home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Share Gallery 1 / share_gal_1.zip / share_gal_1 / DD / DD011.ZIP / MANUAL.DOC < prev    next >
Text File  |  1991-06-25  |  136KB  |  3,226 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.                                    AUTOMATE
  17.  
  18.                        Home Automation Using a Personnel Computer
  19.  
  20.  
  21.                             by    Boyd W. Penn
  22.          
  23.  
  24.  
  25.                                   91 Navarre Street
  26.                                   Hyde Park, Ma. 02136
  27.  
  28.                                   (617) 364-3731
  29.  
  30.  
  31.                                   July 3, 1991
  32.                                   Version 1.5
  33.  
  34.  
  35.                                   Shareware Version
  36.  
  37.  
  38.                            Copyright 1991 by the Author
  39.  
  40.                                All Rights Reserved
  41.  
  42.  
  43.                        Permission is granted to distribute  
  44.                        exact copies of this document with its
  45.                        source referenced
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.                
  53.            
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.    AUTOMATE - home monitoring and control Shareware Version 1.5
  66.  
  67.  
  68.                       AUTOMATE INDEX
  69.  
  70.                                                                 Page No.    
  71.  
  72. 1.  INTRODUCTION  .............................................    1
  73.  
  74. 2.  ABOUT THE AUTHOR  .........................................    3
  75.  
  76. 3.  LICENSE  ..................................................    5
  77.  
  78. 4.  APPLICATIONS  .............................................    7
  79.  
  80. 5.  HOW TO DO AUTOMATION AND CONTROL   ........................    10
  81.     USING A PERSONAL COMPUTER
  82.  
  83. 6.  DEMONSTRATIONS  ...........................................    14
  84.  
  85. 7.  SENSORS  ..................................................    23
  86.  
  87. 8.  FILES OF ACTUAL MONITORING  ...............................    27
  88.  
  89. 9.  GAME CARD   ...............................................    28
  90.  
  91. 10. GENERAL AUTOMATION AND CONTROL THEORY  ....................    32
  92.  
  93. 11. AUTOMATION AND CONTROLS LAB  ..............................    36
  94.  
  95. 12. MURPHY'S LAW ACCORDING TO CONTROL THEORY  .................    37
  96.  
  97. 13. WHAT TO EXPECT FROM A PERSONNEL  ..........................    39
  98.     COMPUTER CONTROL SYSTEM
  99.  
  100. 14. PROBLEM AREAS AND LIMITATIONS  ............................    41
  101.  
  102. 15. WHAT DO I GET IF I REGISTER  ..............................    43
  103.  
  104. 16. QUESTIONS  ................................................    46
  105.  
  106. REGISTRATION AND ORDER FORM
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111. 
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.   INTRODUCTION
  119.   
  120.   
  121.   1.  This software offering  is probably a  little different than  most you
  122.   have seen.  Its about doing things with your computer. Not just databases,
  123.   word processing,  games and all  that sort of  thing but doing  real stuff
  124.   like turning on lights,  making the coffee,  monitoring the house in short
  125.   getting out  of the  computer world and  bringing the real  world into the
  126.   computer.
  127.   
  128.   2.  Home automation, monitoring and control has been the dream and goal of
  129.   many folks but until recently it has  not been practical for many reasons.
  130.   Number one,  the cost of  real computer  automation was out  the financial
  131.   reach of most people in their home environment.  Number two, you needed to
  132.   be a  programmer,  electrical engineer,  control engineer  and  just plain
  133.   lucky to get your brilliant buzzing  computer box to do anything practical
  134.   as far as  the rest  of the world  was concerned.  Number three,  the real
  135.   world runs on high voltage,  like 115 VAC for lights, dishwashers, etc and
  136.   220 VAC  for  larger appliances  like dryers  and  air conditioners.  High
  137.   voltage and computers  don't mix,  put high  voltage (except  for the wall
  138.   plug to  power it)  anywhere near  your  computer and  you have  one fried
  139.   machine that is in bad need of a repair shop.
  140.   
  141.   3.  That has all changed.  The hardware is now available  on the market to
  142.   allow  the  average  computer  owner  to  have automation,  monitoring and
  143.   control  of  the  home environment.  This program  explains  it in  simple
  144.   terminology,  shows what is possible, tells you how to get the information
  145.   into and out of the computer and  for registered users provides details on
  146.   building  equipment,  design  of  control  programs,  lists  of  equipment
  147.   manufacturers,  references  to  all  sorts  of  information,  more  sample
  148.   programs,  how to get analog signals into  the computer and write programs
  149.   to manipulate or control  from the data.  And as the sales persons like to
  150.   say and much, much, more.
  151.   
  152.   4. In short this software is about information. I have found most software
  153.   and for  that matter  most things in  life don't work exactly  the way you
  154.   would like.  The best software is always that which you write yourself. It
  155.   has  your  particular  wants  and  desires  built-in.  You don't  need any
  156.   programming knowledge to  use most of  the included information and I will
  157.   try to  present things  in a non-technical  way and build  toward the more
  158.   complex subjects as we go along.  I will show you how to build automation,
  159.   monitoring and control systems to  do what you want,  not what some genius
  160.   decided you wanted.
  161.   
  162.   5.  This program is the  start of many  I hope to write on these subjects.
  163.   The  intent  is pull  together many  subjects,  computers,  energy related
  164.   subjects,  automation and control, tinkering in general, inventing of just
  165.   about anything,  more computers,  information (where can I find this)  and
  166.   maybe roll it into a newletter and idea exchange where you can get support
  167.   for not just computer subjects. For more on this see (about the author).
  168.   
  169.   6.  It will  probably make  more sense  to  just go  through  the items as
  170.   numbered  on  the  menu.  There  isn't  that  much  to  play with  in this
  171.   presentation.  The ideas should  start popping up  all other the  place on
  172.   things you can do  as we go along.  There are demostration  files but they
  173.   probably  will  make  more  sense  if  used  in  the  area  that they  are
  174.  
  175.  
  176.  
  177.                                                                       PAGE 2
  178.  
  179.   introduced.
  180.   
  181.   7.  The offering is divided into two issues. This the shareware version is
  182.   a  discussion  of  what  is  possible  and demonstrations.  The registered
  183.   version is  an completely  different set  of files,  devoted to the actual
  184.   control and monitoring applications.
  185.   
  186.   Welcome to the  exiciting world  of computer monitoring and control.  This
  187.   version  introduces  the  concepts,  provides  background  information and
  188.   education in the overall  field and allows  for a "test drive" to show and
  189.   demonstrate what monitoring and control  using your personal computer will
  190.   look like.
  191.   
  192.   Imagine  pressing  a  key on  your  computer keyboard  and  turning on/off
  193.   lights, appliances, dimming/brightening lights, setting the lighting mood,
  194.   monitoring  temperature,   alarming  when   the  temperature  drops  below
  195.   freezing,  total automated control and monitoring  of the home envirnoment
  196.   and all those other  things folks have  promised for years but where never
  197.   really available to the average personal computer user.
  198.   
  199.   AUTOMATE is written  and developed  by an experienced  instrumentation and
  200.   controls  engineer  with  extensive  background  in  automation  of  large
  201.   projects.  AUTOMATE brings  many capabilities  enjoyed by industrial users
  202.   and the  specialized  individual users for  years to the  average personal
  203.   computer user.  AUTOMATE allows for a level of control that until recently
  204.   cost in  tens  to hundreds  of thousands of  dollars range.  AUTOMATE is a
  205.   tutor,  equipment selection guide, provides a complete engineering working
  206.   method for achieving  your goals.  In addition it  is fun,  maybe the best
  207.   computer fun ever,  with that  elusive quality  of vastly  increasing your
  208.   computer skills while enjoying the experience and having a ball.
  209.   
  210.   More important AUTOMATE'S  instruction manual is  written to the  level of
  211.   the average computer user and assumes no engineering,  electronics or math
  212.   background.  The   regisitered   version  contains   a  huge   manual  and
  213.   documentation written to  be very  detailed instructions to accomplish the
  214.   goals  of  home  monitoring  and  control.  The  instructions  provide the
  215.   background and  step  by step instructions  to allow the  average computer
  216.   user to develop their dream home automation systems.
  217.   
  218.   
  219.  
  220.  
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226.  
  227.  
  228.  
  229.  
  230.  
  231.  
  232.  
  233.  
  234.  
  235.  
  236.  
  237.  
  238.                                                                       PAGE 3
  239.  
  240.   
  241.   
  242.   
  243.   ABOUT THE AUTHOR
  244.   
  245.   
  246.   
  247.   1. Most software I have used brings to mind the question, who is the idiot
  248.   who did this monstrosity?  If you buy  a book,  there is usually  a little
  249.   section on the  the back cover  that tells you about the author,  then you
  250.   can decide to believe what they say based on what they have done. Software
  251.   isn't  like  that,  something about  computer stuff  that says  you better
  252.   believe it and  if it don't  work it must be your fault.  I said if I ever
  253.   wrote anything for the  general public I  would at least  include a sketch
  254.   about the author.
  255.   
  256.   2.  I spent about  twenty years working  as an instrumentation and control
  257.   engineer building big things like power plants,  industrial plants, energy
  258.   projects, etc.  Basically I did the engineering for all sensors to collect
  259.   data,  the control room, computer systems, monitoring systems, controls of
  260.   all types, programming for industrial type computers and the like. This is
  261.   my first software ever released to the general public,  mostly because the
  262.   bulk of  what I  write is very  custom and  I wanted  something general in
  263.   nature.  Plus something useful  and that could  be modified by the user to
  264.   their  needs.  So  no  fancy  flashing  graphics,  windows,  gimmicks  but
  265.   something you can use and develop further.
  266.   
  267.   3.  Also had factory jobs,  electronics technician, The Army, Navy nuclear
  268.   power program on a submarine as a reactor operator/technician, worked in a
  269.   power plant and in  general kind of  knocked around the world and saw alot
  270.   of different situations.  I had  one interesting  project of  developing a
  271.   monitoring system based on a personal  computer to monitor a small factory
  272.   operations,  compute and log the data and  transmit it to remote locations
  273.   over the phone lines.  Its not as easy or cheap as many people claim. I'll
  274.   try to present some  ideas and solutions  to some of the  problems for low
  275.   cost solutions relating to the home environment.  I found you could skin a
  276.   cat alot of different ways if you had various different skills. I will try
  277.   to present some  of that knowledge  gained over time from work situations,
  278.   engineering handbooks,  seeing what  works  and what didn't,  how to build
  279.   complete systems and  give a complete  understanding of what  is going on,
  280.   not just lots  of little parts,  a little software and  then you figure it
  281.   out.  Also worked in a  calibration lab and  did a lot of  field cal work.
  282.   Will give some hints on low tech/low cost calibration methods.
  283.   
  284.   4.  I am not a  computer nerd per se.  Other skills are just as important.
  285.   These days I run a general home repair business.  In short I fix,  repair,
  286.   build,  modify,  design and just  about any other  thing anyone asks me to
  287.   tackle. It runs the gamut of just about any type problem found in the home
  288.   environment plus new type work. The idea is to get a creative solution and
  289.   to be results orientated.  That is the approach  to this work.  Having and
  290.   developing many other skills really can enhance  what you can do with your
  291.   computer.  Many of the  programs I look  at these days leaves me wondering
  292.   what was the real intent of the effort.
  293.   
  294.   5.  Any programming  examples  will be  done  in modules with  each module
  295.   explained.  The shareware version does not have any real world application
  296.  
  297.  
  298.  
  299.                                                                       PAGE 4
  300.  
  301.   programming examples.  All demo programs in this  version use the joystick
  302.   to simulate computer  monitoring inputs.  The registered  version includes
  303.   program examples for monitoring using real world inputs.
  304.   
  305.   6. My software philosophy is simple. It is:
  306.   
  307.   
  308.       a. Software should be of use to the user.
  309.   
  310.       b. Be tunable to their needs.
  311.   
  312.       c. Be understandable
  313.   
  314.       d. Be fully disclosed, with no "hidden secrets".
  315.   
  316.       e. Rights to use the results generated from use of that
  317.          software should be included in the purchase.
  318.   
  319.       f. Folks should be willing to pay for what they get.
  320.   
  321.       g. And finally it should be enjoyable, fun and hopefully
  322.          have some humor.  Enough of this white knuckle approach to
  323.          things.
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346.  
  347.  
  348.  
  349.  
  350.  
  351.  
  352.  
  353.  
  354.  
  355.  
  356.  
  357.  
  358.  
  359.  
  360.                                                                       PAGE 5
  361.  
  362.   
  363.   
  364.   
  365.   
  366.   LICENSE AGREEMENT
  367.   
  368.   
  369.   AUTOMATE is developed and published by Boyd W.  Penn of 91 Navarre Street,
  370.   Hyde Park, Ma. 02136.
  371.   
  372.   The information  presented therein  is for  educational,  experimental and
  373.   hobby  purposes  only.  NO  direct  applications for  home automation  and
  374.   control have been provided as part of this program, in whole or in part.
  375.   
  376.   Although extra  efforts  have been  made  to ensure  this  program and its
  377.   documentation are accurate and precise, they are provided to you on an "as
  378.   is"  basis.  No warranty  of any  kind (direct  or implied)  is made  with
  379.   respect to this program and its related files.  The author of this program
  380.   is expressly not liable for any damages to computer hardware,  software or
  381.   any other equipment.  Also there shall  be no  liability to the  author of
  382.   this  program  for  lost  profits,  lost revenue  or  other incidental  or
  383.   consequential  damages  arising  out of  the  use or  information  of this
  384.   program.
  385.   
  386.   The  user  assumes  ALL  risks  with  respect  to  the accuracy,  quality,
  387.   reliability,  performance  or  otherwise  use  of  this  program  and  its
  388.   information.
