9743bc3580cdeaa8ee06dec60d80773b3c1d9cb2
[web/altusmetrum] / AltOS / doc / micropeak.html
1 <html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO-8859-1"><title>MicroPeak Owner's Manual</title><meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets V1.78.1"></head><body bgcolor="white" text="black" link="#0000FF" vlink="#840084" alink="#0000FF"><div class="book"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="idm6233120"></a>MicroPeak Owner's Manual</h1></div><div><h2 class="subtitle">A recording altimeter for hobby rocketry</h2></div><div><div class="author"><h3 class="author"><span class="firstname">Keith</span> <span class="surname">Packard</span></h3></div></div><div><p class="copyright">Copyright © 2014 Bdale Garbee and Keith Packard</p></div><div><div class="legalnotice"><a name="idp47879728"></a><p>
2         This document is released under the terms of the
3         <a class="ulink" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/" target="_top">
4           Creative Commons ShareAlike 3.0
5         </a>
6         license.
7       </p></div></div><div><div class="revhistory"><table style="border-style:solid; width:100%;" summary="Revision History"><tr><th align="left" valign="top" colspan="2"><b>Revision History</b></th></tr><tr><td align="left">Revision 0.1</td><td align="left">29 October 2012</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">
8           Initial release with preliminary hardware.
9         </td></tr><tr><td align="left">Revision 1.0</td><td align="left">18 November 2012</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">
10           Updates for version 1.0 release.
11         </td></tr><tr><td align="left">Revision 1.1</td><td align="left">12 December 2012</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">
12           Add comments about EEPROM storage format and programming jig.
13         </td></tr><tr><td align="left">Revision 1.2</td><td align="left">20 January 2013</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">
14           Add documentation for the MicroPeak USB adapter board. Note
15           the switch to a Kalman filter for peak altitude
16           determination.
17         </td></tr><tr><td align="left">Revision 1.3.2</td><td align="left">12 February 2014</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">
18           Add a "Download" button to the main window, which makes it
19           quicker to access the download function. Update the data
20           download documentation to reflect the new MicroPeak USB
21           adapter design. Monitor data during download to let you see
22           if the USB connection is working at all by showing the
23           characters received from the MicroPeak USB adapter.
24         </td></tr></table></div></div></div><hr></div><div class="dedication"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="idp48909504"></a>Acknowledgements</h1></div></div></div><p>
25       Thanks to John Lyngdal for suggesting that we build something like this.
26     </p><p>
27       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
28       out on the rocket flight line somewhere.
29       </p><div class="literallayout"><p><br>
30 Bdale Garbee, KB0G<br>
31 NAR #87103, TRA #12201<br>
32 <br>
33 Keith Packard, KD7SQG<br>
34 NAR #88757, TRA #12200<br>
35       </p></div><p>
36     </p></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl class="toc"><dt><span class="chapter"><a href="#idp48912256">1. Quick Start Guide</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#idp47997744">2. Handling Precautions</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#idp48002128">3. The MicroPeak USB adapter</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp48005680">1. Installing the MicroPeak software</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp48008768">2. Downloading Micro Peak data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp47907248">3. Analyzing MicroPeak Data</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp47910736">3.1. MicroPeak Graphs</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp47914336">3.2. MicroPeak Flight Statistics</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp47918208">3.3. Raw Data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53789120">3.4. Configuring the Graph</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp53792736">4. Setting MicroPeak Preferences</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#idp53802768">4. Technical Information</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp53803440">1. Barometric Sensor</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53806192">2. Micro-controller</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53808544">3. Lithium Battery</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53811328">4. Atmospheric Model</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53814304">5. Mechanical Considerations</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53817056">6. On-board data storage</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53837344">7. MicroPeak Programming Interface</a></span></dt></dl></dd></dl></div><div class="list-of-tables"><p><b>List of Tables</b></p><dl><dt>4.1. <a href="#idp53819168">MicroPeak EEPROM Data Storage</a></dt></dl></div><div class="chapter"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="idp48912256"></a>Chapter 1. Quick Start Guide</h1></div></div></div><p>
37       MicroPeak is designed to be easy to use. Requiring no external
38       components, flying takes just a few steps
39     </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" style="list-style-type: disc; "><li class="listitem"><p>
40           Install the battery. Fit a CR1025 battery into the plastic
41           carrier. The positive (+) terminal should be towards the more
42           open side of the carrier. Slip the carrier into the battery
43           holder with the positive (+) terminal facing away from the
44           circuit board.
