Ik heb de luxe over twee radio-shacks te beschikken: eentje in het woonhuis op zolder en eentje achter in de tuin in een blokhut.
Ik heb echter maar één kortegolf antenne, dus die moet ik overschakelen naar waar ik deze op dat moment wil gebruiken. Dat is op zich niet zo’n groot probleem, maar ik gebruik PL pluggen en erg goed voor de levensduur is dat geplug niet, zeker niet omdat deze zich – welliswaar onder een verandadak – buiten bevinden.
Ik kan natuurlijk een schakelaar monteren, maar hoe ga je die goed tegen de elementen beschermen? Een echt weersbestendig exemplaar is bovendien peperduur. Nu had ik nog een coax relais liggen, die volgens de specificaties ruim voldoet: 100W continu vermogen, 2000kW piek, bereik DC tot 6GHz. En ik wilde altijd al eens iets doen met een ESP32 microcontroller met WIFI.
Dit komt samen in dit beschreven project, de antenne omschakelaar.
Het plan
Ik gebruik een ESP32 development kit C van AZ Delivery:
https://www.az-delivery.de/nl/collections/az-premium-produkte/products/esp-32-dev-kit-c-v4
Er zijn verschillende manieren om die van afstand dingen te laten doen, je kunt bijv. een webserver(tje) programmeren en via een webbrowser commando’s geven. Ik heb echter gekozen voor een andere methode: ik stuur via de Telegram app berichten naar het apparaatje die worden geinterpreteerd als commando’s
Het hart van de omschakelaar zijn twee relais die een set-reset schakeling vormen, en 12V op het eigenlijke relais zetten. De ESP32 stuurt pulsjes om de flip-flop te setten of te resetten. Dit heeft het voordeel dat als de microcontroller om wat voor reden plotseling crasht de antenne niet ineens omschakelt, wat vervelend is als je net in een QSO zit.
Ter indicatie heb ik een klein OLED display gebruikt. Daarop kun ik zien waarmee de antenne verbonden is.
Omdat ik ook nog een DHT22 temperatuur module had liggen, heb ik die er ook nog ingezet. Kan ik zien hoe warm het is (of hoe koud). Niet omdat het nodig is, maar omdat het kan. De temperatuur wordt getoond op het display, en kan opgevraagd worden met de Telegram app.
Eerste testjes
De ESP32 module is wat breder dan een Arduino nano/micro of RPI Pico. Dat zorgt er voor dat op een breadboard niet alle pootjes makkelijk bereikbaar zijn. Je kunt op zo’n bordje de pootjes aan één kant gebruiken. Gelukkig zitten er veel meer pootjes op dan ik nodig had, dus dat was geen probleem. Maar dat verklaart wel waarom de pootjes aan de ene kant van de module niet gebruikt zijn.
Het schema stelt niet veel voor.
Er zijn twee kleine PCB relais gebruikt met een spoelspanning van 5V. Die worden door de microcontroller via een tweetal transistoren aangestuurd. Als het K1 relais wordt aangestuurd (puls) dan zet het ene contact 5V op de spoel, waardoor deze in deze stand blijft staan. Het andere contact zet 12V op het coax relais. Dit zit niet op de print maar wordt via J4 aangesloten.
Door het tweede relais (K2) even te activeren wordt het houd circuit onderbroken en valt het coax relais af.
Via een optocoupler U5 krijgt de microcontroller feedback in welke stand het coax relais staat.
Uitvoering
Ik heb het geheel in een waterdicht kastje met doorzichtig deksel gebouwd. In het kastje bevinden zich een Meanwell voeding voor 12V en een PCB drager. Beide zitten op een stukje DIN rail geklikt.
In de PCB drager heb ik een stukje ongeëtsts PCB materiaal geschoven waarop zowel het coax relais als de print worden gemonteerd. Het relais is klein genoeg om onder het printje te worden gemonteerd.
Het relais is uitgevoerd met SMA connectoren die via een drietal SMA naar N pigtails naar buiten zijn uitgevoerd. De N connectoren zijn voorzien van waterdichte fitting zodat die eenvoudig doorgevoerd kunnen worden door de wand van het kastje,
Achter de N connectoren zit een doorvoerwartel voor de stroomvoorziening en twee drukknoppen om locaal ook te kunnen schakelen (zonder app).