  389.   
  390.   A limited license is  granted to all  users to this program to make copies
  391.   of the  program files  and its  related documentations,  and to distribute
  392.   them to other users subject to the following conditions:
  393.   
  394.   
  395.           1. The program, its related files and documentations are
  396.              not modified in any way and all files are distributed
  397.              together in their original form.
  398.   
  399.           2. No fee is charged for the software and documentations,
  400.              except for a small distribution and media fee.
  401.   
  402.           3. The program, its related files and documentation may not
  403.              be packaged with any other software (except as part of a
  404.              shareware software distribution program as stated in items
  405.              1 and 2) or hardware without written agreement from the author.
  406.   
  407.           4. Any for profit, business or commerical use of this program,
  408.              its files and information is expressly prohibitted.
  409.   
  410.           5. The software contained herein will be used in a "shareware try
  411.              before you buy mode", without continuous or useful daily use.
  412.   
  413.   Additional restrictions  and  terms are  contained  in chapter 15  of this
  414.   version for the right to purchase this software. In signing the order form
  415.   agreement,  the purchaser is acknowledging reading and understanding those
  416.   additional restrictions and terms in addition  to an understanding of what
  417.   is being offered in the registered version.
  418.  
  419.  
  420.  
  421.                                                                       PAGE 6
  422.  
  423.   
  424.   Note: X-10 is registered trademark of X-10 (USA) INC.
  425.  
  426.  
  427.  
  428.  
  429.  
  430.  
  431.  
  432.  
  433.  
  434.  
  435.  
  436.  
  437.  
  438.  
  439.  
  440.  
  441.  
  442.  
  443.  
  444.  
  445.  
  446.  
  447.  
  448.  
  449.  
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.  
  468.  
  469.  
  470.  
  471.  
  472.  
  473.  
  474.  
  475.  
  476.  
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.                                                                       PAGE 7
  483.  
  484.   
  485.   WHAT CAN I DO - APPLICATIONS USING YOUR COMPUTER
  486.   
  487.   
  488.   
  489.   1.  What kind  of things  can a  home automation,  monitoring and  control
  490.   system based on using a personal computer do?
  491.   
  492.   2. These applications come to mind and I'm sure its far from complete:
  493.   
  494.   
  495.           A. Burglar alarm
  496.   
  497.           B. Security systems
  498.                   1. Control lights in responds to motion
  499.                   2. Control surveillance video systems
  500.                   3. Calls if fire/breakin
  501.                   4. Extra smart garage door control
  502.                   5. Door entry control
  503.                   6. Night light control
  504.                   7. Fire alarms
  505.                   8. Outside parimeter monitor
  506.                   9. Counting events, people passing, etc.
  507.                  10. Smart doorbell(s) (rings where you are)
  508.                  11. Basement/cellar flooding monitor
  509.                  12. Crib/area/room monitor
  510.                  13. Oil tank level low monitor
  511.                  14. Pool area monitor
  512.                  15. Event logging
  513.                  16. Panic/Help buttons
  514.                  17. Sump pump control
  515.   
  516.            C. Energy systems
  517.                   1. Solar energy (a big one, more to come)
  518.                   2. Attic fan
  519.                   3. Thermostat control
  520.                   4. Air conditioning
  521.                   5. Heating
  522.                   6. Hot water
  523.                   7. Jacuzzi
  524.                   8. Greenhouse temperature control
  525.                   9. Snow melting
  526.                  10. Auto warming
  527.                  11. Environment control, air cleaners, humidity
  528.                  12. Exhaust fans
  529.                  13. Swimming pool temperature/level/pump control
  530.   
  531.             D. Appliance control
  532.                   1. Make coffee in morning
  533.                   2. Dishwasher
  534.                   3. Wake up service
  535.                   4. Stereo
  536.                   5. TV
  537.                   6. Ceiling fans
  538.                   7. Window fans
  539.                   8. Light bright/dim control
  540.  
  541.  
  542.  
  543.                                                                       PAGE 8
  544.  
  545.   
  546.              E. Communications
  547.                   1. Phone answering machine
  548.                   2. Remote control of home over the phone
  549.                   3. Home status over the phone
  550.                   4. Home based switchboard/paging/call forwarding
  551.                   5. Telemarketing dialer
  552.                   6. Voice mail
  553.                   7. Remote door answer over the phone
  554.                   8. Security calling features
  555.                   9. PBX features thru-out house using one phone line
  556.                  10. Communications/TV dish/antennas
  557.                  11. FAX monitor
  558.                  12. Phone/communications charges/time/logging monitor
  559.   
  560.              F. Convenience/Monitoring
  561.                   1. Lawn watering
  562.                   2. Freezer thaw alarm
  563.                   3. Automatic plant watering
  564.                   4. Pet entry/exit control
  565.                   5. Outdoor/Indoor temperature monitoring
  566.                   6. Snowfall/rainfall monitoring
  567.                   7. Mailbox monitor (did the mailman cometh yet)
  568.                   8. Gate monitor (Is it open/closed)
  569.                   9. Dawn/dusk light control
  570.                  10. hallway/bathroom nighttime light control
  571.                  11. Drapery control
  572.                  12. Voice/motion activated control
  573.                  13. Aquarium monitor
  574.                  14. Freeze Alarm
  575.                  15. Automatic timed computer operations
  576.                  16. Automatic weighting and data entry to weight control
  577.                      program
  578.                  17. Fitness program monitoring
  579.   
  580.   
  581.   2.  As you  can  see security,  energy systems and  communications are big
  582.   areas for home automation.  But there are already systems on the market to
  583.   do alot of those things, why mess around with a computer?
  584.   
  585.   Number 1 -  Most stand  alone systems  are "dumb".  They blindly  do their
  586.   thing  no  matter what  is happening  around them.  Basically you  want an
  587.   integrated system.  Most stand alone systems  work on time.  Why water the
  588.   lawn just because  its 6 O'clock  in the morning and raining.  Or why turn
  589.   off the  window  fan at  three  in morning when  its still hot.  Using the
  590.   information developed by  one system and  then shared by all other systems
  591.   is very powerful, cost effective and provides systems that are very useful
  592.   and easy to live with.
  593.   
  594.   
  595.   Number 2 -  Most don't work  very well at  their best.  Murphy's Law talks
  596.   about the hidden flaw  and most stand  alone systems manage  to find them.
  597.   Some little  gismo breaks  and the  entire  system no longer  works or the
  598.   set-up is complicated with instructions that make  no sense and can not be
  599.   remembered plus you lost  the written instructions.  Another big flaw many
  600.   require  running  wires   for  power   or  control  through   an  existing
  601.  
  602.  
  603.  
  604.                                                                       PAGE 9
  605.  
  606.   ceilings/walls or where ever, lots of luck.  The systems I will talk about
  607.   in later  sections  avoid new  wiring  completely or  let  you decide  the
  608.   applications where it is possible.
  609.   
  610.   Number  3  - Most  don't tell  what they  did or  if they  did it  at all.
  611.   Computer based systems provide data logging  with the event time and date.
  612.   Plus its at no real cost and can be very complete and detailed.
  613.   
  614.   
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.  
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.  
  625.  
  626.  
  627.  
  628.  
  629.  
  630.  
  631.  
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.  
  639.  
  640.  
  641.  
  642.  
  643.  
  644.  
  645.  
  646.  
  647.  
  648.  
  649.  
  650.  
  651.  
  652.  
  653.  
  654.  
  655.  
  656.  
  657.  
  658.  
  659.  
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.  
  665.                                                                      PAGE 10
  666.  
  667.   
  668.   
  669.   
  670.   
  671.   HOW TO BUILD AN AUTOMATION SYSTEM
  672.   
  673.   
  674.   
  675.   1.  Ok so how  do we actually  build one of  these automated systems.  The
  676.   answer is the the X-10 "powerline carrier" technology that has been around
  677.   for awhile.  Basically its little modules that  plug into the standard 115
  678.   VAC wall  power receptacles.  They are capable of  sending signals to each
  679.   other over the same wiring that powers the house. The modules talk to each
  680.   other based on codes set on small dials on each module.
  681.   
  682.   2.  Many are familiar  with the motion  sensing light systems that turn on
  683.   lights when someone walks  in an area.  These sensors are  also capable of
  684.   turning on  remote  lights inside  the  house via  other  modules tuned to
  685.   listen for their signal.  Many manufacturers make these systems,  some are
  686.   Powerhouse,  Stanley and  Heathkit to  name a few.  Many stores  carry the
  687.   basic X-10 modules in the security section.
  688.   
  689.   3. What type of modules are there?
  690.   
  691.   
  692.           1. Lamp modules to turn on/off and dim/brighten lights
  693.           2. Appliance modules to control small appliances
  694.              (15A or 1/3HP motor limits)
  695.           3. Motion sensing modules
  696.           4. Annunciator modules
  697.           5. High voltage appliance modules (220 VAC at 20 amps)
  698.           6. Contact sensing/input modules
  699.           7. Transmitter units to control the modules
  700.              (usually by a pushbutton)
  701.           8. Communication modules
  702.           9. Timer modules
  703.   
  704.   
  705.   All this has been around awhile,  the system is programmed by setting dial
  706.   codes and  control is  by a  fixed  base station  or  remote hand  carried
  707.   transmitter.
  708.   
  709.   4.  What  is  now  different  is  that  hardware gateway  modules  are now
  710.   available to allow your personal computer to talk to the X-10 modules over
  711.   the powerline that  powers the house.  The powerline interface  plugs into
  712.   the wall receptacle  and another cable  connects to the computer serial or
  713.   parallel port.  Two way communication is now possible between the computer
  714.   and  the  X-10  modules.  In short  the computer  can now  control lights,
  715.   appliances,  etc.   Also   the  computer   can  read  the   powerline  for
  716.   communications  between  two  modules  or a  transmitter/control unit.  An
  717.   integrated automation and control system is now possible.
  718.   
  719.   5.   So   whats   the   difference,   the  computer   just   replaced  the
  720.   transmitter/control unit and is  doing the same  thing only it costs a lot
  721.   more.  Doesn't sound  like a  big gain to me.  What is needed is  a way of
  722.   using the power of computer software  to react to the changing environment
  723.  
  724.  
  725.  
  726.                                                                      PAGE 11
  727.  
  728.   and modify a fixed rigid program (that put in the X-10 transmitter/control
  729.   units - push a button turn something on) to a flexible program reacting to
  730.   changes like what time of the day is it, what day of the week is it, is it
  731.   raining, is it hot/cold outside, is the sun shining. In short the computer
  732.   replaces the human for monitoring and some decision making.
  733.   
  734.   6.  I have seen all sort of people  get fascinated by high tech solutions,
  735.   race around putting this hardware with that hardware, talking about dreamy
  736.   software lurking  just  over the  horizon  that will solve  all the worlds
  737.   problems,  all very vague and wispy and in the end just doesn't work.  Why
  738.   didn't it work,  most will tell you the software needs a little more work,
  739.   another gismo here, another there.  In truth, they never really understood
  740.   the problem,  good project organization, had reasonable expectations, were
  741.   able to  forsee the  hidden flaws and limitations,  the only way  it could
  742.   have worked was  if the  tooth fairy  helped out.  More important  some of
  743.   these poorly thought out projects can be down right dangerous. AUTOMATE is
  744.   written with a  common sense approach.  The why's,  what and  concepts are
  745.   based on  proven  engineering techniques.  AUTOMATE was  written  around a
  746.   concept of what was needed to having a working system.  Those difficult or
  747.   impossible areas  are  worked out  and  presented as  "plug  in" files for
  748.   developing your systems.  There is no experiment with this concept and see
  749.   if  you  can  get  a working  application.  All applications  presented in
  750.   AUTOMATE have been built,  debugged and tested as  working applications by
  751.   the author.
  752.   
  753.   AUTOMATE  was  developed  based  on  a  scaled  down  model  of industrial
  754.   monitoring and control concepts.  Safety was and is a prime consideration.
  755.   Safety  is  discussed  in detail  and  is a  common  thread thoughout  the
  756.   offering.  The  user  is  guided  in  the  areas  of  equipment selection,
  757.   construction and in the overall use concepts.
  758.   
  759.   7.  Lets stop and see  what we know and  what is missing to allow use of a
  760.   personal computer as a good control device.
  761.   
  762.   
  763.           A. The X-10 technology can solve the problem of connecting
  764.              the computer to the high voltage real world.
  765.   
  766.           B. The X-10 technology is "Dumb". It just does what its told.
  767.              Therefore we need information from another source. Using this
  768.              other source of information we can modify the system operation
  769.              to meet the changing environment.
  770.   
  771.           C. The status of the X-10 technology devices is not continously
  772.              reported. The system only reports status when commands are
  773.              given. Therefore in certain situations we may need to verify
  774.              an operation actually happened.
  775.   
  776.           D. Data logging and event reporting really become a useful possible
  777.              option at little or no cost.
  778.   
  779.           E. Software design can become a problem if many different pieces of
  780.              software from different sources are used for seperate functions.
  781.   
  782.           F. We are kind of limited to on/off type control output. Example -
  783.              turn on the light, turn off a pump. Analog output, like close the
  784.  
  785.  
  786.  
  787.                                                                      PAGE 12
  788.  
  789.              the sprinkler water valve another 1/4 turn is going to be tough.
  790.   
  791.           G. The X-10 technology is modular in nature so you can try a little
  792.              project and then expand as the needs change.
  793.   
  794.           H. The X-10 technology is not totally "Fail Safe", especially in a
  795.              computer control environment. The local control switches to the
  796.              devices being controlled are still operational but good software
  797.              design is still required.
  798.   
