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                 ifdef::easymega,telemega[]
 171                 |Additional Igniters
 172                 |four very short beeps
 173                 |Continuity indication for the four additional pyro
 174                  channels on TeleMega and EasyMega. One high tone for
 175                  no continuity, one low tone for continuity. These are
 176                  produced after the continuity indicators for the two
 177                  primary igniter channels.
 178                 endif::easymega,telemega[]
 179
 180                 |====
 181
 182                 ifdef::radio[]
 183                 For devices with a radio transmitter, in addition to
 184                 the digital and APRS telemetry signals, you can also
 185                 receive audio tones with a standard amateur
 186                 70cm FM receiver. While on the pad, you will hear
 187                 igniter status once every five seconds.
 188
 189                 .Pad Radio Indications
 190                 [options="header",cols="1,1,3"]
 191                 |====
 192                 |Name           |Beeps          |Description
 193
 194                 |Neither
 195                 |½ second tone
 196                 |No continuity detected on either apogee or main igniters.
 197
 198                 |Apogee
 199                 |dit
 200                 |Continuity detected only on apogee igniter.
 201
 202                 |Main
 203                 |dit dit
 204                 |Continuity detected only on main igniter.
 205
 206
 207                 |Both
 208                 |dit dit dit
 209                 |Continuity detected on both igniters.
 210
 211                 |====
 212
 213                 During ascent, the tones will be muted to allow the
 214                 telemetry data to consume the full radio bandwidth.
 215
 216                 During descent and after landing, a ½ second tone will
 217                 be transmitted every five seconds. This can be used to
 218                 find the rocket using RDF techniques when the signal
 219                 is too weak to receive GPS information via telemetry
 220                 or APRS.
 221                 endif::radio[]
 222
 223         === Turning On the Power
 224
 225                 Connect a battery and power switch and turn the switch
 226                 to "on". The flight computer will signal power on by
 227                 reporting the battery voltage and then perform an internal self
 228                 test and sensor calibration.
 229
 230                 Once the self test and calibration are complete, there
 231                 are two modes that an Altus Metrum flight computer can
 232                 operate in:
 233
 234                 Flight/Pad::
 235                 The flight computer is waiting to detect
 236                 launch and then fly the rocket. In this mode, the USB
 237                 link is
 238                 ifdef::radio[disabled, and the radio goes into transmit-only mode.]
 239                 ifndef::radio[disabled.]
 240                 The only way to get out of this
 241                 mode is to power the flight computer down. See below for how to get the flight
 242                 computer to come up in Flight/Pad mode at power on.
 243
 244                 Idle::
 245                 The flight computer is ready to communicate over USB
 246                 ifdef::radio[and in packet mode over the radio.]
 247                 You can configure
 248                 the flight computer, download data or display
 249                 the current state. See below for how to get the flight
 250                 computer to come up in Idle mode at power on.
 251
 252                 ifdef::telemetrum,easymega,telemega[]
 253                 For flight computers with accelerometers (TeleMetrum,
 254                 EasyMega and TeleMega), the mode is selected by the
 255                 orientation of the board during the self test
 256                 interval. If the board is pointing upwards as if ready
 257                 to fly, it will enter Flight/Pad mode. Otherwise, it will
 258                 enter Idle mode.
 259                 endif::telemetrum,easymega,telemega[]
 260
 261                 ifdef::easymini[]
 262                 For EasyMini, if the USB cable is connected to a
 263                 computer, it will enter Idle mode. Otherwise, it will
 264                 enter Flight/Pad mode.
 265                 endif::easymini[]
 266
 267                 ifdef::telemini[]
 268                 For TeleMini v1.0, if a packet link is waiting to
 269                 connect when the device is powered on, it will enter
 270                 Idle mode, otherwise it will enter Flight/Pad mode.
 271                 endif::telemini[]
 272
 273                 You can see in <<_understanding_beeps>>
 274                 how to tell which mode the flight computer is in.
 275
 276         === Using an External Active Switch Circuit
 277
 278                 You can use an active switch circuit, such as the
 279                 Featherweight Magnetic Switch, with any Altus Metrum
 280                 flight computer. These require three connections, one to
 281                 the battery, one to the positive power input on the flight
 282                 computer and one to ground. Find instructions on how to
 283                 hook these up for each flight computer below. Then follow
 284                 the instructions that come with your active switch to
 285                 connect it up.
 286
 287         === Using a Separate Pyro Battery
 288
 289                 As mentioned above in <<_hooking_up_pyro_charges>>, one
 290                 lead for each of the pyro charges is connected through
 291                 the power switch directly to the positive battery
 292                 terminal. The other lead is connected to the pyro
 293                 circuit, which connects it to the negative battery
 294                 terminal when the pyro circuit is fired. The pyro
 295                 circuit on all of the flight computers is designed to
 296                 handle up to 16V.
 297
 298                 To use a separate pyro battery, connect the negative pyro
 299                 battery terminal to the flight computer ground terminal,
 300                 the positive battery terminal to the igniter and the other
 301                 igniter lead to the negative pyro terminal on the flight
 302                 computer. When the pyro channel fires, it will complete the
 303                 circuit between the negative pyro terminal and the ground
 304                 terminal, firing the igniter. Specific instructions on how
 305                 to hook this up for each flight computer will be found
 306                 in the section below for that flight computer.
 307
 308         === Using a Different Kind of Battery
 309
 310                 EasyMini
 311                 ifdef::telemini[and TeleMini v2 are]
 312                 ifndef::telemini[is]
 313                 designed to use either a
 314                 lithium polymer battery or any other battery producing
 315                 between 4 and 12 volts, such as a rectangular 9V
 316                 battery.
 317
 318                 ifdef::telemega,easymega,telemetrum[]
 319                 [WARNING]
 320                 TeleMega, EasyMega and TeleMetrum are only designed to
 321                 operate off a single-cell Lithium Polymer battery and
 322                 cannot be used with any other kind. Connecting a
 323                 different kind of battery to any of these will destroy
 324                 the board.
 325                 endif::telemega,easymega,telemetrum[]
 326
 327         === Using Packet Link Mode
 328
 329                 All AltusMetrum flight computers that have a radio can
 330                 communicate with the ground station software for
 331                 configuration and other operations using the Packet
 332                 Link mode. This uses radio communication instead of a
 333                 USB cable. To set this up, the ground station software
 334                 must be configured to the correct data rate, frequency
 335                 and callsign.
 336
 337                 You can monitor Packet Link mode from TeleBT or
 338                 TeleDongle by watching the LEDs. Each time the device
 339                 transmits, the red LED will flash. When the link is
 340                 busy, or when the link is not working, the device will
 341                 transmit 10 times per second, so the LED will flash
 342                 rapidly. When the link is working and there is no data
 343                 to send, the link will flash once per second, and the
 344                 LED will flash more slowly.