git.gag.com Git - web/altusmetrum/blob - TeleScience/index.mdwn

   1 [[!meta title="TeleScience"]]
   2 # TeleScience
   3
   4 This is an expansion board for [TeleMetrum](../TeleMetrum/) intended to
   5 support science projects.  It includes an ARM Cortex M3 processing
   6 platform with 8 megabytes of on-board flash memory for storing collected
   7 science data, plus support for 8 NTC thermistors in two banks of 4, 3
   8 solid-state relays, and a large number of analog and digital I/O pins.
   9
  10 There are no photos of the current prototype version yet, see the history
  11 linked at the bottom of this page for photos of the original boards.
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  13 ## Motivation ##
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  15 Bdale's son Robert got interested in mapping the temperatures experienced
  16 by nose cones and fins in flights beyond Mach 1, which led us to work with
  17 our good friend Jeff Lane from
  18 [Shockwave Rocketry](http://www.shockwaverocketry.com/)
  19 to instrument some of his nose cones, and to work out how to create
  20 composite fins with sensors embedded for airframe projects
  21 [2YikStik](http://www.gag.com/rockets/airframes/2YikStik) and
  22 [YikStik3](http://www.gag.com/rockets/airframes/YikStik3)
  23 in pursuit of that goal.
  24
  25 It was easy for us to imagine other experiments that would be facilitated
  26 by having the ability to control a few outputs and log sensor data in
  27 syncronization with flight state information logged by TeleMetrum.  We
  28 went one step further and created a "companion board protocol" in
  29 TeleMetrum that allows data being collected by TeleScience to be included
  30 in the radio telemetry stream for live observation of pre-flight and
  31 in-flight science data.
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  33 ## Features ##
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  35 ### User View ###
  36
  37 * Small circuit board mounted near [TeleMetrum](../TeleMetrum/)
  38 * Requires [TeleMetrum](../TeleMetrum/) v0.2 or later, as v0.1 does not
  39   have the required companion board interface
  40 * 8 NTC thermistor inputs, in 2 banks of 4.  A single through-hole
  41   resistor is used to configure each bank for a given thermistor type.
  42 * 3 solid-state relays, ideal for things like pushing camera buttons
  43   under program control
  44 * all available pins on the processor brought out to headers for
  45   maximum flexibility interfacing additional sensors
  46 * On-board 8-megabyte flash memory for data logging.
  47 * LiPo battery connector and on-board charger for standalone use
  48 * USB interface for programming, development, and flash memory download
  49
  50 ### Developer View ###
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  52 * Hardware Features
  53         * ST Micros [STM32L151](http://www.st.com/internet/mcu/product/248821.jsp)
  54           ARM Cortex M3 based Microcontroller
  55         * [Winbond W25Q64CV](http://www.winbond.com/hq/enu/ProductAndSales/ProductLines/FlashMemory/SerialFlash/W25Q64CV.htm) serial flash memory
  56         * IXYS [CPC1014](http://www.ixys.com/PartSearchResults.aspx?searchStr=cpc1014&SearchSubmit=Go) OptoMOS Solid State Relays
  57         * Maxim Integrated [MAX6691](http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/3256) Thermistor Temperature to Pulse Width Converters
  58 * Software Features
  59         * based on the ARM port of [AltOS](http://altusmetrum.org/AltOS)
  60         * programmed in C using gcc
  61         * Runs from on-chip flash, uses on-chip RAM
  62 * Tools Used
  63         * [gEDA](http://www.gpleda.org/) for schematic capture and PCB layout
  64 * Licenses
  65         * The hardware is licensed under the [TAPR](http://www.tapr.org) [Open Hardware License](http://www.tapr.org/ohl.html)
  66         * The software is licensed [GPL version 2](http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/gpl-2.0.html)
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  68 ## Artifacts ##
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  70 A schematic and PC board design exist on [git.gag.com](http://git.gag.com)
  71 in the project
  72 [hw/telescience](http://git.gag.com/?p=hw/telescience;a=summary).
  73
  74 ## Future Plans ##
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  76 The thermistor conditioning circuits in the v0.1 design were too tightly
  77 coupled to the particular model of EPCOS thermistor that we chose for
  78 [2YikStik](http://www.gag.com/rockets/airframes/2YikStik/) and
  79 [YikStik3](http://www.gag.com/rockets/airframes/YikStik3/).  A major
  80 revision of the board led to v0.2 which was never fully evaluated, because
  81 the prototypes of TeleScience were lost in the
  82 [Black Forest Fire](http://www.gag.com/blackforestfire.html).
  83
  84 The biggest hurdle we need to overcome before re-starting this project is
  85 deciding what TeleScience should actually be.  The challenge is that if the
  86 board is too "generic", it will be hard to use.  If it's too "specific",
  87 knowing what functionality to actually include gets hard...
  88
  89 As an alternative, if you want to connect custom sensors to a
  90 [TeleMetrum](../TeleMetrum/) or [TeleMega](../TeleMega/) board,
  91 you might want to investigate
  92 [AltOSCompanion](https://github.com/bdale/AltOSCompanion), which is an
  93 [Arduino](https://www.arduino.cc/) sketch for implementing a custom companion
  94 board!
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  96 ## [History of TeleScience](history) ##
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