  799.           I. The X-10 technology can not perform direct operation of many
  800.              systems.  For example a solar energy collecting system would need
  801.              its own control system and maybe the computer system would just
  802.              do the data collection and analog monitoring part. These types
  803.              of situations can be tricky and sometimes dangerous. A lot more
  804.              on these situations in later chapters and in the registered users
  805.              versions. It can not stressed enough that good safe control and
  806.              automation designs are not just throwing some hardware together
  807.              and then writing software to take care of any problems. You can
  808.              get into very sticky situations doing that and maybe a lot of
  809.              legal hotwater.
  810.   
  811.   
  812.   AUTOMATE is basically  the missing link  to allow the  home monitoring and
  813.   control system  to operate  as an intregated,  smart system.  AUTOMATE can
  814.   measure parameters in the real world, be programmed with the user's wishes
  815.   and exercise the control via a  communications gateway to operate the X-10
  816.   technology.  Those X-10  control/transmitters  are a  very poor  method of
  817.   achieving control  using  the X-10  technology.  First they  are  not very
  818.   powerful in capablities.  Second they make no sense to program and you are
  819.   forced to do it the  way someone else wanted.  Third they do not keep time
  820.   very well, your computer keeps excellant time. Fourth, they cannot measure
  821.   the outside world.  Fifth, the system size is very limited, using AUTOMATE
  822.   it is possible to build huge systems.
  823.   
  824.   8.  Where do we get  those other sources  of information and how do we get
  825.   them into  the computer?  Plus why who  you really  want to do it?  A good
  826.   place to start is  the game port.  You can buy input/output  boards but my
  827.   experience with  them  has been dismal.  Manufacturers like to  sell these
  828.   boards and make all sorts of claims.  I found few to pan out. They tend to
  829.   be expensive and the software included (if any)  is very cramped and short
  830.   sighted. Usually your into some sort of development program to make it all
  831.   work.  There are input/output  boards for  personal computers ranging from
  832.   around several hundred dollars  to over a  thousand but when  you stop and
  833.   look at  what is  required to  actually  get them  to  perform real  world
  834.   control or monitoring functions, its many of the same things that you have
  835.   to  do  using  my methods.  Only my  methods don't  cost even  one hundred
  836.   dollars,  is totally under  your control,  uses very low  cost sensors and
  837.   input equipment and in the end,  if properly understood and implemented is
  838.   just as accurate or  maybe even more accurate.  I used some of these other
  839.   input  systems  and  found  little  problems,  like  no  ability  to  make
  840.   corrections for sensor errors or inaccuracy in the software,  hardware and
  841.   software  compatability  problems  and stupid  things like  you  could not
  842.   unplug a sensor  without causing  the entire system to crash.  Another big
  843.   drawback,  you pay them for the input board but they forget to mention the
  844.   amount of calibration equipment required to ever get a working system. The
  845.  
  846.  
  847.  
  848.                                                                      PAGE 13
  849.  
  850.   board winds up being  only a very small  fraction of the cost of a working
  851.   system.
  852.   
  853.   The game port is good because usually  its already there at no cost.  Both
  854.   analog and contact status  data is possible.  The software routine to read
  855.   the data is  very straightforward.  Game ports  can be  added at  very low
  856.   cost.  Many sensors can be fashioned that work quite well.  As long as you
  857.   don't try  a  great complex  system  or require  blazing  accuracy it will
  858.   probably serve well.
  859.   
  860.   The reason for doing it is simple. It is what is known as a hybrid control
  861.   system,  both  analog  and  digital  (contact  type)  are available.  When
  862.   combined with the  X-10 technology you  have all the necessary ingredients
  863.   for a hybrid  control system.  That allows all the  really good stuff like
  864.   direct  control/monitoring  of  systems  such  as solar  energy collecting
  865.   systems to be possible.  Plus meanful data logging is available.  Lot more
  866.   on all this in the other chapters.
  867.   
  868.   9.  What emerges from all this is the ability to build control systems for
  869.   home automation where equipment, appliances, lights, etc.  can be directly
  870.   controlled via a personal computer. The control can be initated by signals
  871.   developed by  AUTOMATE,  the computer keyboard,  time/date as kept  by the
  872.   computer,  computed setpoints by  a program,  signals from  remote control
  873.   stations or  combinations thereof.  AUTOMATE carries this  concept through
  874.   the signal developments,  integration into a monitoring and control system
  875.   and the  ability to  control the  X-10  modules to make  a working system.
  876.   AUTOMATE includes no hardware as  part of the purchase.  All X-10 hardware
  877.   and some  software  is by  others.  A complete  reference is  given in the
  878.   registered  version  for  purchase  of those  parts.  The instructions  to
  879.   integrate all components is given in AUTOMATE.  DEMOC5 included as part of
  880.   this version is a very good illustration of these concepts.
  881.   
  882.   The systems  built using  AUTOMATE are  very flexible.  They can be easily
  883.   modified or adjusted to compensate for changes. The systems using AUTOMATE
  884.   do not become out of date as the technology changes.  The AUTOMATE systems
  885.   can be upgraded without scrapping the orginal system. The AUTOMATE systems
  886.   are very low cost and powerful when compared to any other method available
  887.   for home automation, monitoring or control.
  888.   
  889.   
  890.  
  891.  
  892.  
  893.  
  894.  
  895.  
  896.  
  897.  
  898.  
  899.  
  900.  
  901.  
  902.  
  903.  
  904.  
  905.  
  906.  
  907.  
  908.  
  909.                                                                      PAGE 14
  910.  
  911.   
  912.   
  913.   
  914.   DEMOSTRATIONS OF COMPUTER MONITORING AND CONTROL
  915.   
  916.   
  917.   1.  Demostration files have been included to show what computer monitoring
  918.   and control using X-10 modules and the gamecard would look like.  All demo
  919.   files use  the  joystick to  simulate  analog or contact  signals into the
  920.   computer  via  the  gamecard.  The  source  code for  all demo  modules is
  921.   included in the registered version.  Programming of demos is actually more
  922.   difficult than programming of the real control or monitoring scheme.  None
  923.   of  these  demos  require  any  real  programming skill.  A "brute  force"
  924.   approach will solve  most control and  monitoring applications in the home
  925.   envirnoment.  When playing with the demo try to find the flaws in computer
  926.   monitoring and  control  and think  "how would I  do this".  The demos are
  927.   designed  to  show  what is  possible,  demostrate limitations,  stimulate
  928.   thinking of  applications  and solutions and  give a hands  on test drive.
  929.   Demos 1 to 4 source code is not documented but demo 5 is fully documented.
  930.   
  931.   
  932.      NOTE:  THESE DEMOS WILL PROBABLY WORK BEST WITH YOUR JOYSTICK IN THE
  933.             "FREE" POSTION. THAT IS THE POSITION WITH NO SPRING TENSION
  934.             AND IT WILL STAY IN THAT POSITION IF LEFT WITHOUT YOUR FINGERS
  935.             HOLDING IT. MOST JOYSTICKS HAVE LITTLE TOGGLES ON THE BOTTOM TO
  936.             ACCOMPLISH THE CHANGE IN MODES FROM SPRING-BACK TO FREE. ALSO
  937.             MOVE THE JOYSTICK SLOWLY, THE REAL WORLD DOESN'T CHANGE RAPIDLY.
  938.             CONSULT YOUR JOYSTICK MANUAL IF IN DOUBT DOES IT HAVE THIS
  939.             CAPABILITY.
  940.   
  941.   
  942.      NOTE:  DEMOS No.s 2,4 & 5  WILL NOT WORK CORRECTLY UNLESS A PRINTER IS
  943.             CONNECTED AND TURNED-ON WITH NO MESSAGE ALARMS ON THE PRINTER
  944.             LEAVE THE DEMOS SETTLE-OUT AFTER LOADING. WHEN ALL ELSE FAILS
  945.             READ THE WRITE UP DESCRIBING EACH DEMO.
  946.   
  947.             BANGING ANY OF THE JOYSTICK DRIVEN DEMOS AROUND RAPIDLY CAN CAUSE
  948.             THEM TO GIVE YOU WEIRD RESULTS.
  949.   
  950.   
  951.   2.  For the best  understanding printout  this chapter before starting the
  952.   demo  files.  For the  demo files  to work  correctly,  you must  have one
  953.   joystick connected.
  954.   
  955.   3. With this shareware disk in your default drive:
  956.   
  957.   If you have a color monitor: type DEMOC1.EXE
  958.   
  959.   If you have a monochrome monitor:  type SIMCGA.COM and after it has loaded
  960.   type  DEMOC1.EXE  (if this  will not  run  on your  machine  find a  color
  961.   system.)
  962.   
  963.   To stop the demo, press the letter Q
  964.   
  965.   
  966.   
  967.  
  968.  
  969.  
  970.                                                                      PAGE 15
  971.  
  972.   TEMPERATURE MONITOR - INSIDE/OUTSIDE
  973.   
  974.   
  975.   
  976.   This demostration simulates  monitoring both  inside room  temperature and
  977.   outside air temperature  and displaying  them continously on  the computer
  978.   screen.  Move the joystick  to different  positions and the screen display
  979.   will change  temperatures.  This uses  two channels  of analog measurement
  980.   into the  computer.  By building  sensors,  properly calibrating  them and
  981.   replacing the  joystick  we could  have  the computer  monitor  real world
  982.   temperatures.  This demo also  shows why it  is important to condition the
  983.   data into  the computer.  Most industrial control system  have hardware to
  984.   compensate for  ambient  temperature variations  and to clip  off spurious
  985.   signal flucuations.  The screen display  shows the  readings in degrees /F
  986.   but it  is  not just  a  matter of hooking  up a sensor.  Knowledge of the
  987.   charactistics of  the  sensor and how  to calibrate that  information into
  988.   meaningful and accurate  data is required.  I have seen many readings from
  989.   cheap monitoring systems that were referred to as "idiot information".  In
  990.   the registered  version  I give  a  more complete discussion  on selecting
  991.   devices that  can be  used as  sensors,  determining their  charactistics,
  992.   calibration of  that  information and  tips on data  conditioning methods.
  993.   Note from this demo the general instability of the readings,  hook this up
  994.   to a long  wire run  through areas of electrical,  temperature changes and
  995.   magnetic fields and  it will  be even  more unstable.  Also note that just
  996.   hooking up the signals will  not display the information.  We still need a
  997.   software program to get the  information from the gamecard,  condition the
  998.   data  and  display  the  information  on  the  screen.  This  approach  as
  999.   representated  would  probably  not  be   satisfactory  for  a  commerical
  1000.   application but could be useful in the home environment.
  1001.   
  1002.   Temperature measurement is fully developed in the registered version.  Two
  1003.   probes,  10% tolerance and a .2  /C have been designed.  The data sets are
  1004.   included, sample programs to allow for measurement and display as shown by
  1005.   this demonstration  and  full discussion  on all aspects  of construction,
  1006.   curve  generation,  data fitting,  calibration,  techniques and  all other
  1007.   required  functions  to  give  a   working  temperature  measurement.  The
  1008.   measurements can  be displayed  on the  computer screen,  logged in a data
  1009.   file  over  time,  printed  out  as  a  printed  log or  used  for control
  1010.   functions. Data from measurements like this could also be used for control
  1011.   of devices via the X-10 modules.  Example: The attic temperature is at 110
  1012.   /F turn on the attic fan.
  1013.   
  1014.   To stop the DEMO, press the letter Q
  1015.   
  1016.   
  1017.   4.  With this shareware disk in your default drive and your printer turned
  1018.   on:
  1019.   
  1020.   If you have a color monitor: type DEMOC2.EXE
  1021.   
  1022.   If you have  a monochrome monitor:  (if you  have not  loaded SIMCGA do so
  1023.   before loading the demo)
  1024.   
  1025.   To stop the demo, press the letter Q
  1026.   
  1027.   
  1028.  
  1029.  
  1030.  
  1031.                                                                      PAGE 16
  1032.  
  1033.   
  1034.   KITTY DOOR MONITOR
  1035.   
  1036.   
  1037.   
  1038.   This demostration simulates monitoring of a pet entry/exit door to tell if
  1039.   a cat  is  in or  out of  the house.  This demostrates the  use of contact
  1040.   monitoring for  position  or status.  Two magnetic reed  switches could be
  1041.   used and a magnet attached  to the pet door.  When the door swings out the
  1042.   cat is  going out.  When the  door  swings in  the cat is  coming in.  The
  1043.   switches could be mounted  near the path  of door travel and as the magnet
  1044.   passed by they would be activated.  The door would oscillate after the cat
  1045.   went through so we would "debounce" the event so the computer program sees
  1046.   only the correct contact closing.  This example would use  two channels of
  1047.   contact  monitoring  on  the  gamecard.  In the  demo,  use only  joystick
  1048.   pushbutton #1 to simulate the door opening.  The computer screen gives the
  1049.   cat's status and the  printer logs the number  of times in or out and when
  1050.   the  event  occurred.  No more  wondering where  that cat  is!!!  The data
  1051.   logging associated with this type of monitoring is quite simple. Basically
  1052.   it consists of latching  up a software  flag after the  event and clearing
  1053.   the flag after the opposite event.  With more than one cat this demo would
  1054.   become more complicated.  Simple application  programs like  this can give
  1055.   alot "idiot information" in the real world. Example if someone bumped into
  1056.   the cat  door the  computer would report the  cat was out when  in fact it
  1057.   would be in.  One spurious cycling  of the door  would change the truth of
  1058.   the information.  No magic because a computer is involved.  The monitoring
  1059.   applications have to  be careful thought  thru with good knowledge of what
  1060.   it involved in the real world.
  1061.   
