git.gag.com Git - web/altusmetrum/blob - TeleScience/index.mdwn

   1 # TeleScience
   2
   3 This is an expansion board for [TeleMetrum](../TeleMetrum/) intended to
   4 support science projects.  It includes an ARM Cortex M3 processing
   5 platform with 8 megabytes of on-board flash memory for storing collected
   6 science data, plus support for 8 NTC thermistors in two banks of 4, 3
   7 solid-state relays, and a large number of analog and digital I/O pins.
   8
   9 There are no photos of the current prototype version yet, see the history
  10 linked at the bottom of this page for photos of the original boards.
  11
  12 ## Motivation ##
  13
  14 Bdale's son Robert got interested in mapping the temperatures experienced
  15 by nose cones and fins in flights beyond Mach 1, which led us to work with
  16 our good friend Jeff Lane from
  17 [Shockwave Rocketry](http://www.shockwaverocketry.com/)
  18 to instrument some of his nose cones, and to work out how to create
  19 composite fins with sensors embedded for airframe projects
  20 [2YikStik](http://www.gag.com/rockets/airframes/2YikStik) and
  21 [YikStik3](http://www.gag.com/rockets/airframes/YikStik3)
  22 in pursuit of that goal.
  23
  24 It was easy for us to imagine other experiments that would be facilitated
  25 by having the ability to control a few outputs and log sensor data in
  26 syncronization with flight state information logged by TeleMetrum.  We
  27 went one step further and created a "companion board protocol" in
  28 TeleMetrum that allows data being collected by TeleScience to be included
  29 in the radio telemetry stream for live observation of pre-flight and
  30 in-flight science data.
  31
  32 ## Features ##
  33
  34 ### User View ###
  35
  36 * Small circuit board mounted near [TeleMetrum](../TeleMetrum/)
  37 * Requires [TeleMetrum](../TeleMetrum/) v0.2 or later, as v0.1 does not
  38   have the required companion board interface
  39 * 8 NTC thermistor inputs, in 2 banks of 4.  A single through-hole
  40   resistor is used to configure each bank for a given thermistor type.
  41 * 3 solid-state relays, ideal for things like pushing camera buttons
  42   under program control
  43 * all available pins on the processor brought out to headers for
  44   maximum flexibility interfacing additional sensors
  45 * On-board 8-megabyte flash memory for data logging.
  46 * LiPo battery connector and on-board charger for standalone use
  47 * USB interface for programming, development, and flash memory download
  48
  49 ### Developer View ###
  50
  51 * Hardware Features
  52         * ST Micros [STM32L151](http://www.st.com/internet/mcu/product/248821.jsp)
  53           ARM Cortex M3 based Microcontroller
  54         * [Winbond W25Q64CV](http://www.winbond.com/hq/enu/ProductAndSales/ProductLines/FlashMemory/SerialFlash/W25Q64CV.htm) serial flash memory
  55         * IXYS [CPC1014](http://www.ixys.com/PartSearchResults.aspx?searchStr=cpc1014&SearchSubmit=Go) OptoMOS Solid State Relays
  56         * Maxim Integrated [MAX6691](http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/3256) Thermistor Temperature to Pulse Width Converters
  57 * Software Features
  58         * based on the ARM port of [AltOS](http://altusmetrum.org/AltOS)
  59         * programmed in C using gcc
  60         * Runs from on-chip flash, uses on-chip RAM
  61 * Tools Used
  62         * [gEDA](http://www.gpleda.org/) for schematic capture and PCB layout
  63 * Licenses
  64         * The hardware is licensed under the [TAPR](http://www.tapr.org) [Open Hardware License](http://www.tapr.org/ohl.html)
  65         * The software is licensed [GPL version 2](http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/gpl-2.0.html)
  66
  67 ## Artifacts ##
  68
  69 A schematic and PC board design exist on [git.gag.com](http://git.gag.com)
  70 in the project
  71 [hw/telescience](http://git.gag.com/?p=hw/telescience;a=summary).
  72
  73 ## Future Plans ##
  74
  75 The thermistor conditioning circuits in the v0.1 design were too tightly coupled
  76 to the particular model of EPCOS thermistor that we chose for
  77 [2YikStik](http://www.gag.com/rockets/airframes/2YikStik/) and
  78 [YikStik3](http://www.gag.com/rockets/airframes/YikStik3/).  A major revision of
  79 the board led to v0.2 which is in the process of being turned on and evaluated.
  80
  81 Most prototypes of TeleScience were lost in the
  82 [Black Forest Fire](http://www.gag.com/blackforestfire.html),
  83 we hope to get back to this project someday.
  84
  85 ## [History of TeleScience](history) ##
  86