Das Nano V1 Altimeter Handbuch
Dieses Handbuch beschreibt alle Funktionen und den Betrieb unseres winzigen Nano V1 Raketenaltimeters.

Nano-Einstellungen ändern

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Der Nano speichert alle benutzerdefinierten Einstellungen in einer einzelnen Datei namens device_settings.txt im reinen JSON-Format. Sie bearbeiten sie direkt über USB, es ist keine App erforderlich. Diese Seite behandelt das Dateiformat, wie man es sicher bearbeitet, und was jede Einstellung bewirkt. Beachten Sie, dass alle Höhen und Entfernungen in Metern, nicht in Fuß angegeben sind.

Referenz für Firmware 1.52. Frühere Firmware kann leicht abweichen; Ihre genaue Version wird in device_information.html angezeigt.

Bearbeitung der Datei
  1. Bei ausgeschaltetem Nano-Schalter Aus verbinden Sie ihn mit USB-Kabel mit Ihrem PC, Laptop, Tablet oder Smartphone. Er wird als ALTCLOUD-Laufwerk angebunden.
  2. Öffnen Sie device_settings.txt in einem beliebigen Nur-Text-Editor.
  3. Ändern Sie die gewünschten Werte. Bewahren Sie die JSON-Struktur, jeder Eintrag benötigt seine Anführungszeichen, den Doppelpunkt zwischen Name und Wert und ein Komma danach (außer dem letzten), alles innerhalb der umschließenden { } Klammern. Textwerte (die Tags) bleiben in Anführungszeichen; Zahlen werden ohne Anführungszeichen geschrieben.
  4. Speichern Sie die Datei, dann werfen Sie das Laufwerk sicher aus.
  5. Stromzyklusschalter des Nano (USB trennen und einschalten oder ausstecken und wieder einstecken). Einstellungen werden beim nächsten Einschalten gelesen und angewendet.

!WICHTIG

Wenn die Datei einen JSON-Fehler enthält oder einen Wert außerhalb des Bereichs oder nicht unterstützt, verwirft der Nano die gesamte Datei und schreibt sie beim nächsten Einschalten mit Standardwerten neu. Wenn Ihre Änderungen also verschwunden zu sein scheinen, prüfen Sie auf einen Tippfehler oder einen Wert außerhalb des zulässigen Bereichs. Lassen Sie "device": "NanoV1" immer unverändert, wenn es nicht als NanoV1 gelesen wird, werden keine Ihrer Einstellungen angewendet.

Standardeinstellungen

Ein neuer Nano wird mit folgenden Werten ausgeliefert:

{
"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
}

Einstellungen markiert mit Rev 4+ basieren auf dem IMU und gelten nur für Revision 4 und neuere Platinen.

Identifikation

iDiese Felder sind in den Verifizierungs-Hash eingebaut

Wenn der Nano einen Flug aufzeichnet, werden das Gerätekennzeichen und das Konkurrentenkennzeichen in das Protokoll geschrieben und in dem Moment in seinen SHA-256 HMAC-Verifizierungs-Hash eingefaltet. Deshalb kann ein gespeichertes Protokoll danach nicht mehr geändert werden, nicht einmal diese Tag-Felder, und trotzdem eine Verifizierungsprüfung bestehen oder auf die Altimeter Cloud hochgeladen werden. Jedes Flugprotokoll muss genau so aufbewahrt werden, wie der Nano es geschrieben hat. Die Bearbeitung von device_settings.txt selbst ist in Ordnung; sie ändert nur die Werte, die für zukünftige Flüge verwendet werden.

device_tag Standardwert „MyNano" · Text, darf nicht leer sein

Ein Etikett für diesen Altimeter. Es wird in den Header Ihrer CSV-Flugprotokolle geschrieben und, wenn Sie ein Protokoll auf die Altimeter Cloud hochladen, wird es auch auf der Flugseite dort angewendet.

competitor_tag Standardwert „" (leer) · Text, bis zu 32 Zeichen

Optionales Feld für Ihre FAI- oder NAR-Konkurrenznummer. Im CSV-Header und im Daten-Verifizierungs-Hash enthalten. Lassen Sie es leer, wenn Sie nicht konkurrieren.

device Standardwert „NanoV1" · nicht ändern

Identifiziert den Gerätetyp und wählt den Algorithmus aus, der verwendet wird, um den Verifizierungs-Hash in der CSV zu generieren, den die Altimeter Cloud verwendet, um zu bestätigen, dass ein Protokoll authentisch ist. Wenn dies nicht „NanoV1" ist, werden Ihre Einstellungen nicht angewendet.