  1062.   The registered  version  of AUTOMATE  develops the monitoring  and control
  1063.   using contact input information fully.  There is an entire chapter devoted
  1064.   to the subject.  In additon  many new  techniques are  presented including
  1065.   methods of expansion of the number of contact inputs. Contacts may be used
  1066.   to intiate control actions  using X-10 modules.  Example:  automatic light
  1067.   control  bases  on motion,  a door  opening/closing or  any other  contact
  1068.   input.  Contact information  inputs  into a  personal computer  is  a very
  1069.   powerful and  cost  effective method  of achieving many  functions dealing
  1070.   with home monitoring and contol.
  1071.   
  1072.   To stop the Demo, press the letter Q.
  1073.   
  1074.   
  1075.   5. With this shareware disk is your default drive:
  1076.   
  1077.   If you have a color monitor: type DEMOC3.EXE
  1078.   
  1079.   If you have a monochrome monitor: SIMCGA must still be loaded
  1080.   
  1081.   To stop the demo, press the letter Q
  1082.  
  1083.  
  1084.  
  1085.  
  1086.  
  1087.  
  1088.  
  1089.  
  1090.  
  1091.  
  1092.                                                                      PAGE 17
  1093.  
  1094.   TIME AND YOUR COMPUTER
  1095.   
  1096.   
  1097.   
  1098.   This demostration shows that your computer knows all about time. Time is a
  1099.   very important factor in microprosscer based monitoring and control.  This
  1100.   time is available with very little programming skills.  The BASIC commands
  1101.   DATE$,  TIME$ and TIMER  will fetch  the information with no problem.  The
  1102.   date and time are the system values you set on start-up or are retained at
  1103.   all times  (if you  have a  hard disk).  The timer value is  the number of
  1104.   seconds that have elapsed since midnight or since you reset the system. By
  1105.   using very simple programming commands we  can tear this information apart
  1106.   and construct any type, style or manner of timer that is desired.  No more
  1107.   buying those plug in wall timers to turn on lights,  make the coffee, etc.
  1108.   Using X-10 technology and the ability of the computer to do dazzling feats
  1109.   with  time  you  can  have  about  any schedule  desired  around the  olde
  1110.   homestead.  Time can be a problem in  control situations if you attempt to
  1111.   use to fine of  a time setting.  One wag once  said "Time  is God's way of
  1112.   preventing everything from happening at once".  In the registered version,
  1113.   I discuss in  more detail  the use of time.  Time is used  in many control
  1114.   situations to solve problems of letting Jupiter get lined up with Mars and
  1115.   the rest  of the  Universe getting  in  step before going  on to something
  1116.   else. Computers are very fast when compared to the rest of the real world,
  1117.   sometimes it works  best to  slow the beast down.  Timers are very easy to
  1118.   build in software.  Different types of timers are  used to solve different
  1119.   control problems. Some types are count-up and then stop timers, count-down
  1120.   and then  stop timers,  count to  setpoint and  then reset  (a continously
  1121.   running timer) and about anyother type you can think of. Compiliers have a
  1122.   strange thing of stripping  off some of  your time type  instructions to a
  1123.   program if you write software in something like BASIC and then compile the
  1124.   results.  BASIC is  very nice  in that  if  you can't  find  the bug after
  1125.   spending all that time  writing the program,  it can still  be run without
  1126.   compiling.  A tip for that type of problem:  If your program compiles with
  1127.   no errors but  is missing setpoints  or other time information and doesn't
  1128.   appear to  work when  you first load it.  Don't give up,  bang it around a
  1129.   bit,  give it  a  good exercise.  Start and  stop it  a few times,  run it
  1130.   through all modes,  usually after Jupiter gets lined up with Pluto it will
  1131.   work. Do you think maybe the ROM's or RAM's got bored or something?
  1132.   
  1133.   The registered  version  has example  programs  using time and  shows some
  1134.   techniques for monitoring and  control using time.  Using AUTOMATE and the
  1135.   personal  computer's  ability  you  can  have  automation  based  on  time
  1136.   schedules.  Example: Using X-10 technology make the coffee a 9 AM, sound a
  1137.   wake up alarm in all bedrooms, each may be a separate alarm and just about
  1138.   any other function you can think of the involves time.
  1139.   
  1140.   6.  With this shareware disk in your default drive and your printer turned
  1141.   on:
  1142.   
  1143.   If you have a color monitor: type DEMOC4.EXE
  1144.   
  1145.   If you have a monochrome monitor: SIMCGA must still be loaded
  1146.   
  1147.   To stop the demo, press the letter Q
  1148.   
  1149.   
  1150.  
  1151.  
  1152.  
  1153.                                                                      PAGE 18
  1154.  
  1155.   TEMPEARATURE MONITORING WITH ALARM AND ERROR TRAPPING ROUTINE
  1156.   
  1157.   
  1158.   
  1159.   This demostration is similiar to demo no.1  only this time we monitor both
  1160.   inside and outside temperatures and alarm  if the outside temperature goes
  1161.   below  freezing  and  also  log  the  event with  time/temperature  on the
  1162.   printer.  Move the joystick  to different  positons and the screen display
  1163.   will change temperatures.  If you slowly reduce the outside temperature to
  1164.   below 32 the computer with alarm by beeping,  flashing a freeze warning on
  1165.   the screen and logging the event with both the time and temperature.. Many
  1166.   times you  start  to monitor  or  control something with  a microprocessed
  1167.   based system  (in this  case a  personal computer)  and it seems  like its
  1168.   going to be  very simple  but nothing goes right.  The program should work
  1169.   perfect as written but  the little beast  has a mind of its own especially
  1170.   when hooked  up to  the real world.  Alot of the better  solutions make no
  1171.   real sense  to us  humans and if  all your programming  experience is with
  1172.   data bases,  moving data  around  and regular  stay in the  computer stuff
  1173.   expect  problems.  A common  one  is you  want  to read  something  and do
  1174.   something once and the  little critter will  insist on doing  it more than
  1175.   once.  Like filling up your printer paper with the same information.  Many
  1176.   of the problems are unique to computer based control. Will talk more about
  1177.   it in  the  chapters on  general  automation and  control  theory and  the
  1178.   problem/limitations  areas.  This  demo  also shows  a difference  between
  1179.   regular stay in the  computer and control/monitoring.  You must anticipate
  1180.   message  errors  better,  all  equipment  must  be  connected,  errors  in
  1181.   programming,  equipment flaws, etc.  can result in filling up your screen,
  1182.   RAM,  disk and  printer  pageprint with  alog of junkie  type information.
  1183.   Example:  The temperature alarm resets in this demo after you increase the
  1184.   outside temperature to  above 50 /F.  If you  programmed this  in the real
  1185.   world with a very narrow reset, like 33 /F. Minor temperature swings could
  1186.   generate alot of pageprint.  The idea is to  log the event once,  and then
  1187.   display the alarm status on the screen.  The outside temperature displayed
  1188.   on the screen allows the reading of the exact amount of below freezing and
  1189.   the alarm message  shows the status  and adds the  extra attention grabber
  1190.   without having  to actually  read the screen.  Many designs  backlight the
  1191.   alarm messages with a different color. The screen alarm message is blanked
  1192.   after the outside temperature is increased above 50 /F in this demo.  Good
  1193.   program design is more about knowing what you want to accomplish, what the
  1194.   expected end  results are  to be and  the limitations imposed  by the real
  1195.   world than about intricate coding routines.
  1196.   
  1197.   7. With this shareware disk in your default drive:
  1198.   
  1199.   If you have a color monitor: type DEMOC5.EXE
  1200.   
  1201.   To stop the demo, press the letter Q
  1202.   
  1203.   If you  have  a monochrome monitor:  SIMCGA must be  loaded before loading
  1204.   this program. If this will not run on your machine try a color system.
  1205.  
  1206.  
  1207.  
  1208.  
  1209.  
  1210.  
  1211.  
  1212.  
  1213.  
  1214.                                                                      PAGE 19
  1215.  
  1216.   SIMULATED AUTOMATED HOUSE ON A GRAPHICS BACKGROUND
  1217.   
  1218.   
  1219.   
  1220.   This demostration simulates an  automated home with lights,  alarm,  fans,
  1221.   A/C,  heat,  etc.  running under  computer control.  The house operates in
  1222.   three modes. Mode switching in controlled by the program: The modes are:
  1223.   
  1224.   
  1225.       A.  The opening mode simulates late evening.
  1226.   
  1227.       B.  The second mode is bedtime. (A little bedtime mu-zac)
  1228.   
  1229.       C.  The third mode is night.  (The display will say SNOOZE TIME)
  1230.   
  1231.       D.  The fourth mode is a wake-up call. (Up and at-em)
  1232.   
  1233.       E.  The fifth mode is a return to daytime.
  1234.   
  1235.   Data logging and house control are active only in the late evening/daytime
  1236.   modes.  The joystick simulates  house inside  and outside temperatures and
  1237.   the amount of daylight.  Outside temperature is (inside temp - 25 /F)  and
  1238.   both are derived  from the  X analog  input channel.  The Y  input channel
  1239.   simulates the amount of daylight.  The amount of daylight does not initate
  1240.   mode changes.
  1241.   
  1242.   Green lights appearing  on the  graphics display simulate  that particular
  1243.   device turning on or being operable.
  1244.   
  1245.   Not all devices are entered into the data logging.
  1246.   
  1247.   Analog inputs will not change during the following conditions:
  1248.   
  1249.       A. When changing modes.
  1250.   
  1251.       B. When data logging/printing.
  1252.   
  1253.       C. When playing music.
  1254.   
  1255.   
  1256.   
  1257.   DISCUSSION OF EACH MODE
  1258.   
  1259.   
  1260.   
  1261.   
  1262.   
  1263.   LATE EVENING
  1264.   
  1265.   Slowly move  the joystick,  you will observe the  temperature and daylight
  1266.   analog  inputs  vary.  Devices will  turn  on and  off according  to their
  1267.   setpoints.  (They are  given later).  The timer under  "TIME TILL BEDTIME"
  1268.   will countdown.  The timer is set to  2 minutes in the demo.  (Don't worry
  1269.   the program repeats for as much play time as you wish).
  1270.   
  1271.   The  garage  door  operates in  a  open/close mode  from  the joystick  #1
  1272.  
  1273.  
  1274.  
  1275.                                                                      PAGE 20
  1276.  
  1277.   pushbutton.
  1278.   
  1279.   
  1280.   Device setpoints:
  1281.   
  1282.   attic fan               on if inside temp > 90
  1283.   
  1284.   attic vent              open if outside temp > 90
  1285.   
  1286.   upstair hall lights     on if daylight < 40%
  1287.   
  1288.   upstair heat zone       on if inside temp < 68
  1289.   
  1290.   upstair A/C             on if inside temp > 76
  1291.   
  1292.   porch light             on if daylight < 25%
  1293.   
  1294.   living area             on if inside temp > 73
  1295.   ceiling fan
  1296.   
  1297.   living area A/C         on if inside temp > 73
  1298.   
  1299.   living area heat        on if inside temp < 68
  1300.   
  1301.   Hotwater                on if inside temp < 48
  1302.   
  1303.   furnance                on if inside temp < 60
  1304.   
  1305.   water lawn              water if daylight <30%
  1306.                           & outside temp > 90 /F)
  1307.   
  1308.   warm car                warm if outside temp <30,
  1309.                           daylight > 60% & daytime mode)
  1310.   
  1311.   greenhouse fan          on if outside temp > 90
  1312.   
  1313.   greenhouse vent         open if outside temp > 68
  1314.   
  1315.   greenhouse auto water   water if outside temp > 90
  1316.   
  1317.   
  1318.   
  1319.   BEDTIME
  1320.   
  1321.   
  1322.   When the timer  reaches 0  the program plays taps (retreat),  locks in any
  1323.   devices turned on,  locks up the house and turns on alarms in all areas in
  1324.   the  downstairs,   and  non-occupied   area,  initalizes   the  greenhouse
  1325.   auto-watering system.  Analog signals freeze  during this period.  This is
  1326.   good  demostration  that  computers  do  only  one  thing  at once.  It is
  1327.   important to realize this when  designing control and monitoring programs.
  1328.   In other type programming a human  is usually doing something (usually not
  1329.   very fast)  and the  computer  looks good  and  appears to  be  able to do
  1330.   everything on command.  In a control environment the tasks required are as
  1331.   fast as  the  computer and there  can be lots  of different tasks.  So the
  1332.   computers  shortcomings  become  very  apparent.  In  designing  a control
  1333.  
  1334.  
  1335.  
  1336.                                                                      PAGE 21
  1337.  
  1338.   program good organization  is very important.  You usually  priorize where
  1339.   the computer will  "spend its time".  In a home application  it might be a
  1340.   problem and might  not be.  Probably depends on how  sloppy the design and
  1341.   the  complexity  of  the design.  Industrial digital  control  systems get
  1342.   around these problems by having parallel scans,  having different machines
  1343.   do different things  in a supervized  environment and having  good designs
  1344.   especially adapted  to  control with  a  program language tailored  to the
  1345.   task.  Even with all  that they  sometimes still  have problems.  Personal
  1346.   computers are NOT  control type machines,  don't let any sales person tell
  1347.   you otherwise. They can be used but don't expect real flashy results.
  1348.   
  1349.   From these demos,  you can get a better feel of the process by reading all
  1350.   other chapters and playing with them again.
  1351.   
  1352.   
  1353.   
  1354.   SNOOZE TIME
  1355.   
  1356.   
  1357.   
  1358.   The  analog  readings  are  active  but  everything  else  locks  up.  The
  1359.   programming to  make  this an active  mode is not  difficult just tedious.
