Hoe is het begonnen….?


Het is eigenlijk net als met onze Ham Radio Hobby. Als het je eenmaal te pakken heeft, dan wil je meer en meer…


In Februari 2017 organiseerde de Veron afdeling 07, Breda, een Workshop Arduino. In januari was geinventariseerd of er belangstelling was, en ruim 30 personen hadden zich aangemeld.

Han, PA0JEN en Edwin, PA7FRN hadden een mooi programma in elkaar gezet.  Er werd voor oefenmateriaal en lesmateriaal gezorgd en natuurlijk…huiswerk…

Aanvankelijk bedoeld voor 4 avonden, maar het werden er uiteindelijk 6.

Met veel plezier deze workshop gevolgd en thuis geoefend en geknutseld.

En ja, toe hadden we de smaak te pakken.


We vonden het jammer dat het voorbij was, maar het ei was gelegd.



Samen met Bert, PA1BM, die het ook te pakken had gekregen, werd besloten om samen verder te gaan met HAM Radio gerelateerde projecten.

Via Ebay en Aliexpress werden extra onderdelen aangeschaft en uiteindelijk hebben we samen een groot aantal projecten gerealiseerd.


Het eerste project


Besloten werd om te starten met een eenvoudig project.

Een Klok voor in de Shack met aanduiding van zowel UTC als normale tijd. Oh ja… aanduiding van de temperatuur zou ook wel handig zijn..hi…


Internet en diverse Arduino Fora werden afgestruind op zoek naar een bruikbaar concept. Natuurlijk wordt je door zo’n workshop geen volledige programmeur, maar je kunt wel de sketch (code) lezen en waar nodig aanpassen naar eigen behoefte.

En ja, we vonden een aardig poject om te beginnen. Alleen was het volledig in het Italiaans en we wilden het ook nog wat uitbreiden .

Dus eerst maar vertaald en toen aan de knutsel.

HAMSHACK Display


Om een lang verhaal kort te maken, na het vertalen van de  code, hebben we er van alles aan gewijzigd en uitgebreid.

Het display geeft indicatie van :



De omschakeling van zomer- naar wintertijd en omgekeerd verloopt geheel automatisch.

Daarnaast wordt gedurende de nacht automatisch het backlight van het display gedoofd.


Het was een leuk eerste project om het geleerde tijdens de workshop in de praktijk te brengen. Ook is veel ervaring opgedaan met de aanschaf en het werken met verschillende onderdelen en modules. Er is nogal wat spreiding her en der. En goedkoop wil ook niet altijd zeggen dat de specificaties kloppen !

Arduino QTH Locator indicator via GPS


De basis voor dit project werd gevonden in Electron van November 2015

Hier beschreef Hans, ON4CDU een Arduino project waarbij middels een Arduino en een GPS onvangstmodule de QTH locator wordt berekend op basis van de kaartcoordinaten.



Eigenlijk een niet zo moeilijk project, gezien het feit dat naast de Arduino microcontroller en de GPS module, het voornamelijk software gerelateerd was.

Maar wij wilden het natuurlijk weer anders….

Onze aanpassingen :


Ontwerp van Arduino Uno overzetten naar Arduino Nano

Toepassing van een groter, 4 regel display

Geschikt voor batterij (portable) en netvoeding gebruik


Uiteindelijk wordt nu gepresenteerd :


CW projecten


De volgende 2 projecten zijn CW georienteerd.

Al langer bestond de wens om een CW decoder te bouwen ter ondersteuning van wat roestig geworden CW kennis of als hulpje bij de ontvangst van CW signalen.

Je wordt tenslotte een dagje ouder….hi..


Als tegenhanger van de CW decoder ook een CW Encoder (CW Keyer) om middels een standaard toetsenbord CW signalen te verzenden. Met name geschikt om CW te oefenen, maar ook voor degenen die de CW niet machtig zijn maar toch deze mode willen kunnen gebruiken.



Arduino CW Decoder


Bij het naspeuren op Internet blijken er al weer vele projecten te bestaan. De ene nog luxer dan de andere.


Naast de diverse Arduino boeken voor Ham radio (zie verderop onder Literatuur) bood ook hierbij de Electron van November 2015 uitkomst om een goede keuze te maken.

