Příručka altimetru Nano V1
Tento návod podrobně popisuje všechny funkce a obsluhu našeho malého altimetru Nano V1 pro rakety.

Změna nastavení Nano

PDF

Nano ukládá všechna uživatelsky upravitelná nastavení do jednoho souboru nazvaného device_settings.txt, v prostém textovém formátu JSON. Upravujete jej přímo přes USB, není vyžadována žádná aplikace. Tato stránka se zabývá formátem souboru, jak jej bezpečně upravit a co jednotlivá nastavení dělají. Všimněte si, že všechny výšky a vzdálenosti jsou uvedeny v metrech, ne v stopách.

Odkaz pro firmware 1.52. Starší firmware se může mírně lišit; vaše přesná verze je zobrazena v device_information.html.

Úprava souboru
  1. Vypněte spínač napájení Nano, připojte jej k počítači, notebooku, tabletu nebo smartphonu pomocí kabelu USB. Připojuje se jako disk ALTCLOUD.
  2. Otevřete device_settings.txt v libovolném textovém editoru.
  3. Změňte požadované hodnoty. Zachovejte strukturu JSON beze změn, každá položka potřebuje své uvozovky, dvojtečku mezi názvem a hodnotou a čárku za ní (kromě poslední), vše v rámci obklopujících { } závorek. Textové hodnoty (značky) zůstávají v uvozovkách; čísla se zapisují bez uvozovek.
  4. Uložte soubor, poté bezpečně odstraňte disk.
  5. Restartujte Nano (odpojte USB a zapněte jej, nebo jej odpojte a znovu zapojte). Nastavení se čtou a aplikují při dalším zapnutí.

!DŮLEŽITÉ

Pokud soubor obsahuje jakoukoli chybu JSON nebo hodnotu, která je mimo rozsah nebo nepodporovaná, Nano celý soubor zahodí a přepíše jej výchozími hodnotami při dalším zapnutí. Pokud se tedy zdá, že se vaše změny ztratily, zkontrolujte překlep nebo hodnotu mimo povolený rozsah. Vždy ponechte "device": "NanoV1" nezměněné, pokud se nečte jako NanoV1, žádná z vašich nastavení se nepoužijí.

Výchozí nastavení

Nový Nano se dodává s těmito hodnotami:

{
"device_tag": "MyNano",
"competitor_tag": "",
"device": "NanoV1",
"emode": 1,
"factoryreset": 0,
"hybrid_mode": 3,
"launch_detect": 30,
"launch_protection": 1500,
"led_brightness": 5,
"maintain_power": 1,
"max_samples": 24000,
"orientation": 1,
"recording_stop": 1,
"sample_ratio": 1,
"sample_speed": 100,
"startup_lock": 0,
"sync_enable": 2
}

Nastavení označená Rev 4+ se spoléhají na IMU a vztahují se pouze na desky Revision 4 a novější.

Identifikace

iTato pole jsou zabudována do ověřovacího hashe

Když Nano zaznamenává let, značka zařízení a značka konkurenta se zapisují do protokolu a v tom okamžiku se zahrnou do jeho ověřovacího hashe SHA-256 HMAC. Z tohoto důvodu nemůže být uložený protokol následně změněn, ani tato pole značek, a stále projít kontrolou ověření nebo být nahrán do Altimeter Cloud. Každý protokol letu musí být uchován přesně tak, jak jej Nano zapsal. Úprava samotného device_settings.txt je v pořádku; změní pouze hodnoty používané pro budoucí lety.

device_tag Výchozí "MyNano" · text, nesmí být prázdný

Popisek pro tento altimetr. Zapisuje se do záhlaví vašich CSV souborů letů a pokud nahrajete protokol do Altimeter Cloud, aplikuje se také na stránku letu tam.

competitor_tag Výchozí "" (prázdný) · text, až 32 znaků

Volitelné pole pro vaše číslo soutěže FAI nebo NAR. Zahrnuto v záhlaví CSV a v hashu ověření dat. Ponechte prázdné, pokud nekonkurujete.

device Výchozí "NanoV1" · neměňte

Identifikuje typ zařízení a vybírá algoritmus použitý k vygenerování ověřovacího hashe v CSV, který Altimeter Cloud používá k potvrzení, že protokol je autentický. Pokud se nečte "NanoV1", vaše nastavení se nepoužijí.