  1360.   Alot of what we used  to call "dog work".  The programming is basically of
  1361.   the "switching" variety  to keep everything  straight and is  very easy to
  1362.   introduce bugs into the work already done. The best control and monitoring
  1363.   programs are as straight forward  as the process with allow.  Loops within
  1364.   loops and complexity for  complexity sake are  fun to play with but it you
  1365.   want to really accomplish something keep it simple. Usually you can get it
  1366.   all to work in a "native mode" and then the complier kicks up a fuss about
  1367.   putting it  all together  in a  neat package.  I said "enough  already" if
  1368.   someone else wants to develop it further,  as a game or something,  please
  1369.   feel free to do so.  Registered owners get the source code and are free to
  1370.   use it in any manner including developing something else from it.  More on
  1371.   all this in other chapters.
  1372.   
  1373.   SNOOZE TIME  is active  for a  minute  and then  the WAKE-UP  CALL mode is
  1374.   initiated.
  1375.   
  1376.   
  1377.   WAKE-UP CALL
  1378.   
  1379.   
  1380.   Wake-up mode is  just for fun.  A little reveille!!  reveille in and about
  1381.   the decks for  the troops.  Everything is still locked up.  Also shows off
  1382.   the screen stuff, changing colors and such. Very easy to do.
  1383.   
  1384.   
  1385.   DAYTIME
  1386.   
  1387.   
  1388.   Just like the time  till bed mode.  The program just  keeps repeating from
  1389.   here.  All the graphic type  stuff is done  in the "brute force and grunt"
  1390.   mode nothing fancy at all.  Very easy to understand and is fully explained
  1391.   in the registered version with some  of the intermediate steps included in
  1392.   seperate files  so  you can  see  fully how it  was done.  (Some steps get
  1393.   erased in  generating  the display  after  they have served  their purpose
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.                                                                      PAGE 22
  1398.  
  1399.   because they interfere). For folks who would never attempt "programming" I
  1400.   encourage you to do so. Having something to relate in the real world makes
  1401.   learning alot  easier.  Also there  are  some good  books to  use  for the
  1402.   non-genius types.  Progressing in complexity like we did in these demos is
  1403.   another  approach.  Good control  work  in only  5  to 10  %  knowledge of
  1404.   programming  methods.  I have  worked  on large  projects where  I  did no
  1405.   programming at all  but did the  software definitions and descriptions for
  1406.   the genius  who did  the actual coding.  Some of those folks  really get a
  1407.   narrow  focus  and  it  can  be  dangerous.  Programming  of  control  and
  1408.   monitoring applications  is  fun and  unlike  other "stay in  the computer
  1409.   stuff",  the  results  can  be  seen.  Don't  be  turned off  by the  word
  1410.   "programming",  brilliant computer  knowledge is  less important than good
  1411.   knowledge of equipment being controlled, what you are trying to accomplish
  1412.   and  good  design/organization.  A way  can  usually be  found to  write a
  1413.   statement that will  make it work,  might be crude and  simple but it will
  1414.   work.  Home automation is  a super way  to increase your  computer skills.
  1415.   Even if  you are  a fairly accomplished user,  you learn alot  and may not
  1416.   even be aware of the knowledge gained until later.
  1417.   
  1418.   This is  a  very good  simulation  of the capabilities  of AUTOMATE.  Home
  1419.   automation and  control  to this  level is developed  with AUTOMATE.  This
  1420.   includes the ability to communicate with  the X-10 modules for the control
  1421.   functions.
  1422.   
  1423.   In addition to turning lights on or off,  AUTOMATE can dim or brighten the
  1424.   lightning level.  Up to 18 different bright or  dim level can be selected.
  1425.   AUTOMATE is also very developed to measure visible light. This ability can
  1426.   be used to sense the difference between day/night, turn on lights at dusk,
  1427.   adjust  the  interior  lightning  level   and  another  function  required
  1428.   involving visible light.  Also data  logging of  events as  demonstated as
  1429.   easily achieved, data to a file or data logged on the printer as we did in
  1430.   the demo.
  1431.   
  1432.   Control can  be  from the program  with setpoints derived  from contact or
  1433.   analog inputs,  manual command via  the computer keyboard,  manual command
  1434.   via remote control stations, be based on the computer time, be computed by
  1435.   the control program.  All functions are  developed to  be under control of
  1436.   user. The communications portion is a separate stand alone package that is
  1437.   called when needed.  The registered version contains  an approximately 100
  1438.   page instruction manual.  The manual is  organized to  lead the user  in a
  1439.   logical manner through all phases to bring your control skill to the level
  1440.   as demonstrated in this demo.
  1441.   
  1442.   
  1443.   
  1444.   
  1445.  
  1446.  
  1447.  
  1448.  
  1449.  
  1450.  
  1451.  
  1452.  
  1453.  
  1454.  
  1455.  
  1456.  
  1457.  
  1458.                                                                      PAGE 23
  1459.  
  1460.   
  1461.   ********** WARNING ************ WARNING ************** WARNING *******
  1462.   
  1463.   DO NOT TRY TO USE ANY SENSOR THAT GENERATES ITS OWN POWER OR VOLTAGE
  1464.   AS PART OF ITS SIGNAL INTO YOUR COMPUTER. ALL SENSORS AS REPRESENTED
  1465.   IN THIS DOCUMENTATION ARE RESISTIVE IN NATURE. IN SHORT THE COMPUTER
  1466.   SUPPLIES THE POWER. EXTREME CARE MUST BE TAKEN IN ANY DESIGN THAT NO
  1467.   OTHER VOLTAGE SOURCE OTHER THAN THAT OF THE COMPUTER GAMECARD IS PRESENT
  1468.   IN ANY WAY, SHAPE OR MANNER AT ALL TIMES!!!!!!!!!   THERMOCOUPLES FOR
  1469.   MONITORING TEMPERATURES SHOULD NEVER BE USED AS PART OF THIS MONITORING
  1470.   SCHEME!!!!!!!  THIS SHAREWARE VERSION IS NOT AN INSTRUCTION MANUAL FOR
  1471.   THE SELECTING, CONSTRUCTION OR ACTUAL MONITORING OF ANY SIGNAL BY ANY
  1472.   COMPUTER. IF YOU DAMAGE YOUR HARDWARE I AM NOT RESPONSIBLE IN ANY MANNER,
  1473.   FASHION OR DEGREE!!!!!!!!!!!!!!!
  1474.   
  1475.   ******** WARNING ************* WARNING *************** WARNING *********
  1476.   
  1477.   
  1478.   
  1479.   SENSORS
  1480.   
  1481.   1.  First of  all what  is a  sensor.  A sensor  is a  device that detects
  1482.   something, or measures something. Some display directly the parameter they
  1483.   are measuring,  like a wall thermometer.  It measures the  air temperature
  1484.   and displays  it by  means of a pointer  on a dial or  a column of colored
  1485.   liquid.  Other sensors measure  something but  do not directly display the
  1486.   results.  An example is the light sensor in those "smart lights" that turn
  1487.   themselves on as night approaches. The sensor doesn't display its results,
  1488.   it just tells some other device to do something.
  1489.   
  1490.   2. Instrumentation and controls engineers spend alot of time selecting the
  1491.   right device to measure or monitor a particular control application. There
  1492.   are literally thousands  of different sensors.  The following  factors are
  1493.   usually involved:
  1494.   
  1495.   
  1496.           a. A knowledge of the function to be monitored.
  1497.   
  1498.           b. A understanding of the scientific principles involved.
  1499.   
  1500.           c. How does the sensor work.
  1501.   
  1502.           d. What sensor is best for this particular application.
  1503.   
  1504.           e. How much does it cost.
  1505.   
  1506.           f. Who makes it and how do I get one.
  1507.   
  1508.           g. What is involved in getting it to work in a complete system.
  1509.   
  1510.   
  1511.   
  1512.   I will  try to  boil all that  down into something the  average person can
  1513.   understand,  can use  to  monitor things  with a  personnel computer,  can
  1514.   afford,  can readily obtain,  can calibrate, can build and finally can put
  1515.   into a home automation system as part of a complete package.
  1516.  
  1517.  
  1518.  
  1519.                                                                      PAGE 24
  1520.  
  1521.   
  1522.   3.  The devices we will be talking about are called analog sensors. Analog
  1523.   means it is a continous measurement. The speedometer in a car is an analog
  1524.   device.  It shows your speed at all times  and changes its display as your
  1525.   speed  changes.  Remember,  we  can  put four  such measurements  per game
  1526.   connector into the computer.  (good stuff alright)  What might we  like to
  1527.   monitor around the house? The following comes to mind:
  1528.   
  1529.   
  1530.           a. Temperature
  1531.   
  1532.           b. Levels  (of tubs, tanks, etc)
  1533.   
  1534.           c. The amount of light (is light or dark)
  1535.   
  1536.           d. Motion
  1537.   
  1538.           e. Weight
  1539.   
  1540.           f. Pressure
  1541.   
  1542.           g. Time
  1543.   
  1544.           h. Humidity
  1545.   
  1546.           i. All those things I haven't thought of yet.
  1547.   
  1548.   
  1549.   Remember that is  for analog measurements,  those where you  could look at
  1550.   the computer and see a continous display of a parameter. Like looking at a
  1551.   wall  thermometer  only  this  time  the  temperature  would  be displayed
  1552.   continous on the computer screen.  A temperature sensor would be connected
  1553.   to the gamecard and  use one of  the four available analog channels on the
  1554.   gamecard.
  1555.   
  1556.   4.  There are  other types  of sensors than  the analog ones  we have been
  1557.   talking  about  for  use  to  a home  control system.  Many sensors  sense
  1558.   something is either on or off, is high or low, is hot or not hot, etc.  In
  1559.   short these sensors  detect one  of two possible conditions.  Usually they
  1560.   are  referred  to  as switches.  The temperature  switch in  an attic  fan
  1561.   detects the attic is too hot or not hot. If too hot it switches on (closes
  1562.   a set  of contacts)  and starts the  attic fan.  Their output to  the real
  1563.   world is a set of contacts that  usually complete an electrical circuit to
  1564.   make some- thing happen.  Contacts look like this  --[ ]-- when open,  and
  1565.   are referred to  as N.O.  or normally  open contacts  contacts when closed
  1566.   --[/]-- are represented like this and are referred to as N.C.  or normally
  1567.   closed contacts. Another way to think about it is contacts are the working
  1568.   part  of  switches.  Examples  of  switches  around  the  house  are light
  1569.   switches, level switches to stop filling the clothes washer when the water
  1570.   level is correct and many others.
  1571.   
  1572.   Contacts are also referred to as wet or dry.  A wet contact is like in the
  1573.   thermostat  to  start  your heating  furnance.  Take off  the  cover of  a
  1574.   thermostat and you will see a little  glass tube pinched at both ends with
  1575.   wires going into  the tube.  The tube has a little  ball of mercury inside
  1576.   and is tilted as the temperature changes.  With the thermostat not calling
  1577.  
  1578.  
  1579.  
  1580.                                                                      PAGE 25
  1581.  
  1582.   for heat the mercury  is down in one  end of the tube and the contacts are
  1583.   open. As the room temperature cools a bimetal wound spring tilts the glass
  1584.   tube and  the mercury  covers the  bottom  of the tube  its entire length.
  1585.   Mercury conducts electricity so an electrical circuit is completed through
  1586.   the ball of mercury.  So the term wet contact. A dry contact is just that,
  1587.   dry,  no mercury.  Pinch your forefinger and thumb together,  two contacts
  1588.   close,  a good illustration of  a dry contact.  We can monitor  both types
  1589.   with our computer.
  1590.   
  1591.   5.  So where are we?  We now know what an analog sensor is?  What contacts
  1592.   are? We also know we can monitor both with the computer. Four measurements
  1593.   of analog and four of contacts. (In the registered version, I show you how
  1594.   to put  about all  the contacts you  could want  into the  computer so the
  1595.   restriction on four contacts isn't really what it seems.)
  1596.   
  1597.   Remember what analog  and contacts are.  I use those  terms thoughout this
  1598.   documentation. Analog is the continous display of a measured value. If you
  1599.   want to see a reading of something displayed and constantly updated on the
  1600.   computer  screen  that  will  probably  require  an  analog  input  to the
  1601.   computer.
  1602.   
  1603.   Contacts  are  the  on or  off things  in life.  Contacts are  actuated by
  1604.   switches.  Contacts are about position or status.  Things like is the gate
  1605.   open or  closed.  It could be  halfway open,  a computer reading  a set of
  1606.   contacts would just see the gate is open.
  1607.   
  1608.   6.  A automation system  that is computer  based and uses  both analog and
  1609.   contact information is referred as  a hybrid control system.  These hybrid
  1610.   systems are the real power that people  refer to in talking about computer
  1611.   type control systems.  A computer system reading  just contact information
  1612.   is not much more  powerful than a  normal control system  found around the
  1613.   home. Just because a computer is involved does not make a powerful system.
  1614.   There is much,  much,  more involved and I hope to  convey that in in this
  1615.   discussion.  I talk  about  and develop these  themes much further  in the
  1616.   discussion on control  theory and  in the  registered version.  By now you
  1617.   should see  that  a discussion of  one aspect of  computer automation runs
  1618.   into another. Some this rambling is on purpose and some is not.
  1619.   
  1620.   7.  In the registered  version I go  into the actual hardware for sensors.
  1621.   How to  build them  yourself (not  that difficult,  most are very simple),
  1622.   where to buy them,  how to connect, how to calibrate the measurement (yes,
  1623.   there  is  no  magic  just  because a  computer  is involved),  methods of
  1624.   smoothing your data,  conditioning data in the computer for use in control
  1625.   functions.  All this I try very much to  keep at the average computer user
  1626.   level so that it is practical, usable and most of understandable. Not alot
  1627.   of high sounding rigmarole.
  1628.   
  1629.   Design  techniques  are   presented.  The   user  is  walked  through  the
  1630.   applications in a step  by step method.  No prior knowledge of the subject
  1631.   matter is assumed.
