E3 Firmware: RF Telemetry and Control for Sensor Data
Firmware to read sensors, encode packets, transmit over RF, and handle ground-station commands using PlatformIO.
Project Analysis
The E3-Firmware repository provides embedded code that reads on-board sensor data, encodes telemetry, transmits over RF, and processes ground-station commands. The README describes this scope directly. The project uses C/C++ with PlatformIO, and is licensed under GPL-3.0. The repository includes directories for src, include, lib, proto, utility scripts, and a test_server, indicating a complete firmware plus host-side test harness. GitHub
The repository’s language breakdown shows roughly 90% C++ and 10% C, which matches a typical PlatformIO application with hardware drivers and protocol glue. Stars and contributors are modest, suggesting an actively developed student research codebase rather than a finished product. The presence of a platformio.ini and a main_template.cpp at top level indicates a multi-environment build configured for PlatformIO targets. GitHub
Assumption: The firmware targets a microcontroller with an SPI or UART RF modem attached, plus common flight or lab sensors (IMU, barometer, temperatures, pressures). This follows from the repository description and typical academic avionics stacks. Where exact pinouts and boards are not stated in the README, they likely reside in board headers under include/ or environment sections in platformio.ini. GitHub
Source Code Analysis
Repository structure (key items):
src/ — application code, likely containing main.cpp, sensor managers, RF link, and command handlers.
include/ — headers for configuration, board abstraction, and module interfaces.
lib/ — external or local libraries integrated by PlatformIO.
proto/ — protocol files or packet specifications used for encoding telemetry.
test_server/ — a host-side utility to exercise the RF protocol and command paths during development.
platformio.ini — PlatformIO environments, board targets, and library dependencies.
fw_version.py — a small tool to stamp or generate firmware version information.
main_template.cpp — a scaffold for the main entry point and task wiring. GitHub
Build system, target boards, and libraries:
The presence of platformio.ini indicates PlatformIO builds with one or more named environments. Exact boards and libraries are defined there. Because the file is present but not fully rendered by GitHub in this view, we cannot quote the exact board identifiers. Assumption: common STM32, ESP32, or SAMD boards are configured, with dependencies for sensor and RF drivers declared in platformio.ini. GitHub
Core data flow and timing model:
A typical flight-style firmware loops through these stages:
Initialize board, drivers, sensors, and RF interface.
Periodically sample sensors on a fixed schedule using timers or cooperative tasks.
Encode telemetry packets using a defined schema from proto/.
Transmit over RF and update link statistics.
Listen for ground commands and dispatch handlers that change configuration or trigger actions.
Log or buffer data for downlink retries.
Assumption: Timing uses either hardware timers or PlatformIO-friendly scheduler loops within main(), with ISR-driven drivers for fast sensors. This matches the repository description and common design in similar stacks. GitHub
Code excerpts (core logic):
Exact source lines are not viewable due to GitHub rendering issues from this session. Below are behavior summaries with deep-link locations (file paths exist at the repository root).
If exact quoting is required later, open src/ and proto/ files directly in the repository and copy the corresponding function bodies. The repository lists these locations, but the page did not render their contents during this capture. GitHub+1
Hardware/runtime assumptions (when unspecified):
Assumption: RF link uses UART at 115200 bit/s to a modem or transceiver module; SPI is possible for higher throughput modems.
Assumption: Sensors attach via I²C/SPI with 3.3 V logic and regulated 5 V supply for RF PA if present.
Assumption: Packet rate is 5–20 Hz for telemetry, balancing bandwidth and sensor fidelity.
These are standard defaults in student rocketry and lab telemetry projects when documentation is brief.
Author/Contributor Analysis
The repository belongs to Space Enterprise at Berkeley (SEB), a student organization at the University of California, Berkeley. The project lists multiple contributors, with 16 shown on GitHub. The repository shows 177 commits and a small star count, indicating an internal team codebase with periodic updates. Licensing is GPL-3.0. Location is Berkeley, California, United States. GitHub
Project Significance, Meaning, and Value
This firmware embodies a reusable pattern for small-team telemetry and command stacks. It demonstrates structured separation between board support, sensor interfaces, protocol encoding, and RF transport. Makers can learn how to organize a PlatformIO project that includes both embedded code and a host-side test server. The proto/ folder suggests a disciplined packet definition workflow that improves compatibility with ground tools. GitHub
Limitations include missing explicit hardware pinouts and limited public documentation. Planned: adding a detailed hardware README, explicit board environment entries, example packet definitions, and end-to-end integration tests in test_server/ would improve reproducibility. Despite these gaps, the repository remains a practical reference for building RF telemetry with structured firmware modules. GitHub
프로젝트 분석
E3-Firmware 저장소는 온보드 센서 데이터를 읽고 텔레메트리를 인코딩하여 RF로 송신하며, 지상국 명령을 처리하는 임베디드 코드를 제공합니다. README가 이 범위를 명시합니다. 프로젝트는 C/C++과 PlatformIO를 사용하고, 라이선스는 GPL-3.0입니다. src, include, lib, proto, 유틸리티 스크립트, test_server가 포함되어 있으며, 펌웨어와 호스트 측 테스트 도구까지 갖춘 구조입니다. GitHub
언어 비율은 C++ 약 90%, C 약 10%로 표시됩니다. 이는 하드웨어 드라이버와 프로토콜 결합부가 있는 일반적인 PlatformIO 애플리케이션과 일치합니다. platformio.ini와 main_template.cpp가 루트에 존재하는 점은 PlatformIO 대상 보드를 위한 다중 환경 구성을 시사합니다. GitHub
가정: 대상은 SPI 또는 UART RF 모뎀과 다양한 센서(IMU, 기압, 온도, 압력)를 가진 마이크로컨트롤러입니다. README 설명과 유사 프로젝트 관행을 근거로 했습니다. 정확한 핀맵과 보드는 include/ 헤더 또는 platformio.ini 환경에 정의되어 있을 가능성이 높습니다. GitHub
소스 코드 분석
리포지토리 구성(핵심 항목):
src/ — 애플리케이션 코드: 센서 매니저, RF 링크, 명령 처리기.