45         </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="micropeak-back.jpg" width="405"></td></tr></table></div></div></li><li class="listitem"><p>
46           Install MicroPeak in your rocket. This can be as simple as
47           preparing a soft cushion of wadding inside a vented model payload
48           bay. Wherever you mount it, make sure you protect the
49           barometric sensor from corrosive ejection gasses as those
50           will damage the sensor, and shield it from light as that can
51           cause incorrect sensor readings.
52         </p></li><li class="listitem"><p>
53           Turn MicroPeak on. Slide the switch so that the actuator
54           covers the '1' printed on the board. MicroPeak will report
55           the maximum height of the last flight in decimeters using a
56           sequence of flashes on the LED. A sequence of short flashes
57           indicates one digit. A single long flash indicates zero. The
58           height is reported in decimeters, so the last digit will be
59           tenths of a meter. For example, if MicroPeak reports 5 4 4
60           3, then the maximum height of the last flight was 544.3m, or
61           1786 feet.
62         </p></li><li class="listitem"><p>
63           Finish preparing the rocket for flight. After the
64           previous flight data have been reported, MicroPeak waits for
65           one minute before starting to check for launch. This gives
66           you time to finish assembling the rocket. As those
67           activities might cause pressure changes inside the airframe,
68           MicroPeak might accidentally detect boost. If you need to do
69           anything to the airframe after the one minute window passes,
70           make sure to be careful not to disturb the altimeter. The
71           LED will remain dark during the one minute delay, but after
72           that, it will start blinking once every 3 seconds.
73         </p></li><li class="listitem"><p>
74           Fly the rocket. Once the rocket passes about 30m in height
75           (100 feet), the micro-controller will record the ground
76           pressure and track the pressure seen during the flight. In
77           this mode, the LED flickers rapidly. When the rocket lands,
78           and the pressure stabilizes, the micro-controller will record
79           the minimum pressure pressure experienced during the flight,
80           compute the height represented by the difference in air
81           pressure and blink that value out on the LED. After that,
82           MicroPeak powers down to conserve battery power.
83         </p></li><li class="listitem"><p>
84           Recover the data. Turn MicroPeak off and then back on. MicroPeak
85           will blink out the maximum height for the last flight. Turn
86           MicroPeak back off to conserve battery power.
87         </p></li></ul></div></div><div class="chapter"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="idp47997744"></a>Chapter 2. Handling Precautions</h1></div></div></div><p>
88       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
89       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
90       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
91       devices, there are some precautions you must take.
92     </p><p>
93       The CR1025 Lithium batteries have an
94       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
95       much less battery mass... but if they are punctured
96       or their contacts are allowed to short, they can and will release their
97       energy very rapidly!
98       Thus we recommend that you take some care when handling MicroPeak
99       to keep conductive material from coming in contact with the exposed metal elements.
100     </p><p>
101       The barometric sensor used in MicroPeak is sensitive to
102       sunlight. Please consider this when designing an
103       installation. Many model rockets with payload bays use clear
104       plastic for the payload bay. Replacing these with an opaque
105       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of
106       masking tape are all reasonable approaches to keep the sensor
107       out of direct sunlight.
108     </p><p>
109       The barometric sensor sampling ports must be able to "breathe",
110       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
111       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
112       suitable static vent to outside air.
113     </p><p>
114       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
115       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
116       charge gasses.
