doc: Describe what sunlight does to MicroPeak and how to protect it
[fw/altos] / doc / micropeak.txt
index d62e463357df7c50c8dd8b93fb38459bbeec4b9c..f1feeec41423a557948c19d4e9c14c9bf451bb82 100644 (file)
@@ -1,6 +1,18 @@
 = MicroPeak Owner's Manual
 = MicroPeak Owner's Manual
+Keith Packard <keithp@keithp.com>; Bdale Garbee <bdale@gag.com>
+:revnumber: v1.9
+:revdate: 8 Oct 2018
+:copyright: Bdale Garbee and Keith Packard 2018
+:stylesheet: am.css
+:linkcss:
+:toc:
 :doctype: book
 :numbered:
 :doctype: book
 :numbered:
+:pdf-stylesdir: .
+:pdf-style: altusmetrum
+:pdf-fontsdir: fonts
+
+       include::header.adoc[]
 
 [dedication]
 == Acknowledgements
 
 [dedication]
 == Acknowledgements
        MicroPeak is designed to be easy to use. Requiring no external
        components, flying takes just a few steps
 
        MicroPeak is designed to be easy to use. Requiring no external
        components, flying takes just a few steps
 
-       * Install the battery. Fit a CR1025 battery into the plastic
-         carrier. The positive (\+) terminal should be towards the more
-         open side of the carrier. Slip the carrier into the battery
-         holder with the positive (+) terminal facing away from the
-         circuit board.
+       Install the battery::
+
+         Fit a CR1025 battery into the plastic carrier. The positive
+         (\+) terminal should be towards the more open side of the
+         carrier. Slip the carrier into the battery holder with the
+         positive (+) terminal facing away from the circuit board.
 
                .MicroPeak and Battery
 
                .MicroPeak and Battery
-               image::micropeak-back.jpg[width="4.5in"]
-
-       * Install MicroPeak in your rocket. This can be as simple as
-         preparing a soft cushion of wadding inside a vented model payload
-         bay. Wherever you mount it, make sure you protect the
-         barometric sensor from corrosive ejection gasses as those
-         will damage the sensor, and shield it from light as that can
-         cause incorrect sensor readings.
-
-       * Turn MicroPeak on. Slide the switch so that the actuator
-         covers the '1' printed on the board. MicroPeak will report
-         the maximum height of the last flight in decimeters using a
-         sequence of flashes on the LED. A sequence of short flashes
-         indicates one digit. A single long flash indicates zero. The
-         height is reported in decimeters, so the last digit will be
-         tenths of a meter. For example, if MicroPeak reports 5 4 4
-         3, then the maximum height of the last flight was 544.3m, or
-         1786 feet.
-
-       * Finish preparing the rocket for flight. After the
-         previous flight data have been reported, MicroPeak waits for
-         one minute before starting to check for launch. This gives
-         you time to finish assembling the rocket. As those
-         activities might cause pressure changes inside the airframe,
-         MicroPeak might accidentally detect boost. If you need to do
-         anything to the airframe after the one minute window passes,
-         make sure to be careful not to disturb the altimeter. The
-         LED will remain dark during the one minute delay, but after
-         that, it will start blinking once every 3 seconds.
-
-       * Fly the rocket. Once the rocket passes about 30m in height
-         (100 feet), the micro-controller will record the ground
-         pressure and track the pressure seen during the flight. In
-         this mode, the LED flickers rapidly. When the rocket lands,
-         and the pressure stabilizes, the micro-controller will record
-         the minimum pressure pressure experienced during the flight,
-         compute the height represented by the difference in air
-         pressure and blink that value out on the LED. After that,
-         MicroPeak powers down to conserve battery power.
-
-       * Recover the data. Turn MicroPeak off and then back on. MicroPeak
-         will blink out the maximum height for the last flight. Turn
-         MicroPeak back off to conserve battery power.
+               image::micropeak-back.jpg[width=430]
+
+       Install MicroPeak in your rocket::
+
+         This can be as simple as preparing a soft cushion of wadding
+         inside a vented model payload bay. Wherever you mount it,
+         make sure you protect the barometric sensor from corrosive
+         ejection gasses as those will damage the sensor, and shield
+         it from light as that can cause incorrect sensor readings.
+
+       Turn MicroPeak on::
+
+         Slide the switch so that the actuator covers the '1' printed
+         on the board. MicroPeak will report the maximum height of
+         the last flight in decimeters using a sequence of flashes on
+         the LED. A sequence of short flashes indicates one digit. A
+         single long flash indicates zero. The height is reported in
+         decimeters, so the last digit will be tenths of a meter. For
+         example, if MicroPeak reports 5 4 4 3, then the maximum
+         height of the last flight was 544.3m, or 1786 feet.
+
+       Finish preparing the rocket for flight::
+
+         After the previous flight data have been reported, MicroPeak
+         waits for one minute before starting to check for
+         launch. This gives you time to finish assembling the
+         rocket. As those activities might cause pressure changes
+         inside the airframe, MicroPeak might accidentally detect
+         boost. If you need to do anything to the airframe after the
+         one minute window passes, make sure to be careful not to
+         disturb the altimeter. The LED will remain dark during the
+         one minute delay, but after that, it will start blinking
+         once every 3 seconds.
+
+       Fly the rocket::
+
+         Once the rocket passes about 30m in height (100 feet), the
+         micro-controller will record the ground pressure and track
+         the pressure seen during the flight. In this mode, the LED
+         flickers rapidly. When the rocket lands, and the pressure
+         stabilizes, the micro-controller will record the minimum
+         pressure pressure experienced during the flight, compute the
+         height represented by the difference in air pressure and
+         blink that value out on the LED. After that, MicroPeak
+         powers down to conserve battery power.
+
+       Recover the data::
+
+         Turn MicroPeak off and then back on. MicroPeak will blink
+         out the maximum height for the last flight. Turn MicroPeak
+         back off to conserve battery power.
 