Hierin stond een project beschreven voor een CW decoder op basis van het ontwerp van Bud, WB7FHC, wat we ook al in de boeken hadden gevonden.

Echter door PA0JBG uitgebreid en voorzien van wat extra snufjes.

En wat ook meehelpt bij een beslissing; Er was een printplaat beschikbaar !


In de praktijk bleek dat al een groot aantal andere Radio-Amateurs deze CW decoder op basis van dit ontwerp hadden nagebouwd. En ook dat helpt in de besluitvorming !!


Er werd in het ontwerp gebruik gemaakt van een 4-regelig display, wat onze voorkeur heeft boven zo’n klein 2-regelig display.


In het ontwerp werd ook een LM567 Toon-en bandpass filter toegepast. Dat kwam goed uit, want wij wilden graag het audio-signaal tussen 600 Hz en 1000 Hz kunnen decoderen met een bandbreedte van 250 Hz.

In het ontwerp van PA0JBG zaten een aantal extra toepassingen, welke we wel uitgeprobeerd hebben, maar uiteindelijk niet allemaal uitgevoerd hebben in ons eind-ontwerp.

Wij hebben ook voor de afstemming gebruik gemaakt van een meerslags-potmeter, om het te decoderen signaal fijner te kunnen inregelen.


Uiteindelijk hebben we een perfect werkende CW decoder gemaakt, welke regelmatig ondersteuning biedt bij het beluisteren van CW signalen op de HF banden. Zeker bij de slechte propagatie van heden een handig hulpmiddel.

Arduino CW Encoder (CW Keyer)


In enkele Arduino, Ham Project boeken, vonden we ook een beschrijving van een CW Keyer met geheugens. Handig bij contesten en zo.


Het ontwerp van Glen Popiel, KW5GP, ging uit van het gebruik van een standaard PC toetsenbord. Handig wanneer je CW niet machtig bent en toch CW wilt beoefenen op de HF banden, of om andere redenen.


Het ontwerp van Glen, KW5GP, ging uit van een standaard 4 regelig-display, inmiddels voor ons geen onbekende meer, een 4 tal geheugens van max 45 tekens, een apart relais voor het aansturen van de tranceiver (keying) en een standaard PS/2 toetsenbord.

Het concept stond ook goed beschreven in een van de boeken van Glen, KW5GP.


Maar wij wilde weer meer….


Wij wilden graag grotere geheugens om meer standaard gegevens voor een QSO te kunnen vastleggen, en ook in het display zat een vreemde kronkel.

In een direct e-mailcontact met Glen, KW5GP, werden de geconstateerde “beperkingen” besproken. Glen gaf aan dat zowel de Arduino Nano als de Arduino Uno beperkingen hadden ten aanzien van geheugen ruimte.

En het vreemde gedrag van het 4 regelig display, herkende hij ook. Dit had echter te maken met de interne hardware constructie van dit type display. Dus lastig…. ?



Weer een uitdaging voor ons….

Inmiddels een heel stuk wijzer geworden inzake de Arduino code, werden de beperkingen geanalyseerd, en werd besloten om gebruik te gaan maken van een Arduino Mega2560 controller. Deze heeft veel meer geheugenruimte beschikbaar. Ook werd er een modificatie aangebracht in een van de Librarys om de extra geheugenruimte te kunnen benutten.


Professionele Memory Keyer

Door de extra memory capaciteit van de Arduino Mega2560

onstond er nu een volwaardige memory-keyer met 8 geheugens van elk 120 tekens. In principe kan er een heel QSO in worden voorbereid.

Ideaal voor CW contesten !

Met behulp van Edwin, PA7FRN werd ook het probleem met de displays verholpen.

Arduino Antenna Analyzer

Het ene project was nog niet klaar of het volgende project diende zich weer aan…

Al langere tijd was gezocht naar een goed bruikbaar project voor een Antenna Analyzer voor de HF banden.


Terug van onze vakantie in september, vond ik op Internet een projectbeschrijving van Jack Purdum, W8TEE en Farrukh Zia, K2ZIA.  Volop informatie inclusief een schema, sketch, onderdelenlijst en bouwbeschrijving. Er bleek zelfs een mooie dubbelzijdige print beschikbaar te zijn !