  1632.   
  1633.   The registered version includes the data files,part No.s, curve generators
  1634.   and instructions for  two temperature sensors  (one 10% and one precision)
  1635.   amd one visible light sensor.
  1636.   
  1637.   8.  Industrial type sensors can get very complex. Most include the ability
  1638.  
  1639.  
  1640.  
  1641.                                                                      PAGE 26
  1642.  
  1643.   to measure the parameter intended and  then "condition or smooth" the data
  1644.   before sending it to a computer or other monitoring device. Just because a
  1645.   sensor sees  something  doesn't mean  that  what it is  seeing is correct.
  1646.   Example:
  1647.   
  1648.   A ship at sea and you are monitoring a tank full of water within the ship.
  1649.   The sensor monitoring the level is very good  one and it is connected to a
  1650.   digital panel meter displaying  the tank level.  As the ship  rolls around
  1651.   due to  wave action  the digital panel  meter will display  a varying tank
  1652.   level even if the  tank level is constant.  If you try  to control another
  1653.   device using this type of signal you get chasos. So the general idea is to
  1654.   clean up the signal as close the  the monitoring source as possible and do
  1655.   any other smoothing further down the line.  In this example,  the solution
  1656.   is to use two sensors,  mount them at 135 and  225 degree positions around
  1657.   the tank (gets them out of the peak of most wave action)  and then average
  1658.   their signals to cancel out the wave oscillations.  Also use a "mechanical
  1659.   dampening" device so  the sensors don't  see the level changes for several
  1660.   seconds.
  1661.   
  1662.   I used this example  to illustrate there  is no magic in  using a computer
  1663.   for just  about anything.  None of the  above solution  had anything to do
  1664.   with a computer.  You still have to know the real world. The best computer
  1665.   solutions are  a  healthly combination  of knowledge  about  your problem,
  1666.   knowledge of engineering and scientific principles,  knowledge of hardware
  1667.   involved,  knowledge of  system design,  knowledge of  program  design and
  1668.   finally a bit of knowledge how to program/code the solution.
  1669.   
  1670.   Expect home automation to  suffer a little  from the fact that the sensors
  1671.   used will not  be perfect.  A sensor with 50 foot  of wire run through the
  1672.   walls is a good antenna for picking up  all kinds of garbage to put into a
  1673.   computer.  The old adage "garbage in - garbage  out" will prove to be very
  1674.   true.  Common sense and good design can  eliminate alot of problems before
  1675.   they occur.  Be wary of claims about hardware,  listen to experience, keep
  1676.   your hands in your  pockets (over your money)  and do alot  of talking and
  1677.   understanding before buying anything. You can build most everything needed
  1678.   in the way of sensors.  I saw a light control system for $100 that I could
  1679.   run rings around for several dollars cents and a little computer skill.
  1680.   
  1681.   9.  By the vary nature  of the beast,  home computer automation will never
  1682.   approach the industrial version of automation (won't cost as much either).
  1683.   Home automation  is where  industrial automation was 20,  30 even 40 years
  1684.   ago. Never forget safety,safety,safety and still more safety. Just because
  1685.   a computer is involved,  doesn't mean you  can't still  get hurt and maybe
  1686.   even killed. Use care, think!!!!!
  1687.   
  1688.   10. How to get alot of good stuff for absolutely nothing!!!
  1689.   
  1690.   Many parts,  sensors and just  plain good  stuff is in  the garbage.  Many
  1691.   appliances have all sorts of switches,  motors,  sensors, solenoid valves,
  1692.   etc. useful in automation labs and applications. Not only do they have the
  1693.   stuff but all the mountings are included. (Trying buying some of the stuff
  1694.   and  you  soon  find  out the  meaning  to that  phrase  "some parts  sold
  1695.   separately").  Dishwashers are  good  for solenoid valves,  microswitches,
  1696.   heater units,  etc.  Washers have good switches, timers, two speed motors.
  1697.   Lot more on the how get the good stuff in the registered version.
  1698.   
  1699.  
  1700.  
  1701.  
  1702.                                                                      PAGE 27
  1703.  
  1704.   
  1705.   
  1706.   
  1707.   
  1708.   FILES OF ACTUAL MONITORING
  1709.   
  1710.   
  1711.   
  1712.   
  1713.   Several files  of actual  monitoring using  the gamecard,  a visible light
  1714.   sensor  and  a  calibrated  temperature   sensor  have  been  included  to
  1715.   demonstrate this monitoring capability.
  1716.   
  1717.   These files were collected by sensors mounted on my connector box and left
  1718.   running in an unattended mode for several days.
  1719.   
  1720.   The visilble light sensor logged the light  out the dining room window and
  1721.   the temperature sensor logged a couple of steamy Boston day's temperatures
  1722.   inside the dining room.
  1723.   
  1724.   The registered  version  includes all instructions,  files and  methods to
  1725.   implement monitoring to this level.
  1726.   
  1727.   The information in  these files can  be further developed  for control via
  1728.   X-10 Power Line Carrier technology.  AUTOMATE Version No.1  does carry the
  1729.   monitoring through control  development with X-10.  X-10 is a separate set
  1730.   of software  and the  hardware is developed,  patented and  distributed by
  1731.   others.  The registered version provides a  discussion of X-10 technology,
  1732.   communication  file  for  controlling  X-10  modules from  within AUTOMATE
  1733.   derived programs  and  additional information  for purchase of  the better
  1734.   X-10 technology,  software for X-10 control by others and full details for
  1735.   integration  of  all aspects.  A sample  program in  BASIC is  provided to
  1736.   demostrate this capability.
  1737.   
  1738.   Control can be via realtime information as developed by AUTOMATE,  through
  1739.   keyboard inputs,  time generated setpoints by the computer or via computed
  1740.   or  logged  information  based  on AUTOMATE  inputs.  Combinations of  the
  1741.   methods are also possible.
  1742.   
  1743.   To view the files and print out the daily log, type MONITOR and follow the
  1744.   prompts.
  1745.  
  1746.  
  1747.  
  1748.  
  1749.  
  1750.  
  1751.  
  1752.  
  1753.  
  1754.  
  1755.  
  1756.  
  1757.  
  1758.  
  1759.  
  1760.  
  1761.  
  1762.  
  1763.                                                                      PAGE 28
  1764.  
  1765.   
  1766.   ********** WARNING ************ WARNING ************ WARNING ***************
  1767.   
  1768.     WHO SHOULD NOT USE THIS APPROACH TO LIFE ON THE COMPUTER HIGHWAY OF
  1769.     HAPPINESS?
  1770.   
  1771.     ANSWER - ANYONE WHO HAS A COMPUTER THAT THEY JUST CAN'T AFFORD TO LOSE !!!
  1772.   
  1773.     IF YOU HAVE A HIGH PRICED, HIGHLY DEVELOPED, MUST HAVE COMPUTER SYSTEM
  1774.     THAT IS CRITICAL TO YOUR LIFE. TAKE MY ADVISE, DON'T GET ANY MONITORING
  1775.     AND CONTROL, X-10 MODULE ON/OFF APPLICATIONS, HARDWARE OR ANY OTHER "OUT
  1776.     OF THE COMPUTER" STUFF WITHIN TEN YARDS OF YOUR VALUABLE MACHINE. THINGS
  1777.     DO HAVE A WAY OF GOING "BUMP IN THE NIGHT".
  1778.   
  1779.     I HAVE A HARD DISK SYSTEM USED IN MY BUSINESS, WITH ALL SORTS OF
  1780.     DEVELOPMENT TIME IN VARIOUS THINGS. UNDER NO CIRCUMSTANCES WOULD I EVEN
  1781.     CONSIDER IT.
  1782.   
  1783.     GET A ONE DISK DRIVE "BANG AROUND MACHINE" OR IF IT GETS "HURT" TYPE
  1784.     MACHINE THAT YOU CAN STILL GET TO SLEEP. GOOD TIPS ON WHERE TO GET THESE
  1785.     IN THE REGISTERED VERSION.
  1786.   
  1787.     BESIDES IT MORE FUN WHEN YOU CAN GET IT "DOWN IN THE DITCH AND NOT WORRY"
  1788.   
  1789.   *********** WARNING ************ WARNING ************ WARNING ****************
  1790.   
  1791.   
  1792.   GAMECARD
  1793.   
  1794.   
  1795.   1.  Why use  the  game card  for  automation and control  using a personal
  1796.   computer.  First  its  probably there,  most personal  computers  have one
  1797.   installed.  Second,  if you don't  they are cheap  to purchase and easy to
  1798.   install.  Sears sells a game card with  two game port connectors for about
  1799.   $20.
  1800.   
  1801.   2.  Another big  feature  is you  can  easily put both  analog and digital
  1802.   (contact closures)  type information into  the computer.  Four channels of
  1803.   analog and four contact closures are available at each port connector.  In
  1804.   the registered version I  show you how  to increase the number of contacts
  1805.   into the computer to just about any  number you could want with no changes
  1806.   required to the gamecard and its very easy to do.
  1807.   
  1808.   3.  Using BASIC or about another programming language this information can
  1809.   be addressed and  collected directly.  Very nice,  write a  little control
  1810.   program in BASIC and the intelligence  needed to monitor conditions in the
  1811.   outside environment can  be brought in  though the game port and addressed
  1812.   directly  in  the  same BASIC  program.  The commands  to  X-10 technology
  1813.   modules to turn ON/OFF high voltage equipment can also be initiated by the
  1814.   same program. Just what the doctor ordered, we can get into and out of the
  1815.   computer and have total control of all processes.  No archaic gateway card
  1816.   to buy with software that nobody could ever understand let alone ever make
  1817.   it work in an intergated monitoring and control system.
  1818.   
  1819.   4.  The gamecard can  also "trap events".  For contact inputs the gamecard
  1820.   will act like a information monitor while your software is off taking care
  1821.  
  1822.  
  1823.  
  1824.                                                                      PAGE 29
  1825.  
  1826.   of other business.  Suppose you have a pushbutton  hooked up in the garage
  1827.   and it is  wired into a  control scheme in your computer.  The computer is
  1828.   busy doing some  data logging and  other housekeeping chores  and you push
  1829.   the pushbutton to  have the  computer do a  particular task.  The computer
  1830.   will not see that contact close because it  is busy in another part of the
  1831.   program but  the  gamecard will  see  the contact  close  and remember the
  1832.   event.  When  your  software  program  gets  around  to  talking  with the
  1833.   gamecard,  the gamecard will  "tell" the  program about the pushbutton and
  1834.   then it  can race  off to that particular  area of the program  and do the
  1835.   task  you  asked for  by pushing  the button.  No holding  the  button and
  1836.   waiting for the computer to get around to you, all very nice.
  1837.   
  1838.   5.  If you have an IBM,  or IBM clone,  or IBM compatible  computer with a
  1839.   gamecard the port connector should be a 15-pin,  miniature D-shell, female
  1840.   connector.  Sometimes its a  separate card and  sometimes part of a mother
  1841.   board  but  it  should  be  marked  "GAME".  Some  systems  will  have two
  1842.   connectors, one for joystick #1 and another for joystick #2.
  1843.   
  1844.   
  1845.      The connector should look something like this:
  1846.   
  1847.                      ____________________________________________
  1848.                      [                                           ]
  1849.                      [  8     7    6    5    4    3    2    1    ]
  1850.                      [ ________________________________________  ]
  1851.                      [ \ .    .    .    .    .    .    .    . /  ]
  1852.                      [  \                                    /   ]
  1853.                      [   \ .    .    .    .     .    .    . /    ]
  1854.                      [    \________________________________/     ]
  1855.                      [                                           ]
  1856.                      [    15   14   13   12    11   10   9       ]
  1857.                      [___________________________________________]
  1858.   
  1859.   
  1860.   Look up the gamecard in the  manual that came with the computer.  The pins
  1861.   should be identified like so:
  1862.   
  1863.   
  1864.   
  1865.      Pin 1   +5V                  Pin 9   +5V
  1866.      Pin 2   Button               Pin 10  Button
  1867.      Pin 3   Position             Pin 11  Position
  1868.      Pin 4   Ground               Pin 12  Ground
  1869.      Pin 5   Ground               Pin 13  Position
  1870.      Pin 6   Position             Pin 14  Button
  1871.      Pin 7   Button               Pin 15  +5V
  1872.      Pin 8   +5V
  1873.   
  1874.   If the  manual is  missing or  doesn't  say you  can check  by using  your
  1875.   joystick.  Read pins  2 &  4 with an  ohmmeter while pushing  the #1 push-
  1876.   button on the joystick. Sometimes its wired 2 & 5, but it should be one of
  1877.   the two.  Check the #2 pushbutton (if you have one)  by reading pins 7 & 4
  1878.   (again sometimes its wired 7 & 5).
  1879.   
  1880.   
  1881.   
  1882.  
  1883.  
  1884.  
  1885.                                                                      PAGE 30
  1886.  
  1887.        ********** WARNING  ******   WARNING ******   WARNING ******
  1888.   
  1889.   ***** DO NOT TRY TO READ THE PINS ON THE CONNECTOR ATTACHED TO THE ****
  1890.           COMPUTER.  YOU CAN CAUSE DAMAGE.  BE SAFE.  USE THE JOYSTICK.
  1891.   
  1892.   
  1893.   Read pins 1 & 3 for resistance.  you should get a reading of between about
  1894.   20 to 70K ohms by varying the calibration dial on the joystick. Check pins
  1895.   6 to 8 for resistance and you should get the same readings.
  1896.   
  1897.   If all this checks out, then all the information, programming examples and
  1898.   hookups I give in this offering should work for you.
  1899.   