Detekce startu a záznam

launch_detect Výchozí 30 · rozsah 1 až 199 m

Výška v metrech nad nedávným tlakem na úrovni země, kterou altimetr musí překonat, než začne zaznamenávat let. Hodnoty 25 až 50 m vyhovují většině použití.

startup_lock Výchozí 0 · rozsah 0 až 999 s

Zabraňuje detekci startu, dokud neuplyne zadaný počet sekund od zapnutí. 0 jej vypne. Užitečné, pokud potřebujete čas na zavření rakety po zapnutí.

launch_protection Výchozí 1500 · rozsah 0 až 10000 mG Rev 4+

Práh ochrany před náhodným startem v mili-G. Zrychlení musí překročit tuto hodnotu v nejméně 6 z posledních 100 vzorků, než může zaznamenávání začít, což zabrání poryvu větru nebo odstranění skořepiny od spouštění falešného startu. 1500 = 1,5 G. Nastavte na 0 pro vypnutí.

recording_stop Výchozí 1 · 1, 2 nebo 3

Kdy se záznam končí. Nano se vždy také zastaví při nízkém stavu baterie nebo když dosáhne max_samples. 1 = stop po přibližně 9 sekundách (450 vzorcích) stabilní výšky; 2 = po přibližně 18 sekundách (900 vzorcích); 3 = stop pouze na max_samples.

max_samples Výchozí 24000 · rozsah 4000 až 24000

Maximální počet vzorků zaznamenávaných, než se protokol automaticky zastaví.

Vzorkování

sample_speed Výchozí 100 · 50 nebo 100 (Hz)

Frekvence smyčky senzoru. Vyšší frekvence zachycuje více detailů, ale používá více baterie. Při 100 Hz s sample_ratio 1 je maximální záznam letu přibližně 4 minuty; při 50 Hz je to přibližně 8 minut.

Ve výchozím nastavení je hybrid_mode nastaven na 3, což značně rozšiřuje toto okno. Výstup a okamžiky kolem apogea a přistání jsou udržovány v plné rychlosti 100 Hz, zatímco dlouhý sestup se zaznamenává třetinovou frekvencí. V typickém případě přibližně 15 sekund v plné frekvenci (přibližně 1 500 vzorků) a zbytek rozpočtu 24 000 vzorků věnovaného sestupu jedním ze tří se výchozí nastavení mohou pořídit let trvající až přibližně 11,5 minut, ve srovnání s přibližně 4 minutami bez hybridního režimu. Delší nebo kratší fáze v plné frekvenci tento údaj posune.

sample_ratio Výchozí 1

Jak často se čtení zapisují do protokolu. Altimetr vždy běží a počítá v plné sample_speed (50 nebo 100 Hz); toto nastavení pouze změní, jak často se tyto současné hodnoty uloží do letového protokolu. 1 = uloží každý vzorek, 2 = každý druhý, 3 = každý třetí a tak dále, což je jednoduchý způsob, jak prodloužit dobu záznamu. Protokol se vždy spouští minimálně 10 Hz, takže poměr je omezen na 10 při sample_speed 100 a na 5 při 50; cokoli vyššího, co zadáte, je tiše sníženo na toto.

hybrid_mode Výchozí 3 · 0, 3 nebo 5

Adaptivní vzorkování pro dlouhé lety. 0 = vypnuto (vždy používá sample_ratio). 3 = přejde na vzorkování 1 ze 3 deset sekund po apogeu; 5 = přejde na 1 z 5. Při sestupu se pod 20 m nad zemí vrací na plnou frekvenci, aby se zachytilo přistání přesně, poté se pět sekund po přistání vrací na hybridní poměr. To udržuje plný detail během výstupu a přistání a zároveň prodlužuje dobu záznamu dlouhých sestupu padákem.

Napájení a indikátory

emode Výchozí 1 · 1 nebo 2

Úroveň úspory energie pro delší životnost baterie. 1 = normální. 2 = maximální úspora, využívající čtení dávky FIFO s nižší frekvencí v klidu, aby se snížily cykly probuzení CPU na polovinu. Oba režimy se během zrychlení nebo startu instantně přepínají na plný výkon 100 Hz. Úspora energie se spoléhá na IMU, takže má největší účinek na deskách Revision 4 a novější.

Jak funguje rychlost v klidovém režimu (zobrazeno při 100 Hz sample_speed)

emode 1 je v klidu na 50 Hz. Pohyb krátce skočí na 100 Hz k ověření; bez startu se vrátí na 50 Hz. Při startu se uzavírá na 100 Hz po celý let.

100 Hz 50 Hz čekání na start skok zrychlení bez startu, návrat na 50 Hz 100 Hz, uzavřeno na let start čas →

emode 2 se chová stejně, ale CPU se probouzí pouze na 25 Hz, aby se ušetřilo více energie. Stále se zaznamenává v plné rychlosti 50 Hz před startem: pokaždé, když se probudí, přečte každý vzorek uložený ve vyrovnávací paměti od poslední kontroly, takže nejsou ztracena žádná data. Při startu stále skočí přímo na 100 Hz.

100 Hz 25 Hz probuzení na 25 Hz (stále zaznamenává 50 Hz) skok zrychlení bez startu, návrat na 25 Hz 100 Hz, uzavřeno na let start čas →

Skok zpět na plnou rychlost je velmi citlivý, takže v téměř všech našich testech iniciační zážeh okamžitě spustí skokový výkon a celé motor spalování se zaznamenávají v plné frekvenci 100 Hz od samého začátku. Nejvíce, co byste kdykoli zaznamenali v klidové frekvenci před skokem, je jeden cyklus v klidu: přibližně 20 ms v emode 1 nebo přibližně 40 ms v emode 2.

maintain_power Výchozí 1 · 0 nebo 1

Co Nano dělá po uložení letu. 0 = vypne senzor a LED a uspí, dokud jej znovu nezapnete. 1 = zůstane zapnut a bliká zaznamenávanou apogea na indikační LED (viz níže), což se opakuje, dokud nepřipojíte USB nebo jej znovu nezapnete. To potvrzuje, že byl let zaznamenán, a umožňuje vám přečíst apogea bez počítače.