Starterkennung & Aufzeichnung

launch_detect Standardwert 30 · Bereich 1 bis 199 m

Höhe in Metern über dem aktuellen Bodendruckniveau, das der Altimeter durchsteigen muss, bevor er mit der Aufzeichnung eines Fluges beginnt. Werte von 25 bis 50 m eignen sich für die meisten Anwendungen.

startup_lock Standardwert 0 · Bereich 0 bis 999 s

Verhindert die Starterkennung, bis diese viele Sekunden nach dem Einschalten vergangen sind. 0 schaltet es aus. Nützlich, wenn Sie Zeit benötigen, um die Rakete nach dem Einschalten zu schließen.

launch_protection Standardwert 1500 · Bereich 0 bis 10000 mG Rev 4+

Schwellwert für versehentliche Startschutzmaßnahmen in milli-G. Die Beschleunigung muss diesen Wert in mindestens 6 der letzten 100 Proben überschreiten, bevor die Aufzeichnung beginnen kann, was verhindert, dass Windböen oder das Entfernen der Spitze einen falschen Start auslösen. 1500 = 1,5 G. Setzen Sie auf 0, um zu deaktivieren.

recording_stop Standardwert 1 · 1, 2 oder 3

Wenn die Aufzeichnung endet. Der Nano stoppt immer auch bei niedriger Batterie oder wenn er max_samples erreicht. 1 = Stopp nach etwa 9 Sekunden (450 Proben) stabiler Höhe; 2 = nach etwa 18 Sekunden (900 Proben); 3 = nur bei max_samples stoppen.

max_samples Standardwert 24000 · Bereich 4000 bis 24000

Die maximale Anzahl der Proben, die aufgezeichnet werden, bevor das Protokoll automatisch stoppt.

Abtastung

sample_speed Standardwert 100 · 50 oder 100 (Hz)

Die Sensoreingaberate. Eine höhere Rate erfasst mehr Details, verbraucht aber mehr Batterie. Bei 100 Hz mit sample_ratio 1 beträgt die maximale Flugaufzeichnung etwa 4 Minuten; bei 50 Hz etwa 8 Minuten.

Standardmäßig ist hybrid_mode auf 3 gesetzt, was dieses Fenster erheblich verlängert. Der Aufstieg und die Momente um apogee und Landung werden mit voller 100 Hz beibehalten, während der lange Abstieg mit einem Drittel der Rate protokolliert wird. Im typischen Fall von etwa 15 Sekunden mit voller Rate (etwa 1.500 Proben) und dem Rest des 24.000-Proben-Budgets für den Abstieg mit eins zu drei kann die Standardkonfiguration einen Flug von etwa 11,5 Minuten erfassen, im Vergleich zu etwa 4 Minuten ohne Hybrid-Modus. Eine längere oder kürzere Vollrate-Phase verschiebt diese Zahl.

sample_ratio Standardwert 1

Wie oft Messwerte in das Protokoll geschrieben werden. Der Altimeter läuft und berechnet immer mit voller sample_speed (50 oder 100 Hz); diese Einstellung ändert nur, wie oft diese aktuellen Werte im Flugprotokoll gespeichert werden. 1 = jede Probe speichern, 2 = jede zweite, 3 = jede dritte, usw., was eine einfache Möglichkeit ist, die Aufzeichnungszeit zu verlängern. Das Protokoll läuft immer mit mindestens 10 Hz, daher ist das Verhältnis auf 10 begrenzt, wenn sample_speed 100 ist, und auf 5, wenn es 50 ist; alles höher als dieses wird still auf diesen Wert begrenzt.

hybrid_mode Standardwert 3 · 0, 3 oder 5

Adaptive Abtastung für lange Flüge. 0 = aus (immer sample_ratio verwenden). 3 = zehn Sekunden nach apogee auf 1-zu-3-Abtastung wechseln; 5 = zu 1-zu-5 wechseln. Im Abstieg unterhalb von 20 m über Grund wechselt es zur vollen Rate zurück, um die Landung präzise zu erfassen, dann wechselt es fünf Sekunden nach Bodenkontakt zum Hybrid-Verhältnis zurück. Dies hält volle Details während des Aufstiegs und der Landung bei, während die Aufzeichnungszeit über lange Fallschirmabstiege gestreckt wird.

