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Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
11.10.2019, 13:21
Beitrag #1
Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
Hallo zusammen

Ich bin neu in diesem Forum. Ich wollte mir Zuhause eine Garagentorüberwachung bauen, welche mir im Haus anzeigt, ob das Tor geöffnet ist oder nicht. Das Tor detektiere ich mit einem IR-Sensor, welcher bei geschlossener Türe auf 0 schaltet. Anschliessend wird das Signal über einen Arduino Nano via nRF24L01+PA+LNA mit langer Antenne ins Haus gesendet, dort ebenfalls von einem Nano mit Antenne empfangen und je nach Signal leuchtet eine rote oder eine grüne LED (rot=Tor geschlossen, grün=offen).

Nun zu meinem Problem: Zuerst wollte ich das ganze mit zwei RF Nano realisieren, da die Distanz zwischen Sender und Empfänger nur rund 3m ist mit einer Wand (gemauert, von der Garage) und einer Glasscheibe (vom Haus) dazwischen. Der ganze Mechanismus hat auch im Haus mit Sichtkontakt über etwa 8m funktioniert, als ich es aber eingebaut habe nicht mehr, da er nichts mehr empfangen hat (Dies habe ich so implementiert, dass der Empfänger im Haus nach 5 Sekunden ohne empfangene Daten anfängt mit beiden LED's zu blinken).

Um die Reichweite zu erhöhen, habe ich mir nun die nRF24L01+PA+LNA-Antenne besorgt, da bei dieser geschrieben steht, dass sie mit Sichtkontakt locker 100m schafft. Nun habe ich dasselbe Problem: auf Sichtdistanz funktioniert es ohne Probleme auf mehrere Meter, aber durch Wände geht gar nichts. Ich habe letztens auch von der Option radio.setPALevel gelesen und diese auf RF24_PA_HIGH gesetzt als letzte Hoffnung, aber nichts hat sich verbessert.

Hat jemand von euch eine Idee, was ich falsch mache? Bzw. hat jemand bessere/die gleich schlechten Erfahrungen gemacht mit nRF24L01? Ich wollte eigentlich ursprünglich mein ganzes Haus mit diesen nRF's verbinden, aber wenn es nicht mal durch eine Wand und eine Glasscheibe geht, kann ich das vergessen. Angeschlossen habe ich beide Nano's normal via USB-Kabel und Adapter an der Steckdose.

Hier noch die beiden Code's, welche ich auf die Nano's geladen habe:

Code:
//SENDER

#include <SPI.h>
#include "RF24.h"
#include "nRF24L01.h"

//create an RF24 object
RF24 radio(9, 8);  // CE, CSN

//address through which two modules communicate.
const byte address[6] = "00001";
int text = 0;
  
void setup()
{
  Serial.begin(9600);                 //Serielle Verbindung

  radio.begin();
  
  //set the address
  radio.openWritingPipe(address);

  //Sendeleistung auf maximal
  radio.setPALevel(RF24_PA_HIGH);
  
  //Set module as transmitter
  radio.stopListening();

  pinMode(2, INPUT);
}

void loop()
{
    if (digitalRead(2) == 1)          //Garage offen
    {
      //Send message to receiver
      text = 1;      
      radio.write(&text, sizeof(text));
      
      Serial.print("GESENDET: ");         //ENDNACHRICHT
      Serial.print(text);              //ENDNACHRICHT
      Serial.println(" (OFFEN)");              //ENDNACHRICHT
    }
    else                              //Garage geschlossen
    {
      //Send message to receiver
      text = 0;
      radio.write(&text, sizeof(text));
      
      Serial.print("GESENDET: ");         //ENDNACHRICHT
      Serial.print(text);              //ENDNACHRICHT
      Serial.println(" (GESCHLOSSEN)");              //ENDNACHRICHT
    }
  delay(500);                        //------
}

Code:
//EMPFAENGER

#include <SPI.h>
#include "nRF24L01.h"
#include "RF24.h"

//create an RF24 object
RF24 radio(9, 8);  // CE, CSN

//address through which two modules communicate.
const byte address[6] = "00001";

int failzaehler;
int text;                             //Empfangener Text

void setup()
{
  Serial.begin(9600);                 //Serielle Verbindung

  radio.begin();

  //set the address
  radio.openReadingPipe(0, address);

  //Sendeleistung auf maximal
  radio.setPALevel(RF24_PA_HIGH);

  //Set module as receiver
  radio.startListening();

  pinMode(3, OUTPUT);                 //Rote LED
  digitalWrite(3, HIGH);
  pinMode(4, OUTPUT);                 //Gruene LED
  digitalWrite(4, HIGH);
}

void loop()
{
  //Read the data if available in buffer
  if (radio.available())
  {
    failzaehler = 0;
    radio.read(&text, sizeof(text));

