Hi Leute !!! Zur Übermittlung der Information "Briefkasten voll" bzw. "Briefkasten geleert" bin ich gerade dabei, mir ein Sender-/ Empfängersystem zu basteln. Der Sender im Briefkasten am Gartenzaun soll dabei die Daten an den ca. 30 Meter entfernten Empfänger im Haus übertragen, welcher dann wiederum mit einer blinkenden LED den Posteingang signalisiert. Also keine allzu komplizierte Geschichte soweit. Als Funkmodul nutze ich dabei den nRF24L01+ Transceiver (Nordic Semiconductor), welcher jeweils von einem ATTiny44A gesteuert wird. Laut Produktbeschreibung kommt man damit bis zu 100 Meter weit, mehr als genug also für meine Anwendung, dachte ich zumindest. Bereits meine ersten Tests brachten dann nämlich die große Ernüchterung. Im Haus komme ich so auf ca. 6 Meter ohne großartigen Datenverlust, was ja schon nicht wirklich berauschend ist. Sobald ich allerdings den Wohnraum verlasse und mich in Richtung Briefkasten bewege, kommt überhaupt keine Verbindung mehr zustande. Ein Frequenzwechsel brachte leider auch keine Besserung. Blieb also nur noch eine niedrigere Datenrate, also 1 Mbps oder 250 kbps, wobei letztere ja speziell für weite Strecken gedacht ist und bei etlichen Leuten auch tatsächlich die Reichweite vergrößert hat. Und da ich sowieso keine riesigen Datenmengen möglichst schnell verschicken will, sondern um genau zu sein eigentlich nur eine 1 für "Briefkasten voll" und 0 für "Briefkasten geleert", kann ich auch sehr gut mit "nur" 250 kbps leben. Umso erstaunter war ich, feststellen zu müßen, daß bei mir sowohl bei 1 Mbps, also auch mit 250 kbps, überhaupt keine Übertragung mehr stattfindet, selbst nicht bei einem Abstand von nur 10 cm. Testweise hatte ich dann auch mal "Auto Acknowledgement" (ACK) deaktiviert, was allerdings auch nichts brachte, außer, daß das Ganze nun plötzlich auch bei 2 Mbps Datenrate nicht mehr funktionierte. Zusammenfassend muß ich folglich leider feststellen: > 2 Mbps mit Auto ACK: funktioniert prinzipiell, leider nicht ansatzweise über 30 Meter bis zum Briefkasten > 2 Mbps ohne Auto ACK: keine Verbindung > 1 Mbps, 250 kbps (mit und ohne Auto ACK): selbst bei minimalem Abstand keine Verbindung Tja, jetzt komme ich mit meinem Briefkastenprojekt natürlich erst mal nicht weiter. Naja und mit den Leistungsdaten kann man die Funkmodule auch kaum ernsthaft für irgendwelche anderen Anwendungen gebrauchen. Deshalb jetzt hier meine Frage an Euch: Sind meine nRF24L01+ Transceiver evtl. defekt, oder hat schon jemand ähnliche Erfahrungen bezüglich der Datenrate gemacht, und weiß vielleicht, wie sich das Problem lösen läßt? Daß die angegebenen "100 Meter" utopisch und praktisch wohl kaum zu erreichen sind, dachte ich mir ja schon fast, aber die 30 Meter bis zum Briefkasten sollten doch schon drin sein?! Grüße, The SphereX
Die 100m gelten für optische Sicht zwischen Sender und Empfänger. Wände wirken je nach Material mehr oder weniger blockierend. Ich schaffe es aus dem Keller nur mit Müh und Not in das Erdgeschoss, gerade mal 15m. Deine Bausteine werde nicht defekt sein. Wieder aus eigener Erfahrung tippe ich auf Fehler in der Initialisierung. Irgend ein Bit hast du falsch verstanden. Ich verwende 1MBps ohne Auto-Ack.