  1900.   If you  take  your joystick  apart (no  big deal,  isn't very complicated,
  1901.   there isn't much  in there why  do they cost so much?)  you will find very
  1902.   few use all  of the pins  usually only 6 or 7.  Also a good  way to really
  1903.   check  things  out.  6.  How  do  gamecards  really  work?  A little  more
  1904.   information  can  be  helpful  at  this  point.  The gamecard  generates a
  1905.   staircase shaped voltage pattern. something like this:
  1906.   
  1907.   
  1908.                           ]__                       5 v
  1909.                              ]__                    4.5 v
  1910.                                 ]__                 4 v
  1911.                                    ]__              3.5 v
  1912.                                       ]__           3 v
  1913.                                          ]__        2.5 v
  1914.                                             ]__     2 v
  1915.   
  1916.   
  1917.   
  1918.   This is not  the actual pattern,  just something to  illustrate the point,
  1919.   the actual  pattern is  much finer between steps.  Just great for  what we
  1920.   want  to  do.  This staircase  voltage  pattern is  compared to  the input
  1921.   voltage developed  across  the resistor  value in  the joystick.  The card
  1922.   selects the staircase voltage value that  closest matches the input signal
  1923.   from the  joystick and  generates a  binary  value for use  by the program
  1924.   software.  So different  resistor  values in  the joystick  wind  up being
  1925.   different binary  values  in the  computer.  Easy to see  how the computer
  1926.   knows  where  the  joy-  stick position  is.  By playing  around  with the
  1927.   joystick demo programs  included you can  see better how  this works.  The
  1928.   pushbuttons do  not use  this staircase  voltage pattern,  just the analog
  1929.   joystick position readings.
  1930.  
  1931.  
  1932.  
  1933.  
  1934.  
  1935.  
  1936.  
  1937.  
  1938.  
  1939.  
  1940.  
  1941.  
  1942.  
  1943.  
  1944.  
  1945.  
  1946.                                                                      PAGE 31
  1947.  
  1948.   
  1949.   ********************* WARNING *************** WARNING ********************
  1950.   
  1951.   NEVER PUT ANY SIGNAL INTO THE GAME CONNECTOR THAT HAS ITS OWN VOLTAGE
  1952.   SOURCE.YOUR JOYSTICK HAS NO POWER.  NO BATTERIES.  NO POWER FROM A 115
  1953.   VAC WALL RECEPTACLE. THE COMPUTER SUPPLIES ALL THE POWER SOURCE FOR ALL
  1954.   MONITOR AND CONTROL FUNCTIONS THROUGH THE GAMECARD.  ALL!!!!  THAT IS ALL
  1955.   !!!!!  SENSORS THAT I WILL TALK ABOUT ARE PURELY RESISTIVE IN NATURE AND
  1956.   GENERATE NO VOLTAGE OR POWER BY THEMSELVES. IF YOU DON'T KNOW WHAT YOU ARE
  1957.   DOING ASK SOMEONE WHO DOES. ALSO GREAT CARE MUST BE TAKEN IN CONNECTING
  1958.   SIGNALS INTO THE GAMECARD. DO NOT USE ALLIGATOR CLIPS OR JURY RIGGED
  1959.   CONNECTIONS. GET A GOOD CONNECTOR BOX. I GIVE DETAILED INSTRUCTIONS IN THE
  1960.   REGISTERED VERSION ON A CONNECTOR BOX CONSTRUCTION AND CHECK-OUT. A MISTAKE
  1961.   OR ERROR IN DESIGN, HOOKUP OR ACCIDENTAL FAULT CAN DAMAGE YOUR GAMECARD,
  1962.   COMPUTER POWER SUPPLY, CONNECTOR CABLE AND BOX AND SENSORS. KNOW WHAT YOU
  1963.   ARE DOING.
  1964.   
  1965.   ******************** WARNING ***************** WARNING ********************
  1966.   
  1967.   7.  By using this  staircase voltage pattern  we can measure and calibrate
  1968.   analog measurements  like temperature,  amount of light  (how bright,dim),
  1969.   level,  pressure and  many others.  I give  detailed  instructions in  the
  1970.   registered version  on sensors,  calibration and how to  use the developed
  1971.   signals in a program.
  1972.   
  1973.   8. A final big reason!! MONEY !!. The X-10 technology does somethings well
  1974.   but sensing and reacting to a dry contact, with no power involved, telling
  1975.   the control system something is happening is not one them. The X-10 module
  1976.   to do that function is $30-40 per contact  and smacks a little bit of Rube
  1977.   Goldberg design at  that price.  A simple pair of  wires into the gamecard
  1978.   will do the job alot better.  The information is where you really want it,
  1979.   into control  central,  not out there  floating around  as a  coded signal
  1980.   hoping the computer might hear it.
  1981.   
  1982.   
  1983.   
  1984.   
  1985.  
  1986.  
  1987.  
  1988.  
  1989.  
  1990.  
  1991.  
  1992.  
  1993.  
  1994.  
  1995.  
  1996.  
  1997.  
  1998.  
  1999.  
  2000.  
  2001.  
  2002.  
  2003.  
  2004.  
  2005.  
  2006.  
  2007.                                                                      PAGE 32
  2008.  
  2009.   
  2010.   GENERAL AUTOMATION AND CONTROL THEORY
  2011.   
  2012.   1. Control theory brings to mind, lots of math, complicated theory, arcane
  2013.   stuff and just  so much mumbo-jumbo.  In truth it is far  from that and in
  2014.   the everyday home setting can be applied with great results,  all you have
  2015.   to know is  a few  of the principles involved.  Have some common sense and
  2016.   control theory can be  applied to many situations.  I will try to show how
  2017.   some of those principles are applied in the everyday world.
  2018.   
  2019.   2.  First a little bit about control engineering.  Basically it is hard to
  2020.   master from schooling,  the best control engineers learned the trade in an
  2021.   apprentice fashion.  When applied to the real world its about knowing your
  2022.   equipment,  knowing the application, knowing what not to do, understanding
  2023.   how the design  process works,  organization,  experience,  history of the
  2024.   trade,  knowing a  little  about what everyone  does to make  a successful
  2025.   project, a little programming skill and finally alot about SAFETY, SAFETY,
  2026.   SAFETY and more SAFETY.
  2027.   
  2028.   3.  When applied to  home applications it  can be broken  down into simple
  2029.   principles. Some of those principles to be aware of are:
  2030.   
  2031.   FAIL SAFE CONCEPT  - Fail  safe is just that,  when something fails  it is
  2032.   inherently safe in  its failed state.  Example:  When a light burns out it
  2033.   doesn't present much  of a threat,  you just don't get any light.  This is
  2034.   true even though  the power to  the light is  still on.  Control engineers
  2035.   spend alot of time asking,  what happens when  this device fails.  Another
  2036.   example of fail safe:  The power to the burner and fuel oil solenoid valve
  2037.   of a  home fuel  oil fired  furnance  comes through  the  contacts of high
  2038.   temperature sensing  probe and  other safety  sensors.  These sensors  are
  2039.   designed to  fail  or actuate  with  their control  contacts  in the  open
  2040.   position. With the contacts open, the burner and fuel oil cannot get power
  2041.   to operate and the entire system shuts down.
  2042.   
  2043.   Most  appliances  have  their  fail  safe  concept  built in.  Example:  A
  2044.   dishwasher must have the door closed and latched to get power to the timer
  2045.   to start the washing cycle.  If there is a problem  and the door is opened
  2046.   to check on the problem the appliance is inherently fail safe. Opening the
  2047.   door removes power from  all operative functions.  The water fill solenoid
  2048.   valve cannot get power to open and flood the kitchen floor.
  2049.   
  2050.   Most computer control is only to the level of operating a unit.  Like: The
  2051.   computer might turn power  on to the  dishwater but would  not perform the
  2052.   functions to  control  the washing  cycle.  Only a  fool trys  to put  all
  2053.   control functions into a computer.  Computers are not inherently fail safe
  2054.   devices. In industry many systems rely on hard wired contacts with sensors
  2055.   on the actual  equipment to  back up the  computer control.  If there is a
  2056.   problem the hard wired sensor win any argument between it and the computer
  2057.   as to what is safe.
  2058.   
  2059.   With home automation  becoming a  real possibility many manufacturers will
  2060.   be  hawking  all  sorts of  equipment  and gizmos  to  be controlled  from
  2061.   computers.  Be careful. A good question to ask yourself is "would I really
  2062.   do this if no computer was involved"? Computer control can actually make a
  2063.   safe condition into  an unsafe one.  Example:  Put a electric  room heater
  2064.   near a pile of papers in the off condition,  walk away and have a computer
  2065.  
  2066.  
  2067.  
  2068.                                                                      PAGE 33
  2069.  
  2070.   turn it on a later time.
  2071.   
  2072.   PERMISSIVES - A  permissive is a  device that allows  something to happen.
  2073.   Our above  example of  the oil fired furnance,  the safety sensor contacts
  2074.   are permissives.  They must be  closed to get  power to the fuel valve and
  2075.   burner in order for  the system to operate.  Computer control is very good
  2076.   because it allows for very extensive development of permissives in complex
  2077.   control situations. Usually a combination of contacts sensing something in
  2078.   the real world and software permissives in order for an action to proceed.
  2079.   Home control can  benefit from this  power by bringing contact information
  2080.   in thru the  gamecard and  developing software information  through analog
  2081.   information  allows  for  very  powerful  design  concepts.  Solar  energy
  2082.   collecting systems for example.  The general idea of  permissives and fail
  2083.   safe operation are closely tied together in most applications.  In general
  2084.   if you  are trying  to get a personal  computer to do something  in a home
  2085.   enviroment where the concept is unsafe by itself,  using a computer is not
  2086.   going to  make  it safe.  Think out  any application.  Understand what  is
  2087.   involved.  It is very easy to think I'll write a program to take care of a
  2088.   problem.
  2089.   
  2090.   
  2091.   ADAPTIVE CONTROL - Adaptive control is often touted as control that learns
  2092.   from its own actions.  In practice it is really  a number of predetermined
  2093.   courses of action to a given situation. It is usually the concept to which
  2094.   people  refer  when  raving  about  the power  of  computer control.  Some
  2095.   examples:
  2096.   
  2097.   Say you are trying to  measure a range of  32 to 600 /F but can't find one
  2098.   sensor to do it  in a satisfactory manner.  But you do find  a sensor that
  2099.   can measure  32 to  350 /F  and one  for the  range of  300 to 650 /F.  By
  2100.   connecting  both  to  the computer  and  then having  the  software switch
  2101.   sensors at the appropriate time a satisfactory  solution could be a had to
  2102.   your problem.
  2103.   
  2104.   Industrial applications use a lot of adaptive control routines.  It is the
  2105.   basis which  allows  many complicated processes  to be controlled  to very
  2106.   tight and efficient setpoints.  Many processes will measure the same thing
  2107.   with more than one sensor and then have  the computer switch on the fly if
  2108.   it detects a failure in a sensor. Great concept to understand.
  2109.   
  2110.   A good understanding of adaptive  control concept and computer programming
  2111.   is the dynamite combination.  This combination allows solving many complex
  2112.   problems or just getting you out the sticky I don't have the right sensors
  2113.   bind.
  2114.   
  2115.   
  2116.   FEEDBACK - Feedback  is a complicated  sounding concept but in practice is
  2117.   quite  simple.  In general  is information  returned to  tune,  correct or
  2118.   adjust  an  on  going  event.  It  is  probably  the  one  concept  that a
  2119.   misunderstanding of can get a would-be home automator into big trouble.
  2120.   
  2121.   Example:  You are controlling greenhouse grow  lights to maintain adequate
  2122.   light for the plants at all times.  Just turning them on  based on time of
  2123.   day may not  be energy efficient.  So banks of grow  lights are installed.
  2124.   The overall light  level is  sensed in  the greenhouse,  and banks of grow
  2125.   lights are switched  on or off  to maintain that  certain light level.  On
  2126.  
  2127.  
  2128.  
  2129.                                                                      PAGE 34
  2130.  
  2131.   most days all lights  would be off and  then come on as the light fades at
  2132.   sunset.  On bright moonlight  nights less lights  would be on than on dark
  2133.   nights.  The information provided by the sensing of the amount of light is
  2134.   feedback. That information allows adjusting or correction of the amount of
  2135.   light by varying the number of banks of grow lights.
  2136.   
  2137.   So how can feedback get you into trouble.?  Basically by causing something
  2138.   called cycling or sometimes called "pumping".  Take our above example: Say
  2139.   a bank of grow  lights just turned  on to maintain a  certain light level.
  2140.   The overall light sensor detects the  increased light level after the bank
  2141.   of lights  turns on.  The software program  in the  computer reads the new
  2142.   light level reported by  the sensor and  thinks the light level  is now to
  2143.   high and  turns off  a bank of lights.  Its now too dark,  so the computer
  2144.   turns on a bank  of lights and  the cycle repeats and  repeats because the
  2145.   computer soft- ware  cannot find a  level which is  just right.  This is a
  2146.   common problem that  must be guarded  against in all control applications.
  2147.   Microprocessor  based  control  is particular  akin to  this problem.  The
  2148.   process itself can be the problem, the setpoint in the software can be the
  2149.   problem or the way  the sensor is mounted  can be the problem or finally a
  2150.   combination of all of the situations. Cycling can be a problem even in the
  2151.   simple program just based on time with no analog inputs.
  2152.   
  2153.   The connector box described in the  registered version comes in very handy
  2154.   in detecting these problems as it can act as a checkout lab or development
  2155.   board.  This  allows  checkout  of the  software and  its  sensors without
  2156.   actually  installing   the   equipment.  X-10   technology  can   also  be
  2157.   incorporated in the lab checkout scheme.
  2158.   
