Skanti antennetuner interface beskrivelse

SKANTI KONTROLBOKS

Et interface til en SKANTI 8750 tuner med Arduino. Inspirationsartikel.

Arduino har for længst gjort sit indtog i amatørkredse, og med god grund.
Hvis du ikke har prøvet at arbejde med arduino før, så se et eksempel her og bliv inspireret.
Hvis du er til loddekolbe, kan det kun anbefales at være med på vognen og komme i gang med dine egne konstruktioner.

 

 

Skanti tuner

En SKANTI 8750 er en remote tuner. En kraftig sag med store luftspoler og veldimentionerede reedrelæer. Lige til at sidde i fødepunktet på inv L.antenne. Bygget i tidligere tider som en kampvogn, men også noget langhåret at styre.

Tuneren er oprindeligt beregnet til at indgå i et system bestående af et PA trin, en styresender/receiver og en kontrolboks. Hos undertegnede anvendes tuneren uden de Andre SKANTI enheder. Derfor har det været nødvendigt at konstruere en kontrolboks til at styre tuneren.

Her kommer en Arduino tilpas ind i billedet.
Med anvendelse af en Arduino og noget programmering får kontrolboksen tuner, PA-trin og radio til at spille sammen – automatisk og koordineret.

Kontrolboksen forsyner antennetuneren med driftspændinger, og relæstyrer CWnøgle og PA trin. Radioens funktioner styres via en USB forbindelse. Tunerens funktioner relæstyres via et 6 ledet kontrolkabel.

Tuningen startes ved et enkelt knaptryk, eller den initieres automatisk hvis SWR overstiger en forudindstillet værdi. Herefter foregår tuningen i en automatiseret proces med koordineret funktion af tuner, radio og PA trin.

Sådan forløber en tuning,

En knap på kontrolboksen aktiveres. Herefter styres hele processen af Arduinoen.
Her er hvad der sker:

  1. Kontrolboksen sætter stationens PA trin i bypass mode. (relæstyret
  2. Radioens aktuelle indstillinger (mode, power og frekvens aflæses (CAT styret) og værdierne gemmes i Arduinoens hukommelse.
  3. Radioen sættes i CW mode (CAT styret)
  4. Radioen sættes i TX mode (CAT styret)
  5. Radioens output power sættes til 30 watt (CAT styret)
  6. Kontrolboksen lægger Tunerens start tuning terminal til – 15 volt i 50 ms, (relæstyret) hvorved SKANTI’en påbegynder sin tuningsekvens.
  7. Det særlige ved SKANTI tuneren er, at den ikke må få tilført tunepower med det samme, men først når den selv beder om det ca 100 ms senere end start tuning er aktiveret. Overholdes dette ikke, lykkes tuningen ikke.
  8. Kontrolboksen afventer derfor, at tuneren anmoder om tune power. Dette sker ved at tuneren bringer tunerens tune power request terminal fra +12 volt til –12 volt. Når dette indtræffer, sætter kontrolboksen Radioen i Key down, (relæstyret) hvorved radioen tilfører 30 watt tunepower til tuneren.
  9. Når tuneren er færdig med tuningen (varer typisk 100-400 ms) bringer den tune power request terminalen tilbage til +12 volt. Herved sætter kontrolboksen radioen tilbage i ’Key up’.
  10. Kontrolboksen måler SWR (via en tilsluttet retningskobler)
    Kontrolboksen fremviser den anvendte frekvens og opnået SWR på kontrolboksens display.
  11. Hvis opnået SWR < 1,8 sætter kontrolboksen radioens mode og pwr tilbage til samme værdier som var tilstede før tuningen, (CAT styret) og PA trinet skiftes fra bypass mode til drift mode. (relæstyret) .
  12. Herved er tuningssekvensen gennemført, og radioens indstillinger er bragt tilbage til de værdier den havde før tuningen. Det hele er sket automatiseret som følge af et tryk på én knap. Hele processen varer typisk 200-400 ms.
  13. Hvis opnået SWR>1,8 holde kontrolboksen PA trinet i bypass mode. (relæstyret) og der gives advarsel med lyd og Lysdiode

Configurations muligheder:

Ved anvendelse af knap: config og encoder knap kan interfacet konfigureres på et antal parametre;

  1. Valg af Lydsignaler on/off.
  2. Valg af Max tilladelig SWR. (default 1.8).
  3. Valg af tunepower (default 30 watt).
  4. Valg af Autotune on/off
  5. Justering af SWR visning

 

Funktionalitet under drift:

SWR måles løbende.

