名稱：RF24_RxData
返回數據：是否收到數據，1收到，0未收到
功能描述：nRF24L01P+判斷是否收到數據，若收到直接取出，應在主循環中調用
------------------------------------------------------------------------------*/
bit RF24_RxData(){
U8 state;
if(IRQ == 0){ //有中斷觸發，提高CPU效率，減少SPI通訊量
state = nRF24L01P_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態寄存器的值
nRF24L01P_Write_Reg(WR_STATUS, state); //清除RX_DS中斷標志
if(state & RX_DR) //接收到數據
{
nRF24L01P_Read_Buf(RD_RX_PLOAD, RF24Buf, TX_PLOAD_WIDTH); //讀取數據
nRF24L01P_Write_Reg(FLUSH_RX,0xFF); //清除RX FIFO寄存器
return TRUE;
}
}
return FALSE; //沒收到任何數據
}
以上代碼注意“清除RX_DS中斷標志”和“清除RX FIFO寄存器”的作用，保證每次設置為接收的時候，都能使nRF24L01+全新開始接收。
現象3：偶爾在發送完數據轉為接收模式后就不能接收了
原因1、發送失敗后，沒有清除發送FIFO寄存器，造成轉接收模式時異常。
nRF24L01+在發送達到最大發送次數仍然沒有收到ACK的時候（啟用ACK的情況下），是不會自動清除發送緩沖區的。而在發送模式轉到待機模式的時候，根據手冊的狀態圖，必須是發送緩沖區沒有數據的情況下，CE=0才可進入待機模式。在待機模式，才可以設置為接收模式。但是數據手冊中文字介紹部分又說任何狀態下，只要CE=0就可以進入待機模式，出現了描述矛盾。
我們在調試的時候，遇到了這個問題，經過N多次實驗，在發送緩沖區還有數據的情況下，直接轉接收模式，是會不穩定的，所以在發送結束后，如果是發送次數達到了最大值不再繼續發送，一定要記得清洗TX_FIFO。
解決方法：發送完判斷發送狀態，如果是達到最大發送次數，則清洗TX_FIFO。
參考代碼如下：
/*-----------------------------------------------------------------------------
函數名稱：RF24_TxData
輸入參數：*buf：待發送的數據緩沖區指針
返回數據：是否發送成功，1發送成功，0發送失敗
功能描述：nRF24L01P+發送數據
------------------------------------------------------------------------------*/
bit RF24_TxData(U8 *buf){
U8 state;
CE = 0; //使能24L01配置
nRF24L01P_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, buf, TX_PLOAD_WIDTH); //寫數據到TX FIFO,32個字節
CE = 1; //使能發送
while(IRQ == 1); //等待發送完成
state=nRF24L01P_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態寄存器的值
nRF24L01P_Write_Reg(WR_STATUS, state); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標志
if(state&MAX_RT)
nRF24L01P_Write_Reg(FLUSH_TX, 0xff); //達到最大發送次數，清除TX FIFO寄存器
if(state&TX_DS)
return TRUE; //發送完成
return FALSE; //發送失敗
}
原因2、在發送完一次就自動轉為接收模式的代碼邏輯下，循環發送時，中間收到3次及以上的數據。
因在發送一組數據就會自動置為接收（這樣寫的邏輯也是有好處的，可以避免某些地方忘記置為接收），那在發送下一組數據之前，是有一段時間間隔的，這個時候如果有數據進來，是可以接收的。但是上層代碼並沒有處理接收數據，也就是沒有去讀，而是循環發送完才會進入處理接收階段。這樣如果在循環發送期間受到3次數據，接收緩沖區就滿了，而產生的中斷也在每次轉換模式的時候都被清除了。等循環結束，再判斷是否有接收到數據的時候，因接收緩沖區滿而不能再產生接收中斷了，所以不能再收到數據了。
解決方法 ：在每次設置接收模式的時候，清洗一下RX_FIFO。
原因3、置接收模式的代碼沒有操作所有相關寄存器，其他代碼更改過相關寄存器。
在本次置為接收模式之前，其他代碼可能更改過與接收相關的寄存器，造成與發送端不一致或更改為錯誤的值，造成不能正常接收。
解決方法：置為接收模式的函數，完整的操作一遍相關寄存器，這樣可以規避這種問題。
現象4：大功率帶PA的模塊工作一段時間就不能接收了
經過測試多個廠家的多款不同nRF24L01+模塊，發現帶屏蔽罩並帶功率放大的模塊，在近距離密集應用的時候，損壞率比較高。PA會先過熱然后接收不正常，接收模式下電流大增，表面溫度會燙手。
建議勁量不要使用帶PA的，如果必需使用，不要密集應用，盡量使用板載天線並不帶屏蔽罩的。
這個是目前的實際應用測試經驗，不代表全部是這樣，不排除有的廠家帶屏蔽罩的會更好用。
現象5：無規律偶發不能接收
以上問題都排除的話，如果還是偶爾會發生不能接收的情況，那就重點檢查電源和濾波電容，建議更換一個電源，保證電源的低波紋，電壓的穩定性要好。濾波電容質量要好，要盡量靠近模塊，越近越好。
關於nRF24L01+作為接收端的的常見問題，先分享到這里，其他方面另外分享。