caccc168bd3bdbce4f04b0f0a73ad62f336121c5
[fw/altos] / 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                 TeleMini doesn't have room for a beeper, so instead it
58                 uses an LED, which works the same, except for every
59                 beep is replaced with the flash of the LED.
60
61                 Here's a short summary of all of the modes and the beeping (or
62                 flashing, in the case of TeleMini v1) that accompanies each
63                 mode. In the description of the beeping pattern, “dit” means a
64                 short beep while "dah" means a long beep (three times as
65                 long). “Brap” means a long dissonant tone.
66
67                 .AltOS Modes
68                 [options="border",cols="1,1,2,2"]
69                 |====
70                 |Mode Name
71                 |Abbreviation
72                 |Beeps
73                 |Description
74
75                 |Startup
76                 |S
77                 |battery voltage in decivolts
78                 |Calibrating sensors, detecting orientation.
79
80                 |Idle
81                 |I
82                 |dit dit
83                 |Ready to accept commands over USB or radio link.
84
85                 |Pad
86                 |P
87                 |dit dah dah dit
88                 |Waiting for launch. Not listening for commands.
89
90                 |Boost
91                 |B
92                 |dah dit dit dit
93                 |Accelerating upwards.
94
95                 |Fast
96                 |F
97                 |dit dit dah dit
98                 |Decelerating, but moving faster than 200m/s.
99
100                 |Coast
101                 |C
102                 |dah dit dah dit
103                 |Decelerating, moving slower than 200m/s
104
105                 |Drogue
106                 |D
107                 |dah dit dit
108                 |Descending after apogee. Above main height.
109
110                 |Main
111                 |M
112                 |dah dah
113                 |Descending. Below main height.
114
115                 |Landed
116                 |L
117                 |dit dah dit dit
118                 |Stable altitude for at least ten seconds.
119
120
121                 |Sensor error
122                 |X
123                 |dah dit dit dah
124                 |Error detected during sensor calibration.
125                 |====
126
127                 Here's a summary of all of the Pad and Idle mode
128                 indications. In Idle mode, you'll hear one of these
129                 just once after the two short dits indicating idle
130                 mode. In Pad mode, after the dit dah dah dit
131                 indicating Pad mode, you'll hear these once every five
132                 seconds.
133
134                 .Pad/Idle Indications
135                 [options="header",cols="1,1,3"]
136                 |====
137                 |Name           |Beeps          |Description
138
139                 |Neither
140                 |brap
141                 |No continuity detected on either apogee or main igniters.
142
143                 |Apogee
144                 |dit
145                 |Continuity detected only on apogee igniter.
146
147                 |Main
148                 |dit dit
149                 |Continuity detected only on main igniter.
150
151
152                 |Both
153                 |dit dit dit
154                 |Continuity detected on both igniters.
155
156
157                 |Storage Full
158                 |warble
159                 |On-board data logging storage is full. This will
160                  not prevent the flight computer from safely
161                  controlling the flight or transmitting telemetry
162                  signals, but no record of the flight will be
163                  stored in on-board flash.
164                 |====
165
166                 For devices with a radio transmitter, in addition to
167                 the digital and APRS telemetry signals, you can also
168                 receive audio tones with a standard amateur
169                 70cm FM receiver. While on the pad, you will hear
170                 igniter status once every five seconds.
171
172                 .Pad Radio Indications
173                 [options="header",cols="1,1,3"]
174                 |====
175                 |Name           |Beeps          |Description
176
177                 |Neither
178                 |½ second tone
179                 |No continuity detected on either apogee or main igniters.
180
181                 |Apogee
182                 |dit
183                 |Continuity detected only on apogee igniter.
184
185                 |Main
186                 |dit dit
187                 |Continuity detected only on main igniter.
188
189
190                 |Both
191                 |dit dit dit
192                 |Continuity detected on both igniters.
193
194                 |====
195
196                 During ascent, the tones will be muted to allow the
197                 telemetry data to consume the full radio bandwidth.
198
199                 During descent and after landing, a ½ second tone will
200                 be transmitted every five seconds. This can be used to
201                 find the rocket using RDF techniques when the signal
202                 is too weak to receive GPS information via telemetry
203                 or APRS.
204
205         === Turning On the Power
206
207                 Connect a battery and power switch and turn the switch
208                 to "on". The flight computer will signal power on by
209                 reporting the battery voltage and then perform an internal self
210                 test and sensor calibration.
211
212                 Once the self test and calibration are complete, there
213                 are two modes that an Altus Metrum flight computer can
214                 operate in:
215
216                 Flight/Pad::
217                 The flight computer is waiting to detect
218                 launch and then fly the rocket. In this mode, the USB
219                 link is disabled, and the radio goes into
220                 transmit-only mode. The only way to get out of this
221                 mode is to power the flight computer down.
222
223                 Idle::
224                 The flight computer is ready to communicate over USB
225                 and in packet mode over the radio. You can configure
226                 the flight computer, download data or display
227                 the current state.
228
229                 For flight computers with accelerometers (TeleMetrum,
230                 EasyMega and TeleMega), the mode is selected by the
231                 orientation of the board during the self test
232                 interval. If the board is pointing upwards as if ready
233                 to fly, it will enter Flight/Pad mode. Otherwise, it will
234                 enter Idle mode.
235
236                 For EasyMini, if the USB cable is connected to a
237                 computer, it will enter Idle mode. Otherwise, it will
238                 enter Flight/Pad mode.
239
240                 For TeleMini v1.0, if a packet link is waiting to
241                 connect when the device is powered on, it will enter
242                 Idle mode, otherwise it will enter Flight/Pad mode.
243
244                 You can see in <<_understanding_beeps>>
245                 how to tell which mode the flight computer is in.
246
247         === Using an External Active Switch Circuit
248
249                 You can use an active switch circuit, such as the
250                 Featherweight Magnetic Switch, with any Altus Metrum
251                 flight computer. These require three connections, one to
252                 the battery, one to the positive power input on the flight
253                 computer and one to ground. Find instructions on how to
254                 hook these up for each flight computer below. The follow
255                 the instructions that come with your active switch to
256                 connect it up.
257
258         === Using a Separate Pyro Battery
259
260                 As mentioned above in <<_hooking_up_pyro_charges>>, one
261                 lead for each of the pyro charges is connected through
262                 the power switch directly to the positive battery
263                 terminal. The other lead is connected to the pyro
264                 circuit, which connects it to the negative battery
265                 terminal when the pyro circuit is fired. The pyro
266                 circuit on all of the flight computers is designed to
267                 handle up to 16V.
268
269                 To use a separate pyro battery, connect the negative pyro
270                 battery terminal to the flight computer ground terminal,
271                 the positive battery terminal to the igniter and the other
272                 igniter lead to the negative pyro terminal on the flight
273                 computer. When the pyro channel fires, it will complete the
274                 circuit between the negative pyro terminal and the ground
275                 terminal, firing the igniter. Specific instructions on how
276                 to hook this up for each flight computer will be found
277                 in the section below for that flight computer.
278
279         === Using a Different Kind of Battery
280
281                 EasyMini and TeleMini v2 are designed to use either a
282                 lithium polymer battery or any other battery producing
283                 between 4 and 12 volts, such as a rectangular 9V
284                 battery.
285
286                 [WARNING]
287                 TeleMega, EasyMega and TeleMetrum are only designed to
288                 operate off a single-cell Lithium Polymer battery and
289                 cannot be used with any other kind. Connecting a
290                 different kind of battery to any of these will destroy
291                 the board.