Čtení blikání výšky (když je nastaveno na 1)

Nano bliká výšku apogea v metrech jednu číslici po druhé, od nejvýznamnější číslice, s přeskočením počátečních nul. Každá pozice číslic má svou vlastní barvu:

10 000    1 000    100    10    1

  • Dlouhý bílý blsk označuje začátek sekvence.
  • Počet bliknutí v barvě je hodnota té číslice (1 až 9).
  • Číslice nula je zobrazena jako jeden dlouhý, matný blsk dané barvy.
  • Tmavě modrý blsk odděluje jednu číslici od druhé.
  • Po poslední číslici je krátká pauza a pak se to opakuje. Připojte USB nebo znovu zapněte, abyste zastavili.

Příklad apogea 1 250 m: jednou fialová, dvakrát zelená, pětkrát azurová, poté jedním dlouhým matným žlutým bliskem pro nulu, s tmavě modrým bliskem mezi každou číslicí.

led_brightness Výchozí 5 · rozsah 1 až 10

Jas indikační LED, což také ušetří trochu energie při zeslabení. Všimněte si, že stupnice funguje opačně, než byste očekávali: 1 je nejjasnější a 10 je nejtmavší.

Orientace a sloučení (Rev 4+)

orientation Výchozí 1 · 1 až 6 Rev 4+

Řekne Nano, jak je namontován v raketě, aby mohl správně vypočítat úhly letu. Spárujte číslo s orientačním diagramem, kde označená směr (šipka ^) směřuje nahoru k nosníku:

  • 1 = stojící vzpřímeně, přední strana desky směrem k vám, micro-USB v dolní části (výchozí)
  • 2 = stojící vzpřímeně, přední strana desky směrem k vám, micro-USB v horní části
  • 3 = na boku, přední strana desky směrem k vám, micro-USB vpravo
  • 4 = na boku, přední strana desky směrem k vám, micro-USB vlevo
  • 5 = ležet na boku, přední strana desky (strana součástek) nahoru
  • 6 = ležet na boku, přední strana desky (strana součástek) dolů

sync_enable Výchozí 2 · 0, 1 nebo 2 Rev 4+

Zarovnává streamy dat tlaku a IMU. Filtrování způsobuje, že se tlak výšky mírně zpožďuje za akcelerometrem; s povoleným (2) firmware měří tento offset při startu a posouvá data akcelerometru tak, aby se zarovnávaly. 0 nebo 1 jej zakázat.

Údržba

factoryreset Výchozí 0 · 0 nebo 1

Nastavte na 1 pro přeformátování souborového systému a přepsání všech nastavení zpět na výchozí hodnoty při dalším zapnutí. Poté se vrátí na 0.

Ověření, že se vaše nastavení projevila

Pokaždé, když se zapne, Nano čte device_settings.txt, aplikuje jej a poté soubor přepíše hodnotami, které ve skutečnosti použil. To usnadňuje potvrzení, že vaše úpravy byly přijaty:

  1. Uložte své úpravy a odstraňte disk.
  2. Odpojte Nano od USB a znovu jej zapojte. To jej restartuje, aby čerstvě načetl soubor.
  3. Znovu otevřete device_settings.txt. Pokud jsou vaše hodnoty stále přítomny, byly aplikovány. Pokud se soubor vrátil na výchozí hodnoty, obsahoval chybu JSON nebo hodnotu mimo povolený rozsah, takže ji porovnejte s rozsahy výše a zkuste znovu.
Uzamčená nastavení (neuprávitelná)

V souladu s FAI jsou nyní v firmwaru pevně nastaveny a již je nelze měnit. Pokud do souboru přidáte některý z těchto klíčů, jednoduše se ignorují (a sami o sobě nezpůsobí resetování). Pevné hodnoty jsou stále zapsány do záhlaví CSV pro referenci:

  • Referenční tlak na hladině moře, pevně nastavený na 1013,25 hPa (ISA standard).
  • Pevná teplota, pevně nastavená na 15 °C (ISA standard).
  • Použití teploty, vypnuto.
  • IIR filtr, pevně nastavený na 7.
  • Kalman filtr, pevně nastavený na 2.
  • Přesampling senzoru, pevně nastavený podle revize hardwaru (16 na Rev 4+ s BMP581, 8 na Rev 1 až 3 s BMP390).

Starší soubory nastavení nebo dokumentace mohou stále uvádět klíče, jako jsou fixed_temp, sealevel, use_temperature, iirfilter nebo kalmanfilter, ty již nemají žádný vliv.