117     </p></div><div class="chapter"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="idp48002128"></a>Chapter 3. The MicroPeak USB adapter</h1></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl class="toc"><dt><span class="section"><a href="#idp48005680">1. Installing the MicroPeak software</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp48008768">2. Downloading Micro Peak data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp47907248">3. Analyzing MicroPeak Data</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp47910736">3.1. MicroPeak Graphs</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp47914336">3.2. MicroPeak Flight Statistics</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp47918208">3.3. Raw Data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53789120">3.4. Configuring the Graph</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp53792736">4. Setting MicroPeak Preferences</a></span></dt></dl></div><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="MicroPeakUSB-2.0.jpg" width="405"></td></tr></table></div></div><p>
118       MicroPeak stores barometric pressure information for the first
119       48 seconds of the flight in on-board non-volatile memory. The
120       contents of this memory can be downloaded to a computer using
121       the MicroPeak USB adapter.
122     </p><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp48005680"></a>1. Installing the MicroPeak software</h2></div></div></div><p>
123         The MicroPeak application runs on Linux, Mac OS X and
124         Windows. You can download the latest version from
125         <a class="ulink" href="http://altusmetrum.org/AltOS" target="_top">http://altusmetrum.org/AltOS</a>.
126       </p><p>
127         On Mac OS X and Windows, the FTDI USB device driver needs to
128         be installed. A compatible version of this driver is included
129         with the MicroPeak application, but you may want to download a
130         newer version from <a class="ulink" href="http://www.ftdichip.com/FTDrivers.htm" target="_top">http://www.ftdichip.com/FTDrivers.htm</a>.
131       </p></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp48008768"></a>2. Downloading Micro Peak data</h2></div></div></div><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" style="list-style-type: disc; "><li class="listitem"><p>
132             Plug the MicroPeak USB adapter in to your computer.
133           </p></li><li class="listitem"><p>
134             Start the MicroPeak application.
135           </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="45"><tr><td><img src="micropeak-nofont.svg" width="45"></td></tr></table></div></div></li><li class="listitem"><p>
136              Click on the Download button at the top of the window.
137           </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="micropeak-app.png" width="405"></td></tr></table></div></div></li><li class="listitem"><p>
138             Select from the listed devices. There will probably be
139             only one.
140           </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="207"><tr><td><img src="micropeak-device-dialog.png" width="207"></td></tr></table></div></div></li><li class="listitem"><p>
141             The application will now wait until it receives valid data
142             from the MicroPeak USB adapter.
143           </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="180"><tr><td><img src="micropeak-download.png" width="180"></td></tr></table></div></div><p>
144             The MicroPeak USB adapter has a small phototransistor
145             under the hole in the center of the box.
146             Locate this, turn on the MicroPeak and place the orange LED on the MicroPeak
147             directly inside the hole, resting the MicroPeak itself on
148             the box. You should see the blue LED on the MicroPeak USB
149             adapter blinking in time with the orange LED on the
150             MicroPeak board itself.
151           </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="MicroPeakUSB-2.0-inuse.jpg" width="405"></td></tr></table></div></div></li><li class="listitem"><p>
152             After the maximum flight height is reported, MicroPeak will
153             pause for a few seconds, blink the LED four times rapidly
154             and then send the data in one long blur on the LED. The
155             MicroPeak application should receive the data. When it does,
156             it will present the data in a graph and offer to save the
157             data to a file. If not, you can power cycle the MicroPeak
158             board and try again.
159           </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="207"><tr><td><img src="micropeak-save-dialog.png" width="207"></td></tr></table></div></div></li><li class="listitem"><p>
160             Once the data are saved, a graph will be displayed with
161             height, speed and acceleration values computed from the
162             recorded barometric pressure data. See the next section
163             for more details on that.
164           </p></li></ul></div></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp47907248"></a>3. Analyzing MicroPeak Data</h2></div></div></div><p>
165         The MicroPeak application can present flight data in the form
166         of a graph, a collection of computed statistics or in tabular
167         form.
168       </p><p>
169         MicroPeak collects raw barometric pressure data which is
170         then used to compute the remaining data. Altitude is computed
171         through a standard atmospheric model. Absolute error in this
172         data will be affected by local atmospheric
173         conditions. Fortunately, these errors tend to mostly cancel
174         out, so the error in the height computation is much smaller
175         than the error in altitude would be.
176       </p><p>
177         Speed and acceleration are computed by first smoothing the
178         height data with a Gaussian window averaging filter. For speed
179         data, this average uses seven samples. For acceleration data,
180         eleven samples are used. These were chosen to provide
181         reasonably smooth speed and acceleration data, which would
182         otherwise be swamped with noise.
