Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Motorola/M19790719Elc066.shtml

Экспериментальный микрокомпьютерный дом

Ларри Уоллер (L.Waller)
Редакция Electronics

L.Waller. Microcomputers to run test house, pp.92,93.

Описывается устройство экспериментального жилого дома, на котором специалисты фирмы Motorola Inc. отрабатывают микрокомпьютерное регулирование систем энергоснабжения, вентиляции, коммутации электроприборов и охраны.

В холмистой местности к югу от Финикса (шт.Аризона) стоит необычный с виду жилой дом, который нынешней осенью, когда его оборудование будет завершено, вероятно, привлечет к себе внимание всего мира. Объясняется это не только своеобоазной формой (призмы), которую придали ему архитекторы из фонда Френка Ллойда Райта (Талисин-Уэст, близ Скотсдейла). Созданием этого дома преследуется важная техническая цель — сделать микрокомпьютеры малозаметной и вместе с тем неотъемлемой частью жизни американской семьи. Ответственность за выполнение этой задачи взяли на себя два инженера из базирующейся в Финиксе группы полупроводниковых приборов фирмы Motorola Inc. По их предложениям был создан макет домашней сети из пяти микрокомпьютеров, которая контролирует и регулирует работу всех электрических, отопительно-вентиляционных и охранных систем, действующих внутри дома. Микрокомпьютерная сеть уже проверена в лабораторных условиях и к середине сентября 1979 г. ее предполагают установить в доме, а в октябре, если нынешние планы будут выдержаны, состоится его торжественное открытие. Название дома «Аватуки», которое также относится к разработке в целом, на языке индейцев племени Ворона означает «Сияющий дом грез».

Дом будущего. На этом эскизе изображен «Аватуки» — экспериментальный дом фирмы Motorola, частично расположенный под землей. Он содержит пять микрокомп
Дом будущего. На этом эскизе изображен «Аватуки» — экспериментальный дом фирмы Motorola, частично расположенный под землей. Он содержит пять микрокомпьютеров, соединенных между собой посредством плат связи, управляемых микропроцессорами МС6800. Микрокомпьютерная сеть обеспечивает полное автоматическое регулирование условий внутренней среды, охрану, включение и выключение электроприборов, управление энергоснабжением и обработку необходимой информации.

Создатели электронного оборудования «Аватуки» Патрик О'Мэлли, инженер-системник, и Уильям Д.Пирс, специалист по применениям полупроводниковых приборов, работают над этой домашней вычислительной системой с сентября 1978 г. Оба они являются специалистами по долговременному прогнозированию рынка бытовой электроники и уверены, что созданное ими оборудование послужит основой для принципиально новых идей и конструкций в сфере домашнего электрооборудования.

«В процессе разработки мы стремились выдержать основную концепцию: домашняя вычислительная система — не более чем прибор, облегчающий быт, — говорит О'Мэлли. — Но, учитывая основные свойства электронного вычислительного оборудования, следует подчеркнуть, что этот домашний электроприбор является универсальным. Система сделает жизнь более легкой и удобной, заставит жилище более чутко, чем это было возможно ранее, откликаться на нужды обитающих в нем людей. Однако она должна всегда оставаться в подчинении у владельца жилища. Регуляторы — это лишь автоматические исполнители решений, принимаемых человеком».

Выражаясь на языке вычислительной техники, оборудование «Аватуки» прозрачно — пользователю нет нужды знать что-либо о его внутреннем устройстве. Разработчики особо постарались, чтобы ничто в системе не напоминало «пульт управления космическим кораблем», какие так любят изображать футурологи. «Это лишь отпугивает людей, не интересующихся техникой», — поясняет Пирс. Напротив, они хотели бы, чтобы владелец дома обращал на свои компьютеры, индикаторы, датчики и кнопки не больше внимания, чем «на обычный ящик с обувью в чулане».

В оборудовании дома разработчики использовали в качестве основных функциональных блоков микромодули, серийно изготавливаемые фирмой Motorola, — схемные платы, предназначенные для совместной работы с микропроцессором 6800. На их основе собрано пять микрокомпьютеров, объединенных в единую сеть. Хотя число основных функций, выполняемых этой системой, тоже пять, каждый микрокомпьютер не ограничивается какой-либо одной функцией, а способен выполнять все пять. В целях резервирования микрокомпьютеры объединены между собой, чем обеспечивается максимальная надежность. Система выполняет следующие функции: управление вентиляцией, отоплением и кондиционером; охрана; включение и выключение электроприборов; регулировка электроснабжения; хранение и обработка необходимой информации. «Разные микрокомпьютеры управляют оборудованием в разных частях дома»,— поясняет О'Мэлли.