Energie & Indikatoren

emode Standardwert 1 · 1 oder 2

Energiespar-Stufe für längere Batterielebensdauer. 1 = normal. 2 = maximale Einsparung, mit niedrigerem FIFO-Batch-Lesen im Leerlauf, um die CPU-Weckzyklen zu halbieren. Beide Modi schalten sofort auf volle 100 Hz Leistung um, sobald ein Beschleunigungsspitze oder Start erkannt wird. Die Energieeinsparung stützt sich auf das IMU, daher hat sie die meisten Auswirkungen auf Revision 4 und neuere Platinen.

Wie die Leerlaufrate funktioniert (bei 100 Hz sample_speed angezeigt)

emode 1 läuft im Leerlauf bei 50 Hz. Ein Bewegungsstoß springt es kurz auf 100 Hz, um zu überprüfen; ohne Start fällt es auf 50 Hz zurück. Bei Start bleibt es für den gesamten Flug bei 100 Hz.

100 Hz 50 Hz Warten auf Start Beschleunigungsspitze kein Start, zurück zu 50 Hz 100 Hz, für Flug gesperrt Start Zeit →

emode 2 verhält sich gleich, aber die CPU wacht nur bei 25 Hz auf, um mehr Energie zu sparen. Sie protokolliert trotzdem vor dem Start mit voller 50 Hz: Jedes Mal, wenn sie aufwacht, liest sie jede Probe, die seit der letzten Überprüfung gepuffert wurde, daher werden keine Daten gelöscht. Sie springt beim Start immer noch direkt zu 100 Hz.

100 Hz 25 Hz wacht bei 25 Hz auf (protokolliert immer noch 50 Hz) Beschleunigungsspitze kein Start, zurück zu 25 Hz 100 Hz, für Flug gesperrt Start Zeit →

Der Rücksprung zur vollen Geschwindigkeit ist sehr empfindlich, daher triggert in fast all unseren Tests der anfängliche Schub des Zünders ihn sofort und der gesamte Motorbrand wird von Anfang an mit der vollen 100 Hz aufgezeichnet. Das Meiste, das Sie jemals bei der Leerlaufrate vor dem Rücksprung aufzeichnen würden, ist ein Leerlaufzyklus: etwa 20 ms in emode 1 oder etwa 40 ms in emode 2.

maintain_power Standardwert 1 · 0 oder 1

Was der Nano nach dem Speichern eines Fluges tut. 0 = Sensor und LED ausschalten und schlafen, bis Sie es stromversorgen. 1 = Eingeschaltet bleiben und die aufgezeichnete Apogee-Höhe auf die Status-LED blinken (siehe unten), wiederholung bis Sie USB anschließen oder stromversorgen. Dies bestätigt sowohl, dass ein Flug aufgezeichnet wurde, als auch ermöglicht es Ihnen, die Apogee ohne Computer zu lesen.

Höhen-Blitze lesen (wenn auf 1 eingestellt)

Der Nano blinkt die Apogee-Höhe in Metern eine Ziffer nach der anderen, höchstwertige Ziffer zuerst, führende Nullen übersprungen. Jede Ziffernstelle hat ihre eigene Farbe:

10.000er    1.000er    100er    10er    1er

  • Ein langer weißer Blitz markiert den Start der Sequenz.
  • Die Anzahl der Blinke in einer Farbe ist der Wert dieser Ziffer (1 bis 9).
  • Eine Ziffer von Null wird als ein langer, schwacher Blitz dieser Farbe angezeigt.
  • Ein dunkelblauer Blitz trennt eine Ziffer von der nächsten.
  • Nach der letzten Ziffer gibt es eine kurze Pause, dann wiederholt sich. USB anschließen oder stromversorgen zum Stoppen.