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Nur so mit der Stange im Nebel gerührt: Wenn du ohne Auto-Ack arbeitest, solltest du vor dem send_payload() ein flush_tx_fifo() machen. Sonst verklemmt sich das Ding.
Gibt ja noch die Variante mit integriertem Verstärker mit angeblich 1000m Reichweite http://www.ebay.de/itm/400776354264 auch beim Standard nicht zu vernachlässigen eine vernünftige Antenne kann Wunder wirken, muss aber nicht.
Philipp K. schrieb: > vernünftige Antenne Schon ein improvisierter Sperrtopf aus einem Stück Koax bewirkt Wunder. Die Antenne ist immer noch der beste und preiswerteste Verstärker.
@ Georg G. " ... Ich schaffe es aus dem Keller nur mit Müh und Not in das Erdgeschoss, gerade mal 15m. ... " Na immerhin, das ist ja schon mal mehr als das Doppelte meines Indoor-Maximums. Und zwischen Briefkasten und Empfänger, je nachdem, wo ich Letzteren schlußendlich stationieren werde, befindet sich auch nur eine Wand (ca. 25 cm) und ansonsten eigentlich schon freie Sicht (bis auf ein paar Äste vielleicht). " ... Irgend ein Bit hast du falsch verstanden. ... " Das ist natürlich die naheliegendste Vermutung. Deshalb jetzt hier mal meine Konfiguration für das entsprechende Register RF_SETUP: > 2 Mbps, 0 dBm: &B00001110 > 1 Mbps, 0 dBm: &B00000110 > 250 kbps, 0 dBm: &B00100110 Wie gesagt, mit 2 Mbps funktioniert noch alles. Verändere ich am Programmcode dann nur den Wert für RF_SETUP, setze also entsprechend RF_DR_HIGH und / oder RF_DR_LOW gemäß Datenblatt anders, kommt keine Übertragung mehr zustande. " ... Wenn du ohne Auto-Ack arbeitest, solltest du vor dem send_payload() ein flush_tx_fifo() machen. ... " Den Sendepuffer leere ich sicherheitshalber sowieso schon immer vor dem Senden, als auch mit Auto-ACK. @ Philipp K. Ich dachte eigentlich schon, das Ganze irgendwie auch ohne Antenne hinzukriegen. Selbst unsere Funkklingel schafft die Distanz ja auch vollkommen problemlos und zuverlässig, und das mit einem popeligen 4 cm Draht als "Antenne" ;-). Grüße, The SphereX
Es gibt vom nRF24l01 etliche Clones, die nicht alle 100% kompatibel sind, was die Register Belegung angeht. Als Test solltest du mal nach einem Reset die Register Werte auslesen und mit dem Datenblatt vergleichen. Ansonsten siehst du mich ratlos. Ohne weitere Meßtechnik wird das ein Stochern im Nebel. Die billigste Lösung, die mir einfällt: Den Sender einer Fernbedienung eines kleinen Quadcopters verwenden. Die sollte es gebraucht günstig geben, weil von dem Set meist der Copter als erstes stirbt. Die arbeiten fast durchgängig mit 1MBps ohne Auto-Ack. Wo wohnst du (PLZ)?
Hallo, ich habe Anfang des Jahres im Rahmen eines Projekts mit den nrf24L01+ gearbeitet und unter anderem auch mal Versuche zur Reichweite gemacht. Auf einem Parkplatz mit Sichtverbindung kam ich bei 2 MBit/s und ACK auf eine Entfernung von ca. 110 m. Danach traten dann vereinzelt Paketverluste auf. Natürlich hängt die Reichweite von vielen Parametern ab, aber gernerell schaffen die schon eine gewisse Reichweite. Was dein Problem betrifft kann ich dir leider nicht wirklich weiterhelfen. Bei mir gingen aber auch kleinere Datenraten, auch mit deaktiviertem ACK. Aber wie schon gesagt wurde oftmals sind es irgendwelche Register die nicht stimmig sind. Ich hatte auch hin und wieder mal Probleme mit'm Timing, sodass ich mir Testweise mit delays beholfen habe, ohne diese ist der Chip dann schonmal ausgestiegen. Sind also ein wenig tricky die Funkchips. Aber wenn es denn dann einmal läuft, dann eigentlich auch recht zuverlässig. Viel Erfolg noch!