 == The MicroPeak USB adapter
 
        .MicroPeak USB Adapter
 
 == The MicroPeak USB adapter
 
        .MicroPeak USB Adapter
-       image::MicroPeakUSB-2.0.jpg[width="4.5in"]
+       image::MicroPeakUSB-2.0.jpg[width=430,align="center"]
 
        MicroPeak stores barometric pressure information for the first
        48 seconds of the flight in on-board non-volatile memory. The
 
        MicroPeak stores barometric pressure information for the first
        48 seconds of the flight in on-board non-volatile memory. The
 
                * Start the MicroPeak application.
 
 
                * Start the MicroPeak application.
 
-                 image::micropeak-nofont.svg[width="0.5in"]
+                 image::micropeak-nofont.svg[width=50,align="center"]
 
                * Click on the Download button at the top of the
                   window.
 
                  .MicroPeak Application
 
                * Click on the Download button at the top of the
                   window.
 
                  .MicroPeak Application
-                 image::micropeak-app.png[width="4.5in"]
+                 image::micropeak-app.png[width=430,align="center"]
 
                * Select from the listed devices. There will probably
                  be only one.
 
                  .MicroPeak Device Dialog
 
                * Select from the listed devices. There will probably
                  be only one.
 
                  .MicroPeak Device Dialog
-                 image::micropeak-device-dialog.png[width="2.3in"]
+                 image::micropeak-device-dialog.png[width=220,align="center"]
 
                * The application will now wait until it receives
                  valid data from the MicroPeak USB adapter.
 
                  .MicroPeak Download Dialog
 
                * The application will now wait until it receives
                  valid data from the MicroPeak USB adapter.
 
                  .MicroPeak Download Dialog
-                 image::micropeak-download.png[width="2in"]
+                 image::micropeak-download.png[width=200,align="center"]
 
                * The MicroPeak USB adapter has a small
                  phototransistor under the hole in the center of the
 
                * The MicroPeak USB adapter has a small
                  phototransistor under the hole in the center of the
                  MicroPeak board itself.
 
                  .MicroPeak Downloading
                  MicroPeak board itself.
 
                  .MicroPeak Downloading
-                 image::MicroPeakUSB-2.0-inuse.jpg[width="4.5in"]
+                 image::MicroPeakUSB-2.0-inuse.jpg[width=430,align="center"]
 
                * After the maximum flight height is reported,
                  MicroPeak will pause for a few seconds, blink the
 
                * After the maximum flight height is reported,
                  MicroPeak will pause for a few seconds, blink the
                  MicroPeak board and try again.
 
                  .MicroPeak Save Dialog
                  MicroPeak board and try again.
 
                  .MicroPeak Save Dialog
-                 image::micropeak-save-dialog.png[width="2.3in"]
+                 image::micropeak-save-dialog.png[width=220,align="center"]
 
                * Once the data are saved, a graph will be displayed
                  with height, speed and acceleration values computed
 
                * Once the data are saved, a graph will be displayed
                  with height, speed and acceleration values computed
-                 from the recorded barometric pressure data. See the
-                 next section for more details on that.
+                 from the recorded barometric pressure data. See
+                 <<_analyzing_micropeak_data> for more details on that.
 