Микрокомпьютеры соединены между собой через платы связи, каждая из которых содержит микропроцессор МС6800 и приводит в действие улучшенный контроллер линии связи МС8854. Единственная часть системы, которую пришлось создавать заново, это видеодисплей, но поскольку в нем используются схемы, впервые разработанные для связи с управляющим блоком МС6847 видеодисплея, разработать его было нетрудно. На дисплее отображаются режимы работы системы. Пользователь управляет системой через клавиатуру.

Для управления домашней микрокомпьютерной системой, как подчеркивает Пирс, не требуется никаких знаний в области программирования: программное обеспечение построено таким образом, что все функции выполняются на основе простых команд, поступающих с клавиатуры. Среди них есть такие, как требуемая температура в помещениях или время, когда должны включаться осветительные приборы. Все команды, для сведения пользователя, отображаются на дисплее.

По мнению Пирса, программное обеспечение, используемое в системе, представляет собой совершенно новое слово в технике бытовых компьютеров. До недавнего появления языков высокого уровня программное обеспечение не было пригодно для управления системой, выполняющей столь сложные функции. «ФОРТРАН или БЕЙСИК для этого непригодны», — подчеркивает Пирс. Оборудование «Аватуки» программируется на языке MPL, разработанной фирмой Motorola с целью развития методов структурного программирования; он аналогичен языку PL/1.

В состав системы входит ряд устройств ввода, из которых цифровые — это в основном переключатели разных типов. Результаты аналоговых измерений таких параметров, как температура и влажность, контролируются и перерабатываются в 32-канальном аналого-цифровом преобразователе. Цифровые сигналы, поступающие, в частности, от настенных переключателей и детекторов перемещения, контролирующих наличие людей в помещениях дома, воспринимаются при замыканиях контактов и передаются на микрокомпьютер через оптические развязывающие устройства. Выходные сигналы подаются через реле, размещенные внутри компьютеров, в виде замыкания цепей. Автоматически регулируя температуру, влажность и другие параметры внутренней среды, микрокомпьютерная система избавит будущего владельца дома «Аватуки» от утомительного ежедневного принятия однообразных решений. Она связывает эти параметры с выходными характеристиками электрооборудования дома, решая этим задачу, особенно важную в условиях жаркого климата Аризоны. Система также автоматически отпирает двери и окна.

Но разработчики все время специально подчеркивают «прозрачность» системы, благодаря которой последнее слово всегда остается за владельцем дома. Например, удобные настенные переключатели позволяют включить освещение вручную, хотя это может сделать и микрокомпьютер, обнаружив с помощью датчика перемещений, что в комнате находится человек. Однако каждый переключатель не соединяется прямо с источником света, а подает сигнал в компьютерную сеть, а последняя дает сигнал на включение света.

Из всех приборов, обслуживающих экспериментальных дом, самыми своеобразными, вероятно, являются охранные приспособления: в «Авгтуки» нет обычных замков и ключей. Каждая дверь снабжена клавиатурой, аналогичной клавиатуре карманного калькулятора; компьютер позволяет открыть дверь, только если на клавиатуре набран правильный код. Кроме того, юмещения снабжены детекторами дыма и перемещения, способными передать по телефону е соответствующее учреждение звуковой сигнал тревоги, а также включать сирены и сигнальные огни.

Наконец, обитатель такого дома может выбросить блокноты с адресами и телефонами, рецептурные книги и другие записи; вся необходимая ему информация будет храниться в дисковой памяти, составляющей часть информационной секции домашней вычислительной системы.

По данным фирмы Motorola, в настоящее время эта вычислительная система, содержащая около 1200 интегральных схем и 750 дискретных компонентов, еще не доведена до такого состояния, чтобы ее можно было выпустить в продажу: общая стоимость системы превышает 30 тыс. долл. Со временем, однако, инженеры фирмы накопят достаточный технический опыт, чтобы можно было распределить функции, выполняемые системой, между примерно 200 БИС; в результате стоимость системы можно будет понизить до 200—300 долл. «Однако уже система стоимостью ниже 10 тыс. долл. могла бы заинтересовать некоторых покупателей», — полагает Пирс. Дом в целом будет стоить около 750 тыс. долл.

Со временем авторы проекта «Аватуки» начнут добавлять в свою систему некоторые новые возможности, приближающие микрокомпьютерный дом к идеалу; сюда они относят средства дистанционного программирования и интерфейсы с синтезаторами речи. В проекте, однако, имеется важное упущение: хотя фирма Motorola занимается фотовольтаическими преобразователями энергии, в экспериментальном доме они не используются.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 52, No.15 (567), 1979г - пер. с англ. М.: Мир, 1979, стр.91

Electronics Vol.52 No.15 July 19, 1979 A McGraw-Hill Publication

L.Waller. Microcomputers to run test house, pp.92,93.

Раздел: СООБЩЕНИЯ

Тема:     Бытовая электроника





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Motorola/M19790719Elc066.shtml