    Serial.print("EMPFANGEN: \"");  
    Serial.print(text);        
    Serial.println("\"");  

        switch(text) {
          case 0:
            Serial.println("Garage geschlossen");
            digitalWrite(3, HIGH);
            digitalWrite(4, LOW);
            break;
          case 1:
            Serial.println("Garage offen");
            digitalWrite(3, LOW);
            digitalWrite(4, HIGH);
            break;
        }
  } else {    //falls nichts empfangen wird von Sender
    failzaehler = failzaehler + 1;
    delay(100);
    if (failzaehler > 50) {        //nach 5 Sekunden Fehler
      Serial.println("WEDER 0 NOCH 1 EMPFANGEN");
      digitalWrite(3, HIGH);
      digitalWrite(4, HIGH);
      delay(500);
      digitalWrite(3, LOW);
      digitalWrite(4, LOW);
      delay(500);
    }
  }
}

Ich hoffe, jemand kann mir helfen, weil ich eigentlich noch mehrere Projekte mit diesen nRF's realisieren möchte.

Danke vielmals
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11.10.2019, 13:35
Beitrag #2
RE: Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
Poste bitte mal Links von den verwendeten Komponenten.

Verwendest du an jedem Teil (Sender und Empfänger) auch die richtigen Antennen ?
Ohne diese funktioniert das nur sehr schlecht.
Wenn alles richtig angeschlossen ist, sollten da problemlos 100m oder mehr möglich sein.

Gruß Dieter

I2C = weniger ist mehr: weniger Kabel, mehr Probleme. Cool
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11.10.2019, 13:47
Beitrag #3
RE: Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
(11.10.2019 13:21)SwissDarky schrieb:  via nRF24L01+PA+LNA mit langer Antenne ins Haus gesendet, dort ebenfalls von einem Nano mit Antenne empfangen
Lange Antenne ist nicht immer gut.

Die Antenne sollte Lambda/4 lang sein.(Lambda = Lichtgeschwindigkeit / Frequenz).

Gruß Tommy

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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11.10.2019, 13:48
Beitrag #4
RE: Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
Hallo Dieter

Danke für die schnelle Antwort. Hier die Links:

https://images-na.ssl-images-amazon.com/...1shomL.jpg
https://5.imimg.com/data5/PH/XF/MY-45321...00x500.jpg
https://www.dx.com/p/improved-version-na...80795.html

Habe beim Sender und beim Empfänger dieselben Antennen, in der Hoffnung, dass es weniger Fehler gibt.
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11.10.2019, 13:50
Beitrag #5
RE: Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
Auf welcher Frequenz senden die Teile?

Gruß Tommy

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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11.10.2019, 13:53
Beitrag #6
RE: Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
(11.10.2019 13:50)Tommy56 schrieb:  Auf welcher Frequenz senden die Teile?

Gruß Tommy

Gemäss Datenblatt auf 2.4 GHz - Oder lässt sich dies irgendwie variieren? Kann es sein, dass es mit der Frequenz vom WLAN negativ interagiert und deshalb so eine geringe Reichweite hat?
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11.10.2019, 13:59 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 11.10.2019 14:02 von hotsystems.)
Beitrag #7
RE: Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
Ok, da kann man schon was sehen, auch wenn es nur die Bilder sind.

Da es 2,4GHz Transceiver sind, sollte das mit den Antennen auch funktionieren.
Wenn es die richtigen sind, das kann ich nicht erkennen.

Wurden die Antennen mitgeliefert, oder hast du die extra bestellt ?

Bei der geringen Entfernung besteht auch die Möglichkeit, dass es Module 2.Wahl sind. Leider habe ich mit den Teilen noch keine Erfahrungen und kann nur vermuten.

Ich nutze derzeit in meinen Projekten "einfache" 433MHz Sender/Empfänger und habe auch damit eine Reichweite von mehr als 20m durch Stein/Beton und über mehrere Stockwerke.

In anderen Projekten setze ich die HC-12 Transceiver ein und das mit einer noch besseren Reichweite, die ich aber bisher noch nicht bis ans äußere getestet habe. Diese kann ich nur empfehlen, grad wenn man als Anfänger davor ist.

Die Frequenz lässt sich bei diesen Teilen nur im Bereich 2,4GHz ändern.

Gruß Dieter

I2C = weniger ist mehr: weniger Kabel, mehr Probleme. Cool
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11.10.2019, 14:06
Beitrag #8
RE: Garagentorüberwachung mit nRF24L01+PA+LNA hat sehr geringe Reichweite
(11.10.2019 13:59)hotsystems schrieb:  Wurden die Antennen mitgeliefert, oder hast du die extra bestellt ?

Bei der geringen Entfernung besteht auch die Möglichkeit, dass es Module 2.Wahl sind. Leider habe ich mit den Teilen noch keine Erfahrungen und kann nur vermuten.
Ich habe alles selber bestellt - Den grössten Teil von AliExpress, da mein Mitarbeiter bis jetzt dort nur positive Erfahrungen gemacht hat und ich davon ausgehe, dass die Artikel von Amazon aus derselben Firma stammen wie wenn ich direkt bei AliExpress bestelle. Oder bin ich auf dem Holzweg?

Wie meinst du das, Artikel 2. Wahl? Ich habe insgesamt 10 Antennen bestellt, soll ich einfach mal alle durchprobieren?
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