NRF24L01: โมดูลสื่อสารไร้สาย 2.4GHz
NRF24L01 คือโมดูลรับ-ส่งสัญญาณไร้สาย (Transceiver) แบบ Single-chip ที่ทำงานบนย่านความถี่ 2.4-2.5GHz ซึ่งเป็นย่าน ISM ที่สามารถใช้งานได้ทั่วโลกโดยไม่ต้องขอใบอนุญาต เป็นโมดูลที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในโปรเจกต์ Arduino และ Embedded Systems ต่างๆ เนื่องจากมีราคาถูก, ประหยัดพลังงาน, และใช้งานง่าย
คุณสมบัติเด่น (Key Features)
-
ความเร็วสูง: สามารถตั้งค่าความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลได้สูงสุดถึง 2Mbps ทำให้ใช้เวลาส่งข้อมูลในอากาศสั้นมาก ลดโอกาสการชนกันของสัญญาณ
-
ประหยัดพลังงานมาก (Low Power): ใช้กระแสไฟต่ำมาก เหมาะสำหรับโปรเจกต์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
-
รองรับการสื่อสารหลายจุด: มีช่องสัญญาณให้เลือกใช้ถึง 125 ช่อง และรองรับการรับข้อมูลได้พร้อมกัน 6 ช่องสัญญาณ ทำให้สร้างเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สายได้
-
ขนาดกะทัดรัด: มีขนาดเล็กเพียง 15x29 มม. พร้อมเสาอากาศในตัว (On-board Antenna)
-
จัดการโปรโตคอลในตัว: มีฟังก์ชันจัดการการสื่อสารระดับสูงในตัว เช่น การส่งแพ็คเก็ตข้อมูลซ้ำอัตโนมัติเมื่อเกิดข้อผิดพลาด (Auto re-transmit) และการส่งสัญญาณตอบรับ (Auto-acknowledge) ช่วยลดภาระของไมโครคอนโทรลเลอร์
-
เชื่อมต่อง่ายผ่าน SPI: สามารถเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ SPI ได้โดยตรง
ข้อมูลจำเพาะ (Specifications)
ย่านความถี่ |
2.4 - 2.5 GHz (ISM Band) |
แรงดันไฟฟ้าใช้งาน |
1.9V – 3.6V |
อัตราการส่งข้อมูล |
250kbps, 1Mbps, 2Mbps (ตั้งค่าผ่านซอฟต์แวร์) |
ระยะทำการ |
สูงสุดประมาณ 100 เมตรในที่โล่ง |
อินเทอร์เฟซ |
SPI (Serial Peripheral Interface) |
ขนาด |
ประมาณ 15 x 29 มม. (รวมเสาอากาศ) |
ข้อควรระวังที่สำคัญในการใช้งาน
โมดูล NRF24L01 ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 1.9V - 3.6V เท่านั้น (เป็นอุปกรณ์ 3.3V)
-
ห้ามต่อขา VCC เข้ากับไฟ 5V ของ Arduino โดยตรง เพราะจะทำให้โมดูลเสียหายถาวรได้ ควรต่อกับขา 3.3V ของ Arduino
- ขา SPI (MOSI, MISO, SCK, CSN, CE) ก็เป็น Logic 3.3V เช่นกัน หากใช้กับบอร์ด 5V เช่น Arduino Uno ควรใช้วงจรแปลงระดับแรงดัน (Logic Level Shifter) หรือใช้อะแดปเตอร์สำหรับ NRF24L01 ที่มีวงจรแปลงแรงดันในตัว เพื่อความปลอดภัยและเสถียรภาพในการทำงาน
การประยุกต์ใช้งาน
- สร้างระบบควบคุมหุ่นยนต์หรือรถบังคับไร้สาย
- สร้างเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สาย (Wireless Sensor Network) สำหรับ Smart Farm หรือ Smart Home
- ส่งข้อมูลระหว่างบอร์ด Arduino สองตัวหรือมากกว่า
- ทำรีโมทคอนโทรลสำหรับโปรเจกต์ต่างๆ
- ระบบแจ้งเตือนหรือติดตามแบบไร้สาย