183       </p><p>
184         The File menu has operations to open existing flight logs,
185         Download new data from MicroPeak, Save a copy of the flight
186         log to a new file, Export the tabular data (as seen in the Raw
187         Data tab) to a file, change the application Preferences, Close
188         the current window or close all windows and Exit the
189         application.
190       </p><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp47910736"></a>3.1. MicroPeak Graphs</h3></div></div></div><p>
191           Under the Graph tab, the height, speed and acceleration values
192           are displayed together. You can zoom in on the graph by
193           clicking and dragging to sweep out an area of
194           interest. Right-click on the plot to bring up a menu that will
195           let you save, copy or print the graph.
196         </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="micropeak-graph.png" width="405"></td></tr></table></div></div></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp47914336"></a>3.2. MicroPeak Flight Statistics</h3></div></div></div><p>
197           The Statistics tab presents overall data from the flight. Note
198           that the Maximum height value is taken from the minumum
199           pressure captured in flight, and may be different from the
200           apparant apogee value as the on-board data are sampled twice
201           as fast as the recorded values, or because the true apogee
202           occurred after the on-board memory was full. Each value is
203           presented in several units as appropriate.
204         </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="micropeak-statistics.png" width="405"></td></tr></table></div></div></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp47918208"></a>3.3. Raw Data</h3></div></div></div><p>
205           A table consisting of the both the raw barometric pressure
206           data and values computed from that for each recorded time.
207         </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="micropeak-raw-data.png" width="405"></td></tr></table></div></div></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp53789120"></a>3.4. Configuring the Graph</h3></div></div></div><p>
208           This selects which graph elements to show, and lets you
209           switch between metric and imperial units
210         </p><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="405"><tr><td><img src="micropeak-graph-configure.png" width="405"></td></tr></table></div></div></div></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53792736"></a>4. Setting MicroPeak Preferences</h2></div></div></div><div class="informalfigure"><div class="mediaobject"><table border="0" summary="manufactured viewport for HTML img" style="cellpadding: 0; cellspacing: 0;" width="162"><tr><td><img src="micropeak-preferences.png" width="162"></td></tr></table></div></div><p>
211         The MicroPeak application has a few user settings which are
212         configured through the Preferences dialog, which can be
213         accessed from the File menu.
214       </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" style="list-style-type: disc; "><li class="listitem"><p>
215             The Log Directory is where flight data will be saved to
216             and loaded from by default. Of course, you can always
217             navigate to other directories in the file chooser windows,
218             this setting is just the starting point.
219           </p></li><li class="listitem"><p>
220             If you prefer to see your graph data in feet and
221             miles per hour instead of meters and meters per second,
222             you can select Imperial Units.
223           </p></li><li class="listitem"><p>
224             To see what data is actually arriving over the serial
225             port, start the MicroPeak application from a command
226             prompt and select the Serial Debug option. This can be
227             useful in debugging serial communication problems, but
228             most people need never choose this.
229           </p></li><li class="listitem"><p>
230             You can adjust the size of the text in the Statistics tab
231             by changing the Font size preference. There are three
232             settings, with luck one will both fit on your screen and
233             provide readable values.
234           </p></li><li class="listitem"><p>
235             The Look &amp; feel menu shows a list of available
236             application appearance choices. By default, the MicroPeak
237             application tries to blend in with other applications, but
238             you may choose some other appearance if you like.
239           </p></li></ul></div><p>
240       </p><p>
241         Note that MicroPeak shares a subset of the AltosUI
242         preferences, so if you use both of these applications, change
243         in one application will affect the other.
244       </p></div></div><div class="chapter"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="idp53802768"></a>Chapter 4. Technical Information</h1></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl class="toc"><dt><span class="section"><a href="#idp53803440">1. Barometric Sensor</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53806192">2. Micro-controller</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53808544">3. Lithium Battery</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53811328">4. Atmospheric Model</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53814304">5. Mechanical Considerations</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53817056">6. On-board data storage</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp53837344">7. MicroPeak Programming Interface</a></span></dt></dl></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53803440"></a>1. Barometric Sensor</h2></div></div></div><p>
245         MicroPeak uses the Measurement Specialties MS5607 sensor. This
246         has a range of 120kPa to 1kPa with an absolute accuracy of
247         150Pa and a resolution of 2.4Pa.