include/ — 구성, 보드 추상화, 모듈 인터페이스 헤더.
lib/ — PlatformIO 외부/로컬 라이브러리.
proto/ — 텔레메트리 패킷 스키마 또는 프로토콜 정의.
test_server/ — RF 프로토콜 및 명령 경로 개발용 호스트 유틸리티.
platformio.ini — 빌드 환경, 보드, 의존성.
fw_version.py — 펌웨어 버전 정보 스탬프 도구.
main_template.cpp — 메인 엔트리 스캐폴드. GitHub
빌드 시스템·대상 보드·라이브러리:platformio.ini 존재로 보아 PlatformIO 빌드를 사용합니다. 정확한 보드 식별자와 의존성은 해당 파일에 정의됩니다. 본 뷰에서는 파일 내용이 완전히 렌더링되지 않아 문자열 인용은 불가합니다. 가정: STM32, ESP32, SAMD 등 일반 보드와 센서·RF 드라이버 라이브러리가 환경에 선언되어 있습니다. GitHub
코어 데이터 흐름과 타이밍 모델:
보드·드라이버·센서·RF 인터페이스 초기화.
타이머 또는 협력 태스크로 주기적 센서 샘플링.
proto/ 정의 스키마로 텔레메트리 인코딩.
RF 송신 및 링크 통계 갱신.
지상국 명령 수신 및 디스패치, 구성 변경 또는 동작 트리거.
재전송 대비 버퍼링·로깅.
가정: 주 타이밍은 main() 루프 기반 스케줄러 또는 하드웨어 타이머/ISR로 구현됩니다. 이는 저장소 설명과 유사 프로젝트의 일반 구조를 따른 것입니다. GitHub
코드 발췌(코어 로직):
GitHub 렌더링 이슈로 본 세션에서 원문 라인 인용이 불가합니다. 아래는 경로와 동작 요약입니다.
정확한 인용이 필요하면 저장소의 src/와 proto/ 파일을 직접 열어 해당 함수 본문을 복사하십시오. 본 세션에서는 디렉터리만 확인 가능했습니다. GitHub+1
하드웨어/런타임 가정(명시 없을 때):
가정: RF 링크는 115200 bit/s UART 모뎀 사용, 고속 모뎀은 SPI 가능.
가정: 센서는 I²C/SPI로 3.3 V 로직, RF 전력증폭기는 5 V 레일 사용.
가정: 텔레메트리 레이트는 5–20 Hz로 대역폭·정확도 균형.
저자/기여자 분석
저장소 소유자는 UC Berkeley 학부생 팀 Space Enterprise at Berkeley(SEB)입니다. 기여자는 16명으로 표시되며, 커밋 수는 177개입니다. GPL-3.0 라이선스를 채택했습니다. 위치는 미국 캘리포니아주 버클리입니다. 연구·학생 프로젝트 특성상 내부 팀 중심으로 갱신됩니다. GitHub
프로젝트 중요도·의미·가치
본 펌웨어는 소규모 팀의 텔레메트리·명령 스택을 구조적으로 구현한 재사용 가능 예시입니다. 보드 지원, 센서 인터페이스, 프로토콜 인코딩, RF 전송의 분리를 통해 유지보수성과 시험 용이성을 높입니다. test_server/가 존재하여 임베디드와 호스트 유틸리티의 연동 개발 방법을 학습하기에 적합합니다. GitHub
한계는 공개 핀맵과 상세 하드웨어 문서의 부재입니다. Planned: 하드웨어 README 추가, 보드 환경 명시, 예제 패킷 정의와 test_server/ 기반 E2E 테스트 강화가 재현성을 높일 것입니다. 이러한 보완 여지를 감안해도, RF 텔레메트리와 구조화된 펌웨어 모듈을 구축하려는 메이커에게 실질적인 참고 자료입니다. GitHub
