git.gag.com Git - fw/altos/blob - doc/usage.inc

   1 == Using Altus Metrum Hardware
   2
   3         Here are general instructions for hooking up an Altus Metrum
   4         flight computer. Instructions specific to each model will be
   5         found in the section devoted to that model below.
   6
   7         === Wiring and Electrical Interference
   8
   9                 To prevent electrical interference from affecting the
  10                 operation of the flight computer, it's important to always
  11                 twist pairs of wires connected to the board. Twist the switch
  12                 leads, the pyro leads and the battery leads. This reduces
  13                 interference through a mechanism called common mode rejection.
  14
  15         === Hooking Up Lithium Polymer Batteries
  16
  17                 All Altus Metrum flight computers have a two pin JST PH
  18                 series connector to connect up a single-cell Lithium Polymer
  19                 cell (3.7V nominal). You can purchase matching batteries
  20                 from the Altus Metrum store, or other vendors, or you can
  21                 make your own. Pin 1 of the connector is positive, pin 2 is
  22                 negative. Spark Fun sells a cable with the connector
  23                 attached, which they call a
  24                 link:https://www.sparkfun.com/products/9914[JST Jumper 2 Wire Assembly]
  25
  26                 [WARNING]
  27                 Many RC vendors also sell lithium polymer batteries with
  28                 this same connector. All that we have found use the opposite
  29                 polarity, and if you use them that way, you will damage or
  30                 destroy the flight computer.
  31
  32         === Hooking Up Pyro Charges
  33
  34                 Altus Metrum flight computers always have two screws for
  35                 each pyro charge. This means you shouldn't need to put two
  36                 wires into a screw terminal or connect leads from pyro
  37                 charges together externally.
  38
  39                 On the flight computer, one lead from each charge is hooked
  40                 to the positive battery terminal through the power switch.
  41                 The other lead is connected through the pyro circuit, which
  42                 is connected to the negative battery terminal when the pyro
  43                 circuit is fired.
  44
  45         === Hooking Up a Power Switch
  46
  47                 Altus Metrum flight computers need an external power switch
  48                 to turn them on. This disconnects both the computer and the
  49                 pyro charges from the battery, preventing the charges from
  50                 firing when in the Off position. The switch is in-line with
  51                 the positive battery terminal.
  52
  53         === Understanding Beeps
  54
  55                 Altus Metrum flight computers include a beeper to
  56                 provide information about the state of the system.
  57                 ifdef::telemini[]
  58                 TeleMini doesn't have room for a beeper, so instead it
  59                 uses an LED, which works the same, except for every
  60                 beep is replaced with the flash of the LED.
  61                 endif::telemini[]
  62
  63                 Here's a short summary of all of the modes and the
  64                 beeping
  65                 ifdef::telemini[(or flashing, in the case of TeleMini v1)]
  66                 that accompanies each mode. In the description of the
  67                 beeping pattern, “dit” means a short beep while "dah"
  68                 means a long beep (three times as long). “Brap” means
  69                 a long dissonant tone.
  70
  71                 .AltOS Modes
  72                 [options="border",cols="1,1,2,2"]
  73                 |====
  74                 |Mode Name
  75                 |Abbreviation
  76                 |Beeps
  77                 |Description
  78
  79                 |Startup
  80                 |S
  81                 |battery voltage in decivolts
  82                 |Calibrating sensors, detecting orientation.
  83
  84                 |Idle
  85                 |I
  86                 |dit dit
  87                 |Ready to accept commands over USB
  88                 ifdef::radio[or radio link.]
  89
  90                 |Pad
  91                 |P
  92                 |dit dah dah dit
  93                 |Waiting for launch. Not listening for commands.
  94
  95                 |Boost
  96                 |B
  97                 |dah dit dit dit
  98                 |Accelerating upwards.
  99
 100                 |Fast
 101                 |F
 102                 |dit dit dah dit
 103                 |Decelerating, but moving faster than 200m/s.