In overleg met Bert, PA1BM, werd besloten om dit als nieuw project gezamenlijk op te pakken.

Diverse chinese sites werden weer afgestruind naar de benodigde onderdelen en besteld.

Medio oktober kwamen de meeste onderdelen binnen.

In QST van november 2017 werd zelfs een kompleet artikel gewijd aan dit project. Diverse leden van de Milford Amateur Radioclub hadden het project al gebouwd.  Bewijs voor ons dat het zeker zou gaan lukken.

Het ontwerp zat goed in elkaar en ging uit van alle HF banden van 160 mtr t/m 10 meter. Er wordt gebruik gemaakt van een 3.5 inch grafisch display en de metingen kunnen worden opgeslagen op een SD kaart.

Er kan selectief gemeten worden op elke amateur band afzonderlijk en de gegevens kunnen ook na modificatie van een antenne worden vergeleken.

Om de Antenna Analyzer ook portabel te kunnen gebruiken, werd voorzien in zowel een netvoedings-aansluiting als een oplaadbare 9V Lithium batterij.


De kunst was het ook weer om een mooi passend kastje te vinden, wat uiteindelijk ook gelukt is. Op Ebay werd een mooi waterdicht kastje gevonden. Met wat boren, zagen en vijlen, paste alles aardig in elkaar

Om de afwerking weer volledig te laten zijn, werd gezocht naar een afwerkraampje voor het 3.5 inch display. Dit bleek echter nergens beschikbaar te zijn. Even hebben we gedacht aan het laten “printen” van een ontwerp, maar dat bleek vele malen duurder het het totale kastje. Dus uiteindelijk zelf maar een raampje gesneden uit een plaat zwarte kunststof uit de bouwmarkt.

Het is een mooi project geworden, wat in de praktijk zijn diensten al meerdere malen heeft bewezen.

Home Historie Apparatuur Arduino Informatie QSL English

Arduino Literatuur

Natuurlijk is er al veel geschreven omtrent Ham gerelateerde Arduino Projecten. Voordeel hiervan, is het feit dat de hierin gepubliceerde ook (meestal) goed werken :-)


Na de workshop hebben we dan ook wat boekwerken aangeschaft en op Internet vonden we ook de nodige E-Books met informatie

Jack Purdum, W8TEE

Glen Popiel, KW5GP

Tijdens het bouwen van de verschillende projecten, CW Keyer en Antenna Analyzer, is er direct contact geweest met de betreffende auteurs. Vragen werden gesteld, soms antwoorden gekregen :-), errors en modificaties besproken. Het feit dat men bereid was een helpende hand te bieden heeft ons goed geholpen.

Beide auteurs publiceren regelmatig in QST en andere ARRL bladen.

Morseduino, Semi-automatische CW decoder


Dit project betreft een semi-automatisch afstemmende CW decoder, welke tevens voorzien is van een instelbaar storingsfilter. Uitgaande van een goede signaal-ruisverhouding van het ontvangen signaal, kan in ca 80% van de gevallen een automatische afstemming en decoding van het CW signaal plaatsvinden.


Het ontwerp is opgebouwd rondom een Atmel ATmega328p microcontroller chip welke in verschillende Arduino boards, oa de Arduino Duemilanove, en de Arduino Uno te vinden is. Verder alleen de noodzakelijke onderdelen om een functionele Arduino microcontroller te maken. Op de print is ook weer de eerder gebruikte LM567 toondecoder te vinden

waar we al eerder aandacht aan hebben besteed.


Anders dan het eerder beschreven project CW Decoder van Hans, PA0JBG, wordt er in dit ontwerp gebruik gemaakt van een zogenaamde “digitale potentiometer”, de MCP41010.

Deze chip bevat een 10Kohm potmeterschakeling, welke in 256 stappen de weerstandswaarde digitaal omhoog- of naar beneden kan regelen onder besturing van de Arduino.


Op de dubbelzijdige printplaat bevinden zich een 2 tal drukknoppen voor de bediening en een resetknopje. Verder ook de audio-ingang, een hoofdtelefoon - en een luidspreker aansluiting.