        === Analyzing MicroPeak Data
 
 
        === Analyzing MicroPeak Data
 
                ==== MicroPeak Graphs
 
                        .MicroPeak Graph
                ==== MicroPeak Graphs
 
                        .MicroPeak Graph
-                       image::micropeak-graph.png[width="4.5in"]
+                       image::micropeak-graph.png[width=430,align="center"]
 
                        Under the Graph tab, the height, speed and acceleration values
                        are displayed together. You can zoom in on the graph by
 
                        Under the Graph tab, the height, speed and acceleration values
                        are displayed together. You can zoom in on the graph by
                ==== MicroPeak Flight Statistics
 
                        .MicroPeak Flight Statistics
                ==== MicroPeak Flight Statistics
 
                        .MicroPeak Flight Statistics
-                       image::micropeak-statistics.png[width="4.5in"]
+                       image::micropeak-statistics.png[width=430,align="center"]
 
                        The Statistics tab presents overall data from
                        the flight. Note that the Maximum height value
 
                        The Statistics tab presents overall data from
                        the flight. Note that the Maximum height value
                ==== Raw Flight Data
 
                        .MicroPeak Raw Flight Data
                ==== Raw Flight Data
 
                        .MicroPeak Raw Flight Data
-                       image::micropeak-raw-data.png[width="4.5in"]
+                       image::micropeak-raw-data.png[width=430,align="center"]
 
                        A table consisting of the both the raw barometric pressure
                        data and values computed from that for each recorded time.
 
                        A table consisting of the both the raw barometric pressure
                        data and values computed from that for each recorded time.
                ==== Configuring the Graph
 
                        .MicroPeak Graph Configuration
                ==== Configuring the Graph
 
                        .MicroPeak Graph Configuration
-                       image::micropeak-graph-configure.png[width="4.5in"]
+                       image::micropeak-graph-configure.png[width=430,align="center"]
 
                        This selects which graph elements to show, and lets you
                        switch between metric and imperial units
 
                        This selects which graph elements to show, and lets you
                        switch between metric and imperial units
        === Setting MicroPeak Preferences
 
                        .MicroPeak Preferences
        === Setting MicroPeak Preferences
 
                        .MicroPeak Preferences
-                       image::micropeak-preferences.png[width="1.8in"]
+                       image::micropeak-preferences.png[width=170,align="center"]
 
                        The MicroPeak application has a few user settings which are
                        configured through the Preferences dialog, which can be
 
                        The MicroPeak application has a few user settings which are
                        configured through the Preferences dialog, which can be
                        these applications, change in one application
                        will affect the other.
 
                        these applications, change in one application
                        will affect the other.
 
+== Protecting MicroPeak from Sunlight
+
+       The MS5607 barometric sensor is sensitive to direct light. When light
+       shines through the holes in the cover to the components inside, the
+       reported pressure can vary wildly from the actual pressure. This
+       causes the reported altitude to have errors of as much as 3000-4000
+       feet.
+
+       MicroPeak should be installed in an opaque compartment in the airframe
+       and not subjected to sunlight. Alternatively, a small piece of
+       adhesive-backed open-cell foam can be attached to the device so that
+       it covers the barometric sensor and protects it from direct light.
+
+       Here's what happens when MicroPeak is exposed to sunlight. At apogee,
+       I exposed MicroPeak to varying amounts of sunlight and you can see the
+       wild swings in altitude resulting from that:
+
+       .MicroPeak in Sunlight
+       image::micropeak-flight-nofoam.png[width=430]
+
+       You can carefully cutting a piece of adhesive-backed open-cell foam
+       and attach it to MicroPeak. It's important to press the adhesive to
+       the circuit board and not to the top of the barometric sensor or the
+       sensor may become blocked and not operate at all. Once you've attached
+       the foam, you should test MicroPeak on the ground to make sure it's
+       still working.
+
+       .MicroPeak with Foam
+       image::micropeak-foam.jpg[width=430]
+
+       That MicroPeak was in the same barometric chamber as the one which
+       generated the above results and the resulting flight data looks
+       correct:
+
+       .MicroPeak in Sunlight with Foam
+       image::micropeak-flight-foam.png[width=430]
+
 [appendix]
 == Handling Precautions
 
 [appendix]
 == Handling Precautions
 
        sensor out of direct sunlight.
 
        The barometric sensor sampling ports must be able to
        sensor out of direct sunlight.
 
        The barometric sensor sampling ports must be able to
-       "breathe", both by not being covered by foam or tape or other
-       materials that might directly block the hole on the top of the
-       sensor, and also by having a suitable static vent to outside
-       air.
+       "breathe", both by not being covered by solid foam or tape or 
+       other materials that might directly block the hole on the top 
+       of the sensor, and also by having a suitable static vent to 
+       outside air.
+
+       One good solution is to use a small rectangle of Poron 
+       50-30031-12X12P or equivalent to cover the sensor.  This is an
+       open cell foam in 1/32" thickness with an adhesive backing.  It
+       seems to do a good job of blocking sun while still allowing
+       airflow to and from the sensor internals.
 
        As with all other rocketry electronics, Altus Metrum
        altimeters must be protected from exposure to corrosive motor
 
        As with all other rocketry electronics, Altus Metrum
        altimeters must be protected from exposure to corrosive motor