Beispiel: eine Apogee von 1.250 m: Lila einmal, grün zweimal, türkis fünfmal, dann einen langen schwachen gelben Blitz für die Null, mit einem dunkelblauem Blitz zwischen jeder Ziffer.

led_brightness Standardwert 5 · Bereich 1 bis 10

Helligkeit der Status-LED, was auch ein wenig Energie spart, wenn sie gedimmt wird. Beachten Sie, dass die Skala anders läuft als Sie möglicherweise erwarten: 1 ist am hellsten und 10 ist am dimmsten.

Ausrichtung & Fusion (Rev 4+)

orientation Standardwert 1 · 1 bis 6 Rev 4+

Teilt dem Nano mit, wie er in der Rakete montiert ist, damit er die Flugwinkel richtig berechnen kann. Passen Sie die Nummer zum Orientierungsdiagramm an, wobei die gekennzeichnete Richtung (der ^ Pfeil) nach oben zur Nase zeigt:

  • 1 = aufrecht stehend, Platinenoberfläche zu Ihnen hin, Micro-USB unten (Standard)
  • 2 = aufrecht stehend, Platinenoberfläche zu Ihnen hin, Micro-USB oben
  • 3 = auf der Seite, Platinenoberfläche zu Ihnen hin, Micro-USB nach rechts
  • 4 = auf der Seite, Platinenoberfläche zu Ihnen hin, Micro-USB nach links
  • 5 = flach liegend, Platinenoberfläche (Komponentenseite) oben
  • 6 = flach liegend, Platinenoberfläche (Komponentenseite) unten

sync_enable Standardwert 2 · 0, 1 oder 2 Rev 4+

Richtet die Datenströme von Druck und IMU aus. Filterung lässt die Druckhöhe leicht hinter dem Beschleunigungsmesser zurückbleiben; wenn dies aktiviert ist (2), misst die Firmware diesen Versatz beim Start und verschiebt die Beschleunigungsmesserdaten, damit die beiden übereinstimmen. 0 oder 1 deaktiviert sie.

Wartung

factoryreset Standardwert 0 · 0 oder 1

Stellen Sie auf 1 ein, um das Dateisystem neu zu formatieren und alle Einstellungen beim nächsten Einschalten auf ihre Standardwerte zurückzusetzen. Es kehrt danach zu 0 zurück.

Überprüfung, ob Ihre Einstellungen wirksam wurden

Jedes Mal, wenn es eingeschaltet wird, liest der Nano device_settings.txt, wendet sie an und schreibt dann die Datei mit den Werten, die es tatsächlich verwendet hat, neu. Dies macht es einfach, zu bestätigen, dass Ihre Änderungen akzeptiert wurden:

  1. Speichern Sie Ihre Änderungen und werfen Sie das Laufwerk aus.
  2. Trennen Sie den Nano von USB ab und stecken Sie ihn wieder ein. Dies startet ihn neu, damit er die Datei frisch liest.
  3. Öffnen Sie device_settings.txt erneut. Wenn Ihre Werte immer noch dort sind, wurden sie angewendet. Wenn die Datei zu den Standardwerten zurückgeführt wurde, enthielt sie einen JSON-Fehler oder einen Wert außerhalb des zulässigen Bereichs, überprüfen Sie ihn also anhand der obigen Bereiche und versuchen Sie es erneut.
Gesperrte Einstellungen (nicht bearbeitbar)

Aus FAI-Gründen sind mehrere Werte, die ältere Firmware ausgesetzt hat, jetzt in der Firmware festgelegt und können nicht mehr geändert werden. Wenn Sie einer dieser Tasten zur Datei hinzufügen, werden sie einfach ignoriert (und verursachen von selbst nicht mehr einen Zurücksetzen). Die festgelegten Werte sind immer noch im CSV-Header für Referenz geschrieben:

  • Meeresspiegel-Referenzdruck, festgelegt auf 1013,25 hPa (ISA-Standard).
  • Feste Temperatur, festgelegt auf 15 °C (ISA-Standard).
  • Temperaturnutzung, aus.
  • IIR-Filter, festgelegt auf 7.
  • Kalman-Filter, festgelegt auf 2.
  • Sensor-Oversampling, festgelegt pro Hardware-Revision (16 bei Rev 4+ mit dem BMP581, 8 bei Rev 1 bis 3 mit dem BMP390).

Ältere Einstellungsdateien oder Dokumentation können immer noch Tasten wie fixed_temp, sealevel, use_temperature, iirfilter oder kalmanfilter aufführen, diese haben keine Auswirkung mehr.