Daarnaast zijn alle aansluitingen ook nog eens via pin-headers naar buiten gebracht, zodat externe bedieningsknoppen, in- en uitgangen kunnen worden gebruikt. En natuurlijk de keyer aansluiting.

Ook in dit ontwerp wordt weer gebruik gemaakt van het inmiddels bekende Arduino LCD display met 4 regels van 20 tekens, wat parallel wordt aangesloten.  Naast de contrastregeling is via een jumper de achtergrondverlichting van het display in te stellen.


De decoderprint komt weer “piggyback” op de displayprint gemonteerd middels nylon afstandsbusjes.

In principe kan het ontwerp zonder externe behuizing en aparte onderdelen gebruikt worden.


Praktijkervaringen


Naast dat ik zelf en een aantal bevriende radioamateurs deze Morseduino uitvoering van de CW decoder met succes hebben gebouwd, zijn er ook al een aantal Veron afdelingen die deze Morseduino in groepsverband (afdeling zelfbouwproject) hebben gebouwd. Inmiddels al > 70 !


Het bouwen op zich geeft geen enkel probleem als de aanwijzingen gevolgd worden.

De “High Speed Kit Build” video van Budd, WB7FHC, op Youtube is hierbij een perfecte ondersteuning.



Macro CW Keyer, Mr. Rags.

Als aanvulling op de Morseduino CW decoder, heb ik ook de Macro CW Keyer van Budd, WB7FHC, door hemzelf Mr Rags genoemd.

Dit vanwege het feit dat je hiermee wel erg snel een, min of meer standaard CW QSO kunt maken. Het is echter geen echte contest-keyer.


Dit ontwerp betreft een CW programmeerbare CW Memorykeyer

Deze CW keyer heeft in zich, dat het programma vrijwel automatisch kan bepalen, dat afhankelijk van de fase waarin je bent in de  het QSO, door een simpele druk op een functie-toets, je de volgende macro uit het geheugen oproept en verstuurd.




Dit ontwerp betreft een CW programmeerbare CW Memorykeyer

Deze CW keyer heeft in zich, dat het programma vrijwel automatisch kan bepalen, dat afhankelijk van de fase waarin je bent in de  het QSO, door een simpele druk op een functie-toets, je de volgende macro uit het geheugen oproept en verstuurd.



Het ontwerp is net als de Morseduino, ook weer opgebouwd rondom een Atmel ATmega328p microcontroller chip.

Verder alleen de noodzakelijke onderdelen om een functionele Arduino microcontroller te maken.

De dubbelzijdige, doorgemetaliseerde print is voorzien van een opdruk en

markering voor de onderdelen, zodat het gemakkelijk te herkennen is waar, welke onderdelen moeten komen.


Het ontwerp, met als middelpunt de Atmel ATMega329P, bestaat verder uit een LM386 audioversterker en een aantal losse onderdelen.

De aansluitingen voor de keyer en de TX aansluiting voor de tranceiver zijn middels schroef – aansluitblokjes uitgevoerd.


Het ontwerp is gebaseerd op het gebruik van “Paddels” . Er kan weliswaar een “straight-key” worden aangesloten, maar gebleken is dat dit in de praktijk niet prettig werkt.



De centrale functietoets is letterlijk een spin in het web. Door zijn constructie kan hij op verschillende manieren bediend worden.


Zowel alle instellingen via de verschillende menu’s als de sturing van de macro’s gedurende het QSO, geschiedt door deze ene toets.

Praktijkervaringen


Ik ben zelf geen fanatieke CW’er en ben er vanwege werk lang uit geweest. Daarom ook al deze Arduino CW projecten, om wat hulpjes te hebben hi.


Het is in het begin erg wennen aan het gebruik.

Maar als je het eenmaal doorhebt, dan kan een min of meer standaard QSO snel verlopen. Uiteraard ben je zelf in controll, en kun je ook gewoon zelf de keyer bedienen. Al met al was het weer een leuk project.



Uitbreiding met extra mogelijkheden (2018)

Inmiddels is het ontwerp al diverse keren aangepast, voorzien van een andere DDS Chip en nieuwe software.  De SWR brug, welke in het oorspronkelijke ontwerp door Germanium dioden werd verzorgd, is nu vervangen door 2 echte logaritmische versterkers, de AD8307.


