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Student-Projects/2024-Rocket-Motor-Verification.md

@@ -62,6 +62,15 @@ The sensor platform that was developed in [previous projects](2023%20Altimeter%2
 
 # Report (authors: @stcomosc, @istpankwa, @stronjin)
 
+## Einführung
+
+Insgesamt sind im Rahmen dieses Projekts Messsungen an folgenden Motoren der Firma Klima durchgeführt worden:  
+- B4-4: 11 Messungen  
+- C6-5: 12 Messungen  
+- D9-7: 2 Messungen  
+
+## Anleitung (author: @stcomosc)
+
 ## Meilensteine
 
 - %"Proof of Concept":
@@ -121,8 +130,6 @@ The sensor platform that was developed in [previous projects](2023%20Altimeter%2
 * evtl Anpassung bestehender Projekte (Altimeter und WiFi)
 * Websocket Implementierung (Übertragung von Livedaten zur Webapp)
 
-## Einführung
-
 ## Mechanischer Aufbau ( @stronjin )
 
 ### Anforderungen
@@ -191,7 +198,7 @@ Hier wird der Teststand so aufgebaut , dass der Raketenmotor eine Horizontale Sc
 
 ### Launch Day 2024
 
-## Software ( @stcomosc )
+## Software ( author: @stcomosc )
 
 ### Anforderungen
 
@@ -222,11 +229,30 @@ Aus den definierten Anforderungen und dem angestrebten Design der Software ergab
 
 ### Proof of Concept
 
+Im Proof of Concept wurde die Software so weit entwickelt, dass man Messdaten auf einer SD-Karte speichern kann und es wurde die Kommunikation zwischen einem Client und dem Prüfstand über WLAN realisiert. So war es möglich, dass man zum Einen die aktuellen rohen Messdaten auf einer rudimentären Version der Webapp sehen und zum Anderen eine Messung starten und stoppen konnte. Nachteil war, dass nur eine Messung abgespeichert werden konnte und das Format nur den jeweiligen Zeitstempel und die rohen Messdaten beinhaletete.  
+Zur Indikation über den Zustand des Prüfstandes wurde die eingebaute (grüne) LED benutzt, welche über ihr Blinkintervall zwei Zustände signalisiert: 
+- 0,5s: Normalzustand
+- 0,2s (schnelles Blinken): laufende Messung
+
+Die blinkende LED ist auch ein guter Indikator für einen pünktlichen zeitlichen Ablauf des Programms.  
+Als Entwicklungsstand für das Proof of Concept kann das Issue #59 sowie der commit dbe07a6c herangezogen werden.  
+
 ### Prototyp
 
+Ziel mit dem Prototypen Prüfstand war es, dass man Messdaten effizient aufnehmen kann. Aus diesem Grund stand vor allem die Webapp im Vordergrund der weiteren Entwicklung und die der Firmware ordnet sich dem unter. Entsprechend wurde die API auf dem ESP32 wurde so angepasst, dass sie den Anforderungen in der laufenden Entwicklung gerecht wird. Hier hat sich die Entscheidung, dass die Webapp auch unabhängig (also lokal auf einem Rechner) laufen kann, als sehr nützlich erwiesen. So musste eine neue Version der Webapp nicht jedes mal neu auf den ESP32 geladen werden, sondern konnte bequem erst nach abgeschlossener Entwicklung auf den ESP32 geladen werden.  
+Die Anforderung, dass man Teile des Prüfstands auch nur über Buttons und das eingebaute Display steuern kann, wurde nicht umgesetzt. Grund hierfür war, dass die Webapp so gut funktionierte, dass die Bedienung über die Webapp als ausreichend angesehen wurde. Zusätzlich hat die Ansteuerung des Displays nicht so zuverlässig über die getesteten Bibliotheken funktioniert und hat den Prozessor so belastet, dass die Messungen und andere Aufgaben nicht mehr ordnungsgemäß durchgeführt werden.  
+Eine weitere nicht umgesetzte Anforderung war die Möglichkeit, verschiedene Experiment-Abläufe einfach erstellen zu können. Hierfür war die Zeit zu knapp und die Anforderung wurde als nicht so wichtig angesehen.
+    
+Nach einem ersten Probaluf mit vier Motoren ist direkt aufgefalllen, dass man einen zusätzlichen Scritt in der Webapp einfügen sollte, bevor eine Messung gestartet wird. Uns ist es nämlich passiert, dass eine Messung unbeabsichtigt gestartet wurde, was die vorherige Messung überschrieben hat. Diesen Stand der Software kann man in commit 87d5b97e nachvollziehen.  
+Bei unserer nächsten Messreihe, welche auch die größte war, wurde diese Änderung umgesetzt und hat sich als sehr nützlich erwiesen.  
+Das Design der Software in Kombination mit dem des Prüfstands hat es uns ermöglicht einen sehr effizienten Ablauf der Messreihe zu realisieren. So konnten wir rund 20 Motoren in nur einer Stunde vermessen.  
+
 ### Launch Day 2024
 