Ved SWR>2, gives advarsel med lyd og lysdiode og PA trinet sættes i bypass.

Kontrolboksen kan indstilles til automatisk at udføre en tuning hvis SWR overstiger en forudindstillet værdi.

Kontrolboksens display viser:
Systemstatus. Advarsel ved tab af CAT forbindelse og ved tab af forb./fejl på tuner
Status af PA-trin: bypass/drift
Opnået SWR, samt frekvens ved sidste tuning
Aktuel SWR og frekvens
Valgte konfigurationsindstilling: Autotune on/off, max tilladelig SWR, tunepower, lydsignaler on/off

Konstruktion.

Hele konstruktionen er lagt på eet fælles print.

Der er en strømforsyning som fremstiller de nødvendige spændinger: -15 volt, + 15 volt, + 24 volt til tuneren. 12 volt, 10 volt og 5 volt til kontrolboksens komponenter. Hertil kommer styrerelæer, relædrivere og Arduino Mega kortet.

Til konstruktionen hører en selvstændig retningskobler som forsyner kontrolboksen med information om SWR forholdene på fødekablet.

Kabinettet er på forsiden forsynet med et LCD display, kontakt til aktivering af tuning, samt en kontakt og en rotaryencoder til varetagelse af konfigureringsfaciliteterne.

Diagram og printudlæg er udført i programmet Eagle CAD.

Printet er fremstillet i professionel kvalitet hos EasyEDA.

Kabinet og komponenter er fra Farnell.

Programmeringen af Arduino’en er foretaget med en editor og kompiler som stilles til rådighed af Arduino. Programmeringssproget er et tilnærmet C++.

 

Fremstilling af print

Fremstilling af printudlæg
Der findes adskillige CAD programmer til brug for diagramtegning og printudlæg. Det her benyttede program Eagle CAD kan downloades i en gratisudgave med funktionaliteter, som vil tilfredsstille de fleste. Hvis du kan oplyse, at du er underviser, får du en gratis, fuld version af programmet i en 3-årig periode.

Ved hjælp af programmet kan du tegne det ønskede diagram. Når diagrammet er tegnet, kan du med programmet udlægge diagrammet til en printudlæg. Processen kan understøttes, eller helt automatiseres med en indbygget autoruterfunktion.

Printet til denne kontrolboks er udlagt som et 2-sidet print.

Når printudlægget er færdigtegnet, kan programmet eksportere tegningen i et såkaldt gerberfil format. Dette format kan læses af alle virksomheder, som fremstiller print.

Fremstilling af printet.
Der findes en række virksomheder som fremstiller små serier af pcb’er. Priserne er meget forskellige. Jeg har valgt et kinesisk firma, JLCpbc. Ved print under 10x10 cm fremstiller de 10 (ens) print, 2-sidige, gennempletterede med loddemaske og silketryk for i alt 2 dollar (+forsendelse). Ikke pr styk, men for alle 10 print. Ønsker du større print, stiger prisen, men det er fortsat meget billigt!

Du går ind på firmaets hjemmeside, uploader gerberfilen, betaler det beregnede beløb, og 8-10 dage senere har du et sæt professionelle print i høj kvalitet, leveret til din hoveddør – Prøv det!

 

Fremstilling af software.

Fremstilling af software foregår i et PCmiljø som du downloader gratis fra Arduinos hjemmeside. Når du har foretaget download, har du en programeditor, en kompiler og driversoftware til Arduinokortet.
Undertegnede har fra scratch kastet sig ud i at lære basal programmering, det kan fint lade sig gøre. Hvis du i forvejen kender til programmering i C++, er det selvfølgelig meget nemmere, men bestemt ikke nødvendigt.
I referencerne finder du alle detaljerne om denne konstruktion og all nødvendig info til at komme i gang med dine egne konstruktioner. God fornøjelse !

 

Referencer.

Arduino hjemmeside med Arduino miljø, editor, kompiler og USBdriver:
http://www.arduino.cc

Bog om arduino-programmering:
Arduino cookbook. Forf:Michael Margoli. O’Reilly forlag

Printudlægningsprogram
https://www.autodesk.com/products/eagle/free-download.
Programmet er meget omfattende. På youtube findes mange gode og klare vejledninger. Søg blot efter eagel CAD.

Printfremstilling:
https://jlcpcb.com/quote

Tak til Jørgen OZ7TA for værdifuld information om SKANTITUNEREN.

Del denne side
FacebooktwitterlinkedinmailFacebooktwitterlinkedinmail