Er kan nu zelf gekozen worden uit specifieke frequentiegebieden en de meetmogelijkheden zijn uitgebreid tot 70 Mhz, waardoor nu ook de 6 meterband tot de mogelijkheden behoord.

Ook aan de presentatie van de meetgegevens is flink gesleuteld

K3NG CW Keyer / CW Decoder


Het afgelopen jaar ben ik door vele Radio-Amateurs benaderd met de vraag of er naast de eerder gepubliceerde aparte CW decoders en de CW Keyboard- Keyer, ook iets gecombineerd zou kunnen worden. Welnu, dat was iets waar ik zelf ook al langer naar uit keek, om een goed ontwerp met “alles in een”te vinden, wat voldoende gedocumenteerd was en ook geschikt voor nabouw.


  Het K3NG zelfbouw ontwerp van Kees, K5BCQ

   Eind 2018 viel mijn oog op het concept “Big CW Keyer K3NG”    van Kees,K5BCQ, die bezig was om een zelfbouwproject te    ontwikkelen op basis van het K3NG Memory Keyer principe,    maar waarbij alle opties die maar mogelijk zijn op dit concept,    inclusief zouden zijn.


   

Het basisontwerp van K3NG bestaat uit een op Arduino gebaseerde CW Morse Code) keyer. Het betreft een zeer flexibel opgezet ontwerp met veel opties, wat echt kan concurreren met vergelijkbare commercieel verkrijgbare producten.


Omdat het op basis van de Arduino Open Source code is gebaseerd, kan het volledig op de individuele wensen van gebruikers worden afgestemd.

Kees, K5BCQ, ontwierp voor het totaalconcept, met alle mogelijke opties, een dubbelzijdige printplaat waarop alles onderdelen, inclusief de Arduino Microcontroller en een keuze uit divers3e afmetingen displays, is voorzien.


Ik had het geluk dat ik als een van zijn Beta-testers mocht fungeren !  Ik heb 2 versies van het totaal-concept gebouwd, met nu dit definitieve ontwerp als eindresultaat.






Documentatie K3NG CW keyer / CW decoder


Een dergelijk uitgebreid project met zoveel opties en mogelijkheden, kan natuurlijk niet zonder documentatie. Op de Github website https://github.com/k3ng/.k3ng_keyer/wiki  vindt je een uitgebreide documentatie over dit mooie K3NG keyer ontwerp.


Zelfbouw Single band QRP HF CW Tranceiver


Het kon niet uitblijven natuurlijk.      

Na al die artikelen over CW gerelateerde projecten met een Arduino Microcontroller, konden toch de kriebels om weer eens echt wat op het gebied van CW te gaan bouwen, niet wegblijven.



QRP-Labs


De firma QRP-Labs, www.qrp-labs.com, brengt onder de naam QCX een zelfbouw 5W HF transceiver op de markt, geheel compleet en waarvan er inmiddels al meer dan 6500 succesvol van nagebouwd zijn. Dat zegt natuurlijk genoeg. Voor mij een reden om niet verder te zoeken en dit concept eens nader te onderzoeken.


De “QCX” is een 5W single-band CW transceiver bouwkit met ingebouwde afregel-, test en controletools.  De “QCX” is beschikbaar voor de 80, 60, 40, 30, 20 en de 17 meterband.

De bouwkit bestaat uit een mooie dubbelzijdige printplaat, een LCD display en verder alle benodigde onderdelen.


Vermeldenswaardig is ook het feit dat deze QRP transceiver standaard voorzien is van een “mini-straight key”, een volwaardige Iambic keyer en een CW decoder !

Op de print worden een tweetal in SMD techniek uitgevoerde IC’s toegepast, welke er reeds af-fabriek op gesoldeerd zijn. Alle andere componenten zijn gewone “Thru-Hole” onderdelen, dus geen problemen te verwachten. De behuizing is optioneel.


Resume :


Goed gebouwd en goed afgeregeld, kan er bij een 13,8 V voeding een HF uitgangsvermogen van 5 Watt worden behaald. E.e.a hangt sterk af van de nauwkeurigheid van het wikkelen van de verschillende spoelen van het Low-pass filer.