248       </p><p>
249         The pressure range corresponds roughly to an altitude range of
250         -1500m (-4900 feet) to 31000m (102000 feet), while the
251         resolution is approximately 20cm (8 inches) near sea level and
252         60cm (24in) at 10000m (33000 feet).
253       </p><p>
254         Ground pressure is computed from an average of 16 samples,
255         taken while the altimeter is at rest. The flight pressure used to
256         report maximum height is computed from a Kalman filter
257         designed to smooth out any minor noise in the sensor
258         values. The flight pressure recorded to non-volatile storage
259         is unfiltered, coming directly from the pressure sensor.
260       </p></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53806192"></a>2. Micro-controller</h2></div></div></div><p>
261         MicroPeak uses an Atmel ATtiny85 micro-controller. This tiny
262         CPU contains 8kB of flash for the application, 512B of RAM for
263         temporary data storage and 512B of EEPROM for non-volatile
264         storage of previous flight data.
265       </p><p>
266         The ATtiny85 has a low-power mode which turns off all of the
267         clocks and powers down most of the internal components. In
268         this mode, the chip consumes only .1&#956;A of power. MicroPeak
269         uses this mode once the flight has ended to preserve battery
270         power.
271       </p></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53808544"></a>3. Lithium Battery</h2></div></div></div><p>
272         The CR1025 battery used by MicroPeak holds 30mAh of power,
273         which is sufficient to run for over 40 hours. Because
274         MicroPeak powers down on landing, run time includes only time
275         sitting on the launch pad or during flight.
276       </p><p>
277         The large positive terminal (+) is usually marked, while the
278         smaller negative terminal is not. Make sure you install the
279         battery with the positive terminal facing away from the
280         circuit board where it will be in contact with the metal
281         battery holder. A small pad on the circuit board makes contact
282         with the negative battery terminal.
283       </p><p>
284         Shipping restrictions may prevent us from including a CR1025
285         battery with MicroPeak. If so, many stores carry CR1025
286         batteries as they are commonly used in small electronic
287         devices such as flash lights.
288       </p></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53811328"></a>4. Atmospheric Model</h2></div></div></div><p>
289         MicroPeak contains a fixed atmospheric model which is used to
290         convert barometric pressure into altitude. The model was
291         converted into a 469-element piece-wise linear approximation
292         which is then used to compute the altitude of the ground and
293         apogee. The difference between these represents the maximum
294         height of the flight.
295       </p><p>
296         The model assumes a particular set of atmospheric conditions,
297         which, while a reasonable average, cannot represent the changing
298         nature of the real atmosphere. Fortunately, for flights
299         reasonably close to the ground, the effect of this global
300         inaccuracy are largely canceled out when the computed ground
301         altitude is subtracted from the computed apogee altitude, so
302         the resulting height is more accurate than either the ground
303         or apogee altitudes.
304       </p><p>
305         Because the raw pressure data is recorded to non-volatile
306         storage, you can use that, along with a more sophisticated
307         atmospheric model, to compute your own altitude values.
308       </p></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53814304"></a>5. Mechanical Considerations</h2></div></div></div><p>
309         MicroPeak is designed to be rugged enough for typical rocketry
310         applications. It contains two moving parts, the battery holder
311         and the power switch, which were selected for their
312         ruggedness.
313       </p><p>
314         The MicroPeak battery holder is designed to withstand impact
315         up to 150g without breaking contact (or, worse yet, causing
316         the battery to fall out). That means it should stand up to
317         almost any launch you care to try, and should withstand fairly
318         rough landings.
319       </p><p>
320         The power switch is designed to withstand up to 50g forces in
321         any direction. Because it is a sliding switch, orienting the
322         switch perpendicular to the direction of rocket travel will
323         serve to further protect the switch from launch forces.