Ähnliche Probleme plagten mich auch. Ein 10µF Konni dicht an die Versorgungspins des Moduls brachte Abhilfe. Von 100m kann ich auch nur träumen. 60m im Freigelände. Im Haus, ist nach 2 Mauern Schluss. Das alles bei 1MBPS Auffällig: Bei 250MBPS reicht die Zeit für die Ack+Payload Prozedur nicht. Eine Wartezeit von 4000us zwischen den Retries musste ich im Baustein setzen um es zuverlässig zu bekommen.
Im Freiland habe ich auch Entfernungen von 100 Metern hinbekommen, wenn dann aber etwas in der Sichtverbindung steht ist das Signal weg. Im Haus bin ich eigentlich nur eine Wand weit gekommen. Das Signal muss an den Wänden reflektiert werden, so dass auf der anderen Seite noch irgendwie eine Reflektion des Signals ankommt. Ich kann an meiner nRF24L01+ Funkklingel mal ein Stück Draht als Antenne anlöten, vielleicht komme ich damit weiter. Mein Empfänger stand bei meinem Test im Eingang des Hauses und den Sender hatte ich bis zum Gartentor (Sichtlinie) transportiert, danach muss ich 5 Meter um die Ecke zur Straße und da war das Signal dann erst mal weg, aber durch die Reflektion an der Hauswand des Nachbarn konnte ich dann ein paar Meter weiter wieder etwas empfangen. Ich übertrage mit 250kbps und 1mW Sendeleistung ohne Acknowledge. Defekte nRF24L01+ Module: Die Chips sind manchmal nicht richtig am Zenterpad angelötet, also die Beinchen des MLF-Chips sind alle verbunden, aber das GND-Pad in der Mitte des Chips bekommt keine richtige Verbindung zu GND der Platine. Wenn man durch die Durchkontaktierungen unter dem Chip etwas Flussmittel fließen lässt und mit Lötzinn diesen Bereich erwärmt, dann funktionieren diese Module wieder. Man kann den Lötstoplack dazu auch vorsichtig etwas wegkratzen, bei älteren Versionen der Platine ist dort auf der Rückseite unter dem Chip eine verzinnte Fläche, aber das Problem trat bei denen trotzdem auf. Scheinbar wurden diese Platinen zu kurz im Reflow-ofen verlötet so dass das Zinn unter dem Chip nicht richtig geschmolzen ist.
Also erst mal noch DANKE Euch allen für die Infos. Der Hinweis von Ulrich F. schaffte dann auch bei mir Abhilfe. Offensichtlich sind die nRF24L01+ Transceiver doch recht pingelig, was eine nicht absolut optimal geglättete Versorgungsspannung angeht, denn nachdem ich die zwei 10 µF Elkos eingesetzt hatte, funktionierte dann endlich auch der 1 Mbps sowie 250 kbps Modus :-). Inwiefern mich das jetzt auch näher an meinen Briefkasten heranbringt, muß ich erst noch testen. Jedenfalls funktionieren jetzt erst mal alle Betriebsmodi auf Kurzdistanz. Grüße, The SphereX
Doofe Frage: Die maximale Sendeleistung ist eingestellt? Ich meine, die Resetwerte waren auf minimale Sendeleistung eingestellt. Ansonsten soll ein bischen Antennentuning (Stück Draht) schon enorm was bringen.