 

Ben je op zoek naar een leuk CW transceiver bouwproject, dan is mogelijk de “QCX” transceiver van QRP-Labs ook iets voor jou ? Het loont zeker de moeite om daar eens op de website rond te kijken. En, kijk dan gelijk ook eens naar al die andere mooie bouwprojecten die men heeft.


Ik vond het een leuk project om op radiogebied weer eens iets zelf te kunnen bouwen. Het helpt mij om mijn CW vaardigheid in elk geval weer op peil te brengen.

Wil je meer weten?  ga dan naar www.qrp-labs.com voor alle antwoorden op je vragen.

Veel bouwplezier toegewenst.


O ja,, het hart van de schakeling wordt gevormd door een Atmel ATmega328p processor...hi...



Arduino Weerstation met een NodeMCU


Na al die CW gerelateerde projecten, is het wel weer eens aardig om heel wat anders op te pakken. Ik heb dat gevonden in de bouw van een Arduino gerelateerd weerstation


Tijdens de warme dagen van afgelopen zomer, was er regelmatig sprake van alarmcode geel en oranje uitgegeven door het KNMI en even dreigde het zelfs code rood te worden. Dit was vrij uniek omdat we in principe gewend zijn aan code geel en oranje bij slechte weersomstandigheden en dreigend onweer. Zeker om op tijd de antennes los te koppelen om geen problemen te krijgen.



Dit bracht mij op het idee om een op Arduino microcontroller gebaseerd weerstation te bouwen, om alle belangrijke parameters van het weer in de gaten te kunnen houden.   In april 2018 had ik in het computermagazine “Computer Totaal” al wel eens iets gelezen over Arduino met Wifi, wat door mij in dit project als basis is gebruikt.


In dit magazine stonden 2 kleine projectjes waarbij de weers-informatie via een piepklein Oled schermpje, met de afmetingen van een postzegel, getoond werd en een apart projectje om de KNMI weeralarmcode in je eigen regio te tonen via aparte kleuren leds.  De uitdaging om deze zaken te combineren en de gegevens op een echt LCD scherm te presenteren.


Arduino met Wifi

De basis voor dit project wordt gevormd door een Arduino microcontroller, voorzien van een Wifi module, de NodeMCU.  De NodeMCU is eigenlijk geen echte Arduino maar een printplaatje voorzien van een ESP8266 wifi module met verder een communicatie interface waarin de programmeertaal Lua wordt gebruikt en welke vooral in IoT projecten wordt toegepast. Deze NodeMCU modules zijn erg goedkoop en het grote voordeel is, dat je ze gewoon met de Arduino IDE kunt programmeren.

De opbouw van het weerstation

Voor de opbouw van alle onderdelen heb ik gebruik gemaakt van een gaatjesprintplaat waarop alle onderdelen zijn gemonteerd. Omdat ik graag de NodeMCU module in voet wilde hebben, heb ik een standaard 40 pens IC voet gebruikt, en deze doorgezaagd omdat de NodeMCU wat breder is, zodat ik deze als voet kon gebruiken.  Ik heb naast de voet nog een standaard female header geplaatst zodat ik het display met een bandkabeltje kon aansluiten.


Het eindresultaat


Het eindresultaat bestaat uit een Regionaal weerstation wat alle belangrijke parameters van het weer in de regio actueel laat zien.


Weerparameters op Display


De getoonde weer parameters welke op het display getoond worden bestaan uit  :


- Naam van het weerstation

- De luchtvochtigheid in procenten

- De temperatuur in graden Celsius

- De windrichting en windsnelheid in aanduiding Beaufort

- De luchtdruk in Hectopascal

- Het vrije zicht

- De regenval in millimeters per uur

- Een algemene tekst inzake de huidige situatie


Via een gekleurde LED wordt de geldende alarmcode aangegeven en bij vorst gaat er een witte led aan.

Extra: Nieuwe uitvoering K3NG CW keyer / CW decoder


Na een tijdje met deze CW decoder / keyer te hebben gespeeld, heb ik besloten om er nog een te bouwen, maar nu met een klein keypad als kiesmogelijkheid voor de memorys.

Tegelijkterijd ook maar een behuizing er voor gemaakt :-)