324       </p></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53817056"></a>6. On-board data storage</h2></div></div></div><p>
325         The ATtiny85 has 512 bytes of non-volatile storage, separate
326         from the code storage memory. The MicroPeak firmware uses this
327         to store information about the last completed
328         flight. Barometric measurements from the ground before launch
329         and at apogee are stored, and used at power-on to compute the
330         height of the last flight.
331       </p><p>
332         In addition to the data used to present the height of the last
333         flight, MicroPeak also stores barometric information sampled
334         at regular intervals during the flight. This is the
335         information captured with the MicroPeak USB adapter. It can
336         also be read from MicroPeak through any AVR programming
337         tool.
338       </p><div class="table"><a name="idp53819168"></a><p class="title"><b>Table 4.1. MicroPeak EEPROM Data Storage</b></p><div class="table-contents"><table summary="MicroPeak EEPROM Data Storage" border="1"><colgroup><col align="center" class="Address"><col align="center" class="Size (bytes)"><col align="left" class="Description"></colgroup><thead><tr><th align="center">Address</th><th align="center">Size (bytes)</th><th align="center">Description</th></tr></thead><tbody><tr><td align="center">0x000</td><td align="center">4</td><td align="left">Average ground pressure (Pa)</td></tr><tr><td align="center">0x004</td><td align="center">4</td><td align="left">Minimum flight pressure (Pa)</td></tr><tr><td align="center">0x008</td><td align="center">2</td><td align="left">Number of in-flight samples</td></tr><tr><td align="center">0x00a &#8230; 0x1fe</td><td align="center">2</td><td align="left">Instantaneous flight pressure (Pa) low 16 bits</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break"><p>
339         All EEPROM data are stored least-significant byte first. The
340         instantaneous flight pressure data are stored without the
341         upper 16 bits of data. The upper bits can be reconstructed
342         from the previous sample, assuming that pressure doesn't
343         change by more more than 32kPa in a single sample
344         interval. Note that this pressure data is <span class="emphasis"><em>not</em></span>
345         filtered in any way, while both the recorded ground and apogee
346         pressure values are, so you shouldn't expect the minimum
347         instantaneous pressure value to match the recorded minimum
348         pressure value exactly.
349       </p><p>
350         MicroPeak samples pressure every 96ms, but stores only every
351         other sample in the EEPROM. This provides for 251 pressure
352         samples at 192ms intervals, or 48.192s of storage. The clock
353         used for these samples is a factory calibrated RC circuit
354         built into the ATtiny85 and is accurate only to within ±10% at
355         25°C. So, you can count on the pressure data being accurate,
356         but speed or acceleration data computed from this will be
357         limited by the accuracy of this clock.
358       </p></div><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp53837344"></a>7. MicroPeak Programming Interface</h2></div></div></div><p>
359         MicroPeak exposes a standard 6-pin AVR programming interface,
360         but not using the usual 2x3 array of pins on 0.1"
361         centers. Instead, there is a single row of tiny 0.60mm ×
362         0.85mm pads on 1.20mm centers exposed near the edge of the
363         circuit board. We couldn't find any connector that was
364         small enough to include on the circuit board.
365       </p><p>
366         In lieu of an actual connector, the easiest way to connect to
367         the bare pads is through a set of Pogo pins. These
368         spring-loaded contacts are designed to connect in precisely
369         this way. We've designed a programming jig, the MicroPeak
370         Pogo Pin board which provides a standard AVR interface on one
371         end and a recessed slot for MicroPeak to align the board with
372         the Pogo Pins.
373       </p><p>
374         The MicroPeak Pogo Pin board is not a complete AVR programmer,
375         it is an interface board that provides a 3.3V regulated power
376         supply to run the MicroPeak via USB and a standard 6-pin AVR
377         programming interface with the usual 2x3 grid of pins on 0.1"
378         centers. This can be connected to any AVR programming
379         dongle.
380       </p><p>
381         The AVR programming interface cannot run faster than ¼ of the
382         AVR CPU clock frequency. Because MicroPeak runs at 250kHz to
383         save power, you must configure your AVR programming system to
384         clock the AVR programming interface at no faster than
385         62.5kHz, or a clock period of 32µS.
386       </p></div></div></div></body></html>