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   1 [[!meta title="EasyMotor"]]
   2 # EasyMotor
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   4 This board is designed for in-flight characterization of research rocket
   5 motors.  It records chamber pressure and acceleration to an on-board flash
   6 memory chip, the contents of which can be downloaded after flight over USB.
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   8 This is what a production v3 board looks like:
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  10 <a href="v3/top.jpg"> <img src="v3/top-thumb.jpg"></a>
  11 <a href="v3/bottom.jpg"> <img src="v3/bottom-thumb.jpg"></a>
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  13 ## Features ##
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  15 ### User View ###
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  17 * Data logger storing motor chamber pressure and acceleration
  18 * works with inexpensive 5V analog output pressure sensors
  19 * USB for configuration, data recovery, and battery charging
  20 * Designed for use with a single-cell LiPo battery
  21 * 1.5 x 0.8 inch board
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  23 ### Developer View ###
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  25 * Hardware Features
  26         * [NXP LPC11U14](http://www.nxp.com/products/microcontrollers/cortex_m0_m0/LPC11U14FHI33.html) System-on-Chip
  27                 * ARM Cortex-M0 MCU
  28                 * 32k Flash
  29                 * 6k RAM
  30                 * USB 2.0
  31                 * 8 12-bit analog inputs
  32                 * I2C, SPI, async serial
  33                 * digital I/O
  34         * Analog Devices [ADXL375](https://www.analog.com/en/products/adxl375.html) 3-Axis Digital MEMS Accelerometer
  35                 * +- 200g full-scale
  36                 * on-chip digitizer
  37         * on-board USB-based charger for single-cell LiPo battery
  38         * low noise 5V switching regulator to power pressure sensor
  39         * precision divider with 0.1% resistors to scale pressure sensor
  40           analog output to match SOC analog input voltage range
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  42 * Software Features
  43         * Written mostly in C with some ARM assembler
  44         * Runs from on-chip flash, uses on-chip RAM, stores flight data to serial flash
  45         * USB serial emulation for "console" interface
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  47 * Tools Used
  48         * [lepton-eda](https://github.com/lepton-eda/lepton-eda) for schematic capture
  49         * [pcb-rnd](http://repo.hu/projects/pcb-rnd/) for PCB layout
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  51 * Licenses
  52         * The hardware is licensed under the [TAPR](http://www.tapr.org) [Open Hardware License](http://www.tapr.org/ohl.html)
  53         * The software is licensed [GPL version 2](http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/gpl-2.0.html)
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  55 ## Example Installations ##
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  57 There are lots of ways to mount an EasyMotor board, but since we've been
  58 asked, here are a few photos from snap-ring case forward closures
  59 machined by Bdale for test flights of EasyMotor.  For launch detection to
  60 work, the board must be mounted so the board's long axis is aligned with the
  61 axis of flight, and by default the "beeper end" must be towards the nose.
  62 Note that these examples all feature earlier versions of EasyMotor that used
  63 a different power supply and battery strategy.  Don't be confused by that!  The
  64 production version of EasyMotor uses our standard Altus Metrum LiPo batteries.
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  66 The body of the pressure sensors used are 316 stainless with a 1/8 NPT
  67 male boss, so Bdale's usual approach is to drill a 1/8 inch "touch hole" or
  68 sampling port all the way through the forward closure, then drill and tap
  69 1/8 NPT female threads part way through the closure thickness.  The hole
  70 gets filled with grease, and then the sensor screwed in.  Since Bdale usually
  71 builds airframes that assume the recovery harness can attach to the motor
  72 case, several prototype installations depended on the stainless steel sensor
  73 body to act as a bolt to attach a bracket that supported both circuit board
  74 mounting and recovery harness attachment.
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  76 The first example is a 98mm snap-ring closure, with the sensor and
  77 electronics mounted off-center so a 3/8" all-thread could be used
  78 in the center for motor retention in a minimum-diameter-ish airframe.  This
  79 motor had a small gap between the forward propellant grain and the forward
  80 closure, so having the pressure sampling port off-center wasn't a
  81 problem.  The mounting bracket for the electronics was bent from a bit of
  82 1/16" aluminum sheet and screwed to the forward closure with two short 4-40
  83 screws into tapped and drilled mounting holes.  Note that this early version
  84 of EasyMotor used an A23 12v alkaline battery in a holder on the bracket. Those
  85 batteries were fine for a flight or two, but dealing with them was a hassle,
  86 which is one of the reasons the production was designed to use a LiPo.
  87
  88 <a href="photos/IMG_20200905_112722.jpg"> <img src="photos/IMG_20200905_112722-thumb.jpg"></a>
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  90 This second example is on a 75mm snap-ring closure, and was Bdale's first
  91 attempt using 16-gauge steel to bend a mounting bracket that could also be
  92 used for recovery harness attachment.  Another A23 and holder are taped on
  93 the other side of the sensor not visible in this photo:
  94
  95 <a href="photos/IMG_20200907_101910.jpg"> <img src="photos/IMG_20200907_101910-thumb.jpg"></a>
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  97 This example is a refinement of the 16-gauge steel strap used to form a
  98 mounting bracket and harness retention point, this time for a 54mm snap-ring
  99 closure.  Bdale flew this setup several times, and the only down-side is that
 100 it obvious takes up a few extra inches of airframe length.  Note the quik-link
 101 wrapped in electrical tape to make sure it doesn't flop down and short against
 102 any of the electronics in flight.  Note also a long piece of shooter wire that
 103 gets fed through a vent hole in the airframe as a twist-n-tape power switch.
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 105 <a href="photos/IMG_20201010_142952.jpg"> <img src="photos/IMG_20201010_142952-thumb.jpg"></a>
 106
 107 If machining closures isn't something you want to do,
 108 [Loki Research](https://lokiresearch.com) now sells "experimental bulkheads"
 109 for 54mm and 75mm snap-ring cases, that are well suited for mounting a pressure
 110 sensor to use with EasyMotor.
 111
 112 ## Artifacts ##
 113
 114 Motor characterization products from Altus Metrum are documented in a manual
 115 available in [html](../AltOS/doc/motortest.html) and
 116 [pdf](../AltOS/doc/motortest.pdf) formats.
 117
 118 The firmware for this product is part of the [AltOS](../AltOS) suite.  Test
 119 data can be downloaded, plotted, and exported in CVS form using the altosui
 120 ground station executable.
 121
 122 The current hardware design files are available from
 123 [git.gag.com](http://git.gag.com) in the project
 124 [hw/easymotor](http://git.gag.com/?p=hw/easymotor;a=summary).
 125
 126 For easy reference, pdf snapshots of the files used for production version 3
 127 are available here:
 128
 129 * [schematic](v3/easymotor-sch.pdf)
 130 * [pcb artwork](v3/easymotor-pcb.pdf)
 131 * [bill of materials](v3/partslist.csv)
 132
 133 ## Availability ##
 134
 135 Version 3 is in production and available for sale.
 136