Nee, der Reset-Wert für die Verstärkung ist "RF_PWR = 11" im Register "RF_SETUP", also Maximalleistung. Aber wie gesagt, jetzt läuft's ja zumindest auf Kurzdistanz wie geschmiert, insbesondere nachdem ich dann mit 2,5 GHz auch noch eine Frequenz außerhalb der WLAN-Spezifikation eingestellt habe. Zum Tuning der Print-Antenne muß ich entsprechend bei meinen 30 Metern Zielreichweite dann hoffentlich auch nicht mehr greifen. Grüße, The SphereX
Die Print Antennen sind i.A. gut - bezogen auf die Fläche. Wenn du mehr willst, wird es ohne passende Meßtechnik schwierig.
Also meinst Du nicht, daß es im Notfall was bringt, wenn ich an die Print-Antenne einfach mal einen etwas längeren (evtl. gewickelten) Draht anlöte? Wie gesagt, wenn ich mir das Innenleben unserer Funkklingel so anschaue, sehe ich da nicht mal eine Print-Antenne, sondern nur einen ziemlich kurzen und dünnen Draht, der an der Platine angelötet ist. Das Teil sendet zwar auf 433,92 MHz, aber macht das bezüglich der notwendigen Antenne so einen großen Unterschied aus? Warum hat man sich bei den nRF24L01+ Transceivern eigentlich für das 2,4 GHz ISM entschieden? Vielleicht weil Anwendungen in diesem Band nicht genehmigungspflichtig sind? Grüße, The SphereX
Bei einer Antenne ist (wie so oft im Leben) Länge nicht alles. Wenn du es nicht schaffst, deine Antenne mit passendem Wellenwiderstand zu bauen, schlägt sie nur Schaum (bildlich). Für 433MHz ist die Antennenfrage etwas entspannter, Faktor 4 größere Toleranz. 433MHz ist total voll mit diversem Müll. Mittlerweile ist aber auch 2.4GHz schon heftig überlaufen. Allerdings kann man hier mit z.B. Frequenzsprungverfahren noch versuchen, etwas störunempfindlicher zu werden.
@ The SphereX (Gast) Bei 2.4GHz wirkt die Strahlung schon fast wie Licht, das bedeutet dass diese Strahlung (auch bei 200mW im W-Lan Bereich) nicht so weit kommst, das bedeutet dass du jemanden der hinter einem Haus oder ein paar Büschen steht nicht mehr mit deinem Signal stören kannst. Man will aber auch gar nicht so weit kommen, wenn du z.B. deinen Router so hinstellst dass der Garten und die Etagen im Haus abgedeckt werden dann ist das okay und vielleicht senkst du auch die maximale Sendeleistung in der FritzBox weil du nicht willst dass sich irgend jemand in dein W-Lan einklinken kann auch wenn er sehr weit entfernt ist. Es gibt sogar dieses Projekt mit den weißen LEDs, da wird die Raumbeleuchtung dazu verwendet um mit dem Laptop zu kommunizieren. Das ist die abgewandelte Form der Infrarot-Kommunikation, nur eben mit sichtbarem Licht. Du gehst dann quasi über die Deckenbeleuchtung ins Internet. Der Grund weshalb man das so macht ist ganz einfach, wenn man in einer größeren Stadt viele Internetkaffees hat und dann noch tausende W-Lan-Geräte hinzukommen ist trotzdem der ganze Frequenzbereich zugemüllt und jeder empfängt nur noch Störungen. Wenn man normales Licht nutzt dann muss man nur das Rollo runter machen oder eine dunkle Gardine vorziehen, schon wird keiner mehr gestört und man hat selbst eine hohe Up-/Downloadrate ... solange man im Licht bleibt.
Na dann lasse ich mich ganz einfach mal überraschen, ob's jetzt bis zum Briefkasten reicht. @ Mike J. Die LiFi Geschichte klingt ja auch sehr interessant. Hat sich aber wohl noch nicht so wirklich durchgesetzt. Grüße, The SphereX
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