-## Messtechnik ( @stcomosc )
+Zwischen der vorher beschrieben Messreihe und dem Launch Day wurden nur wenige Änderungen vorgenommen. Die Buttons auf der Webapp waren zu klein und wurden größer gemacht und eine Routine hinzugefügt, welche ein Starten der Messung verhindert, wenn keine SD-Karte eingelegt ist. 
+
+
+## Messtechnik ( author: @stcomosc )
 
 ### Anforderungen
 
@@ -248,11 +274,26 @@ Da die hinreichenden Anforderungen an die Messtechnik unklar sind (fehlende Refe
 
 ### Proof of Concept
 
+Da wir möglichst schnell Messungen mit 80SPS durchführen wollten, war es naheliegend, die Platine schon für das Proof of Concept zu modifizieren. 
+Folgende Schritte waren dafür nötig:
+1. HX711 mit Heißluft auslöten
+2. Trace zwischen Pin 15 und 16 durchtrennen
+3. HX711 wieder einlöten
+4. 10k Widerstand zwischen Pin 15 und 16 (VCC) einlöten
+
+Die Modifikation war erfolgreich und der Messvertärker konnte auf 80SPS umgebaut werden. Wenn wieder nur 10SPS gefordert sind, kann an einer modifizierten Platine einfach eine Lötbrücke zwischen Pin 15 und 16 eingefügt und bei Bedarf auch wieder entfernt werden.
+
 ### Prototyp
 
+Um auch die stärkeren Motoren vermessen zu können und keine Wägezelle mit höherer Nennlast zur Verfügung stand, musste vorher die Linearität des Messaufbaus überprüft werden. Am besten ging das mit dem Softwarestand ab dem Prototypen, da hier bereits schon eine Kalibrier-Routuine und ein direktes Ablesen der Messwerte über die Webapp möglich waren.  
+Innerhalb der Nennlast wurde die Linearität mit Referenzgewichten aus dem Labor überprüft und es gab keine nennswerte Abweichung. Nur ein Quantisierungsrasuchen überlagert mit einem Rauschen von ca. 0,2g war zu beobachten.  
+Zur Bestimmung der Linearität außerhalb der Nennlast von 1kg wurden verschiedene Gewichte an der Wägezelle befestigt und die ausgegebenen Werte mit einer Küchenwaage verglichen. Als Gewichte wurden 1kg, 1,5kg, 2kg und 3kg verwendet, welche aus mit Wasser gefüllten Flaschen bestanden. Unser Aufbau gab ein Gewicht von 3,063kg aus und auf der Küchenwaage wurden 3,069kg abgelesen. Dies entspricht einer Abweichung von 0,2%. Wichtig war auch, dass die Werte nach einer Entlastung wieder auf den Ausgangswert 0g zurückgingen, um eine plastische Verformung der Wägezelle auszuschließen. Da dies der Fall war, konnte die Linearität des Messaufbaus im Rahmen unserer Möglichkeiten festgestellt werden.
+
 ### Launch Day 2024
 
-## Elektronik ( @stcomosc )
+Zum Launch Day hat sich die Messtechnik nicht weiter verändert.
+
+## Elektronik ( author: @stcomosc )
 
 ### Anforderungen
 
@@ -301,9 +342,14 @@ Das Pinout findet man [hier](https://github.com/lnlp/pinout-diagrams/blob/main/L
 
 ### Proof of Concept
 
-### Prototyp
+Von Anfang an wurde das Board von LILYGO wie folgt mit dem HX711 verbunden:
 
-### Launch Day 2024
+LILYGO | HX711
+--- | ---
+GPIO 22 | DT (DOUT)
+GPIO 23 | SCK
+5V | VCC
+GND | GND
 
 ## Simulation ( @istpankwa )
 
@@ -315,4 +361,6 @@ Das Pinout findet man [hier](https://github.com/lnlp/pinout-diagrams/blob/main/L
 
 ### Prototyp
 
-### Launch Day 2024
\ No newline at end of file
+### Launch Day 2024
+
+## Auswertung ( author: @stcomosc )