 104
 105                 |Coast
 106                 |C
 107                 |dah dit dah dit
 108                 |Decelerating, moving slower than 200m/s
 109
 110                 |Drogue
 111                 |D
 112                 |dah dit dit
 113                 |Descending after apogee. Above main height.
 114
 115                 |Main
 116                 |M
 117                 |dah dah
 118                 |Descending. Below main height.
 119
 120                 |Landed
 121                 |L
 122                 |dit dah dit dit
 123                 |Stable altitude for at least ten seconds.
 124
 125
 126                 |Sensor error
 127                 |X
 128                 |dah dit dit dah
 129                 |Error detected during sensor calibration.
 130                 |====
 131
 132                 Here's a summary of all of the Pad and Idle mode
 133                 indications. In Idle mode, you'll hear one of these
 134                 just once after the two short dits indicating idle
 135                 mode. In Pad mode, after the dit dah dah dit
 136                 indicating Pad mode, you'll hear these once every five
 137                 seconds.
 138
 139                 .Pad/Idle Indications
 140                 [options="header",cols="1,1,3"]
 141                 |====
 142                 |Name           |Beeps          |Description
 143
 144                 |Neither
 145                 |brap
 146                 |No continuity detected on either apogee or main igniters.
 147
 148                 |Apogee
 149                 |dit
 150                 |Continuity detected only on apogee igniter.
 151
 152                 |Main
 153                 |dit dit
 154                 |Continuity detected only on main igniter.
 155
 156
 157                 |Both
 158                 |dit dit dit
 159                 |Continuity detected on both igniters.
 160
 161
 162                 |Storage Full
 163                 |warble
 164                 |On-board data logging storage is full. This will
 165                  not prevent the flight computer from safely
 166                  controlling the flight or transmitting telemetry
 167                  signals, but no record of the flight will be
 168                  stored in on-board flash.
 169
 170                 |Additional Igniters
 171                 |four very short beeps
 172                 |Continuity indication for the four additional pyro
 173                 |channels on TeleMega and EasyMega. One high tone for
 174                 |no continuity, one low tone for continuity. These are
 175                 |produced after the continuity indicators for the two
 176                 |primary igniter channels.
 177
 178                 |====
 179
 180                 ifdef::radio[]
 181                 For devices with a radio transmitter, in addition to
 182                 the digital and APRS telemetry signals, you can also
 183                 receive audio tones with a standard amateur
 184                 70cm FM receiver. While on the pad, you will hear
 185                 igniter status once every five seconds.
 186
 187                 .Pad Radio Indications
 188                 [options="header",cols="1,1,3"]
 189                 |====
 190                 |Name           |Beeps          |Description
 191
 192                 |Neither
 193                 |½ second tone
 194                 |No continuity detected on either apogee or main igniters.
 195
 196                 |Apogee
 197                 |dit
 198                 |Continuity detected only on apogee igniter.
 199
 200                 |Main
 201                 |dit dit
 202                 |Continuity detected only on main igniter.
 203
 204
 205                 |Both
 206                 |dit dit dit
 207                 |Continuity detected on both igniters.
 208
 209                 |====
 210
 211                 During ascent, the tones will be muted to allow the
 212                 telemetry data to consume the full radio bandwidth.
 213
 214                 During descent and after landing, a ½ second tone will
 215                 be transmitted every five seconds. This can be used to
 216                 find the rocket using RDF techniques when the signal
 217                 is too weak to receive GPS information via telemetry
 218                 or APRS.
 219                 endif::radio[]
 220
 221         === Turning On the Power
 222
 223                 Connect a battery and power switch and turn the switch
 224                 to "on". The flight computer will signal power on by
 225                 reporting the battery voltage and then perform an internal self
 226                 test and sensor calibration.
 227
 228                 Once the self test and calibration are complete, there
 229                 are two modes that an Altus Metrum flight computer can
 230                 operate in:
 231
 232                 Flight/Pad::
 233                 The flight computer is waiting to detect
 234                 launch and then fly the rocket. In this mode, the USB
 235                 link is
 236                 ifdef::radio[disabled, and the radio goes into transmit-only mode.]
 237                 ifndef::radio[disabled.]
 238                 The only way to get out of this
 239                 mode is to power the flight computer down.
 240
 241                 Idle::
 242                 The flight computer is ready to communicate over USB
 243                 ifdef::radio[and in packet mode over the radio.]
 244                 You can configure
 245                 the flight computer, download data or display
 246                 the current state.
 247
 248                 ifdef::telemetrum,easymega,telemega[]
 249                 For flight computers with accelerometers (TeleMetrum,
 250                 EasyMega and TeleMega), the mode is selected by the
 251                 orientation of the board during the self test
 252                 interval. If the board is pointing upwards as if ready
 253                 to fly, it will enter Flight/Pad mode. Otherwise, it will
 254                 enter Idle mode.
 255                 endif::telemetrum,easymega,telemega[]
 256
 257                 ifdef::easymini[]
 258                 For EasyMini, if the USB cable is connected to a
 259                 computer, it will enter Idle mode. Otherwise, it will
 260                 enter Flight/Pad mode.
 261                 endif::easymini[]
 262
 263                 ifdef::telemini[]
 264                 For TeleMini v1.0, if a packet link is waiting to
 265                 connect when the device is powered on, it will enter
 266                 Idle mode, otherwise it will enter Flight/Pad mode.
 267                 endif::telemini[]
 268
 269                 You can see in <<_understanding_beeps>>
 270                 how to tell which mode the flight computer is in.
 271
 272         === Using an External Active Switch Circuit
 273
 274                 You can use an active switch circuit, such as the
 275                 Featherweight Magnetic Switch, with any Altus Metrum
 276                 flight computer. These require three connections, one to
 277                 the battery, one to the positive power input on the flight
 278                 computer and one to ground. Find instructions on how to
 279                 hook these up for each flight computer below. Then follow
 280                 the instructions that come with your active switch to
 281                 connect it up.
 282
 283         === Using a Separate Pyro Battery
 284
 285                 As mentioned above in <<_hooking_up_pyro_charges>>, one
 286                 lead for each of the pyro charges is connected through
 287                 the power switch directly to the positive battery
 288                 terminal. The other lead is connected to the pyro
 289                 circuit, which connects it to the negative battery
 290                 terminal when the pyro circuit is fired. The pyro
 291                 circuit on all of the flight computers is designed to
 292                 handle up to 16V.
 293
 294                 To use a separate pyro battery, connect the negative pyro
 295                 battery terminal to the flight computer ground terminal,
 296                 the positive battery terminal to the igniter and the other
 297                 igniter lead to the negative pyro terminal on the flight
 298                 computer. When the pyro channel fires, it will complete the
 299                 circuit between the negative pyro terminal and the ground
 300                 terminal, firing the igniter. Specific instructions on how
 301                 to hook this up for each flight computer will be found
 302                 in the section below for that flight computer.
 303
 304         === Using a Different Kind of Battery
 305
 306                 EasyMini
 307                 ifdef::telemini[and TeleMini v2 are]
 308                 ifndef::telemini[is]
 309                 designed to use either a
 310                 lithium polymer battery or any other battery producing
 311                 between 4 and 12 volts, such as a rectangular 9V
 312                 battery.
 313
 314                 ifdef::telemega,easymega,telemetrum[]
 315                 [WARNING]
 316                 TeleMega, EasyMega and TeleMetrum are only designed to
 317                 operate off a single-cell Lithium Polymer battery and
 318                 cannot be used with any other kind. Connecting a
 319                 different kind of battery to any of these will destroy
 320                 the board.
 321                 endif::telemega,easymega,telemetrum[]