  2159.   It is not something to be afraid or excited about, instead something to be
  2160.   aware is a common problem.  It is something to be detected during software
  2161.   checkout in a lab setting  before installation of an application.  Cycling
  2162.   can still  occur after  lab checkout  if  the problem  is  related to  the
  2163.   process  feeding  back  information that  is causing  the cycling.  Sensor
  2164.   mounting (the  way and  manner something is detected)  can be the problem.
  2165.   The other  common cause  is too narrow  a control band in  the software to
  2166.   turn something on and then off.  Some cycling problems may  be inherent in
  2167.   the application.  These can  be  controlled by  having the  software leave
  2168.   something for a minimum  amout of time  as long as no  unsafe or operating
  2169.   parameters are exceeded.
  2170.   
  2171.   Cycling can and  does destroy equipment.  Trying cycling an ordinary light
  2172.   wall switch  and  see how  long the  lightbulb lasts.  Cycling causes most
  2173.   electrical equipment to increase in operating temperature. Again something
  2174.   to be watched for carefully in designing projects,  programming,  software
  2175.   checkout and finally in installation and checkout of that installation.
  2176.   
  2177.   The purpose of this  discussion has not  been to alarm anyone  or to deter
  2178.   anyone from  using home  computer automation type control.  Instead it has
  2179.   been to point out there are a logical principals involved and well planned
  2180.   projects that is  throughly understood  can be very benefical.  Be wary of
  2181.   manufacturer claims of easy, foolproof gizmos. Just take this software and
  2182.   plug it in and lots  of magic will immediately happen.  Understand what is
  2183.   being offerred  and does  it fit  your application.  No industrial control
  2184.   engineer will take  pre-canned solutions  and just plug them in.  No major
  2185.   manufacturer of industrial control  equipment will offer any.  Examples of
  2186.   how  to  program  their  equipment   and  software  that  demostrates  the
  2187.  
  2188.  
  2189.  
  2190.                                                                      PAGE 35
  2191.  
  2192.   capabilities  are  usually all  you will  get.  Somewhere out  there  is a
  2193.   programmer who is  going to write  the worlds perfect  menu driven control
  2194.   program to solve  all home applications.  He is a fool  and the person who
  2195.   trys to  use it  is a fool.  There is  liability involved,  probability no
  2196.   matter the number or manner of disclaimers offerred.
  2197.   
  2198.   In the registered  version are example  programs for use in monitoring and
  2199.   control of the  real world envirnoment.  Just as important are discussions
  2200.   of  how  to  "trim"  your  programs  and  sensors to  adjust  them to  the
  2201.   particular application.  Pre-canned programs WILL NOT work  in all or even
  2202.   most situations.  Each computer,  program,  sensor and application has its
  2203.   own set  of characteristics.  The registered  version  provides the  basic
  2204.   knowledge  required  to  fit the  measurement to  the application.  A high
  2205.   degree  of   programming   knowledge  is   not  required,  just   a  small
  2206.   understanding of BASIC.
  2207.   
  2208.   The registered version programs are working examples.  More important they
  2209.   are  taken   though   all  steps,   design  of   equipment,  construction,
  2210.   calibration, curve generation, data fitting and actual coding of a routine
  2211.   to use with that information.  Also explained are some conditioning,  data
  2212.   validiation  and   smoothing   techniques  required   to  get   a  working
  2213.   installation.  All required information is provided with instructions.  No
  2214.   example is complied, all can be modified for your use.
  2215.   
  2216.   
  2217.  
  2218.  
  2219.  
  2220.  
  2221.  
  2222.  
  2223.  
  2224.  
  2225.  
  2226.  
  2227.  
  2228.  
  2229.  
  2230.  
  2231.  
  2232.  
  2233.  
  2234.  
  2235.  
  2236.  
  2237.  
  2238.  
  2239.  
  2240.  
  2241.  
  2242.  
  2243.  
  2244.  
  2245.  
  2246.  
  2247.  
  2248.  
  2249.  
  2250.  
  2251.                                                                      PAGE 36
  2252.  
  2253.   
  2254.   AUTOMATION AND CONTROL LAB
  2255.   
  2256.   1.  It won't take long after reading and  playing with the demos that most
  2257.   people who are into computers will say "I've  just got to try some of this
  2258.   control stuff".  Maybe you don't have any home projects on the menu. Maybe
  2259.   you don't  even  own the place.  How to do  some projects.  You got it,  a
  2260.   automation and  control lab.  It doesn't  have  to be  fancy.  A few  X-10
  2261.   modules,  a gateway and a few lights,  the gamecard/connector box and some
  2262.   analog and contact inputs.
  2263.   
  2264.   2.  The lab has  many functions.  If you design home  projects to actually
  2265.   install,  the software has to  be tested and  a lab situation  is the best
  2266.   way.  Plus labs are great fun, maybe the best computer fun ever. I used to
  2267.   design  small  control  projects using  programmable controllers  (kind of
  2268.   industrial computer dedicated  to control)  and I would  take a controller
  2269.   home set it up  in the den  and check out  software at night.  Some of the
  2270.   industrial machines have some of the lab functions designed in.  Like most
  2271.   consist of  a  control unit (computer),  a power unit,  a track  unit with
  2272.   input/output signal modules and a box to program the unit.  The track unit
  2273.   with its  modules  had LED's  (lights)  to show  when  output modules were
  2274.   turned on/off  and  the contact input  modules had little  toggle switches
  2275.   built in to  simulate contacts  closing in  the factory.  I built a analog
  2276.   generator box and presto, one small factory application in the den. I also
  2277.   built a wooden mounting rack so it  was mounted very similiar to a factory
  2278.   mounting and was safe.
  2279.   
  2280.   3.  The gamecard input box I designed can be used as a lab.  The design is
  2281.   such that inputs can be simulated even  if no actual automation project is
  2282.   being produced. The demos and the joystick is a kind of lab. The design is
  2283.   simple but it does the job.
  2284.   
  2285.   4.  Automation labs are fun but  you can get into trouble.  There is great
  2286.   temptation to do unsafe things. Like having 115 VAC on exposed wiring with
  2287.   alligator clip jury rigs, etc. Using the gamecard as an input, having jury
  2288.   rigged inputs.  If high  voltage  is involved  and exposed  a  mistake can
  2289.   result in short circuits, smoke, equipment damage and maybe even injury or
  2290.   death.  The US  Navy  has about  1000  sailors killed  each  year even  in
  2291.   peacetime.  Looking at who  gets killed,  it falls into  three categories.
  2292.   Sailors being  killed  in accidents  on  the dangerous  flight  deck of an
  2293.   aircraft carrier, sailors being killed by electrocution and others.  Those
  2294.   being  killed  by   electrocution  are   usually  sailors  who  are  radar
  2295.   technicans, electricans or electronic technicans.  All had formal training
  2296.   in their jobs, safety training and experienced supervision. The Navy has a
  2297.   safety program  where  films called "your  deadly shipmate -  115 VAC" are
  2298.   shown. Even with all this they still are killed, sometimes several hundred
  2299.   each year.  Most are very young,  just out of training school.  There is a
  2300.   moral to all  this "Rookies  and the careless  get hurt".  BE VERY CAREFUL
  2301.   WHERE CHILDERN ARE INVOLVED IN THE HOME ENVIRONMENT.
  2302.   
  2303.   5.  The analog and contact inputs to the computer through the gamecard are
  2304.   inherently safe.  The highest voltage involved is 5 VDC.  The danger comes
  2305.   when combining  that  ability with X-10  technology to control  115 or 220
  2306.   VAC.
  2307.   
  2308.   
  2309.  
  2310.  
  2311.  
  2312.                                                                      PAGE 37
  2313.  
  2314.   
  2315.   
  2316.   
  2317.   
  2318.   Why did I include this chapter?  Schools, colleges, the formal educational
  2319.   system doesn't even recognize that  good olde Murphy even exits.  Murphy's
  2320.   laws are not written by some fat assed politician, nor are they the fruits
  2321.   of  very  deep  and  learned intellectual  experience,  instead they  have
  2322.   evolved based on the  experiences of those  poor souls who get dirty doing
  2323.   the actual work.  Play with personal computer automation very much and you
  2324.   will get to know Murphy on a first name basis and probably get to meet all
  2325.   his brothers, nephews and cousins.
  2326.   
  2327.   
  2328.   MURPHY'S LAWS ACCORDING TO CONTROL THEORY
  2329.   
  2330.   
  2331.   IN EVERY BIG PROGRAM THERE ARE THREE LITTLE ONES TRYING TO GET OUT. ONE OF
  2332.   THEM IS FLAWED
  2333.   
  2334.   
  2335.   CONTROL PROJECTS TAKE ALL THE PARTS YOU HAVE, PLUS ONE MORE.
  2336.   
  2337.   
  2338.   THE FIRST INSTRUCTION DELETED WAS THE CORRECT ONE.
  2339.   
  2340.   
  2341.   ALL MECHANICAL DESIGNS ARE FLAWED.
  2342.   
  2343.   
  2344.   ALL BIG FLAWS ARE FOUND AFTER MIDNIGHT.
  2345.   
  2346.   
  2347.   MOTHER NATURE REALLY IS A BITCH.
  2348.   
  2349.   
  2350.   IF ITS FIXED, YOU HAVE TO PLAY WITH IT UNTIL, YOU BREAK IT.  IF ITS BROKE,
  2351.   YOU HAVE TO PLAY WITH IT UNTIL ITS FIXED.
  2352.   
  2353.   
  2354.   IF THE FLAW IS IN A SENSOR, IT WILL BE FOUND IN SOFTWARE.
  2355.   
  2356.   
  2357.   THE ONLY GOOD CONTROL SYSTEM IS THE ONE THAT WAS JUST REPLACED.
  2358.   
  2359.   
  2360.   MOTHER NATURE REALLY DOES SIDE WITH THE HIDDEN FLAW.
  2361.   
  2362.   
  2363.   THE LAST PART CHECKED IS THE BAD ONE.
  2364.   
  2365.   
  2366.   THE WORK OF ALL JURY RIG EXPERTS LASTS TILL ONE DAY AFTER THEY QUIT.
  2367.   
  2368.   
  2369.   ALL BREAKS OCCUR IN THE WRONG END OF WIRE.
  2370.  
  2371.  
  2372.  
  2373.                                                                      PAGE 38
  2374.  
  2375.   
  2376.   
  2377.   NO PROGRAM  IS  ANY GOOD  UNTIL CHANGED  TWENTY TIMES.  A PROGRAM  CHANGED
  2378.   TWENTY TIMES IS USELESS.
  2379.   
  2380.   
  2381.   IF A PROGRAM IS USELESS IT WILL HAVE TO BE DOCUMENTED.
  2382.   
  2383.   
  2384.   THE INSTRUCTIONS ARE NEVER READ. UNTIL THE EQUIPMENT IS DAMAGED.
  2385.   
  2386.   
  2387.   DATA USEFULLNESS IS INVERSELY PROPORTIONAL TO THE AMOUNT OF IT.
  2388.   
  2389.   
  2390.   ALL BAD DESIGNS CAN BE FIXED BY MORE LINES OF PROGRAM
  2391.   
  2392.   
  2393.   IF IT DON'T WORK, MORE DATA WILL HAVE TO BE COLLECTED.
  2394.   
  2395.   
  2396.   WHEN ANY CONTROL SYSTEM IS FULLY UNDERSTOOD IT IS OBSELETE.
  2397.   
  2398.   
  2399.   ALL CONTROL PROGRAM SCAN PROBLEMS ARE CAUSED BY GLITCHES
  2400.   
  2401.   
  2402.   THINGS DO GO BUMP IN THE NIGHT
  2403.   
  2404.   
  2405.   A PERSON DOING KNOWS NOTHING. A PERSON WATCHING KNOWS ALL.
  2406.   
  2407.   
  2408.   ALL SIMPLE PROBLEMS ARE COMPLEX. ALL COMPLEX PROBLEMS ARE SIMPLE.
  2409.   
  2410.   
  2411.   COMPUTER MALFUNCTIONS ARE DIRECTLY PROPORTIONAL TO  THE AMOUNT OF PAPER IN
  2412.   THE PRINTER BOX.
  2413.   
  2414.   
  2415.   IF THE COMPUTER IS BIG ENOUGH, ALL PROBLEMS CAN BE SOLVED.
  2416.   
  2417.   
  2418.   THE AMOUNT OF  FLAWS DISCOVERED IS  DIRECTLY PROPORTIONAL TO THE AMOUNT OF
  2419.   EQUIPMENT DAMAGE.
  2420.   
  2421.   
  2422.   ALL CHECKS IN THE MAIL AND ALL PARTS SHIPPED TODAY TAKE SIX TO EIGHT WEEKS
  2423.   TO ARRIVE.
  2424.   
  2425.   
  2426.   THE PART NOT ORDERED, IS THE CRITICAL ONE.
  2427.  
  2428.  
  2429.  
  2430.  
  2431.  
  2432.  
  2433.  
  2434.                                                                      PAGE 39
  2435.  
  2436.   
  2437.   
  2438.   
  2439.   
  2440.   
  2441.   
  2442.   WHAT TO EXPECT FROM A PERSONAL COMPUTER MONITORING AND CONTROL SYSTEM
  2443.   
  2444.   
  2445.   1.  In short, if done well most everything anyone could want.  Most of the
  2446.   hardware critical to a good system is available at reasonable prices.  The
  2447.   shortages are not in hardware but in  knowledge of how to implement a good
  2448.   system, knowledge of control techniques and system design.
  2449.   
  2450.   2.  Home  automation  will  not  match  the industrial  systems  but their
  2451.   capabilities will  grow  very rapidly.  Look at  the  DEMOC5.EXE again the
  2452.   short commings become obvious.  The scan (the actual  doing program steps)
  2453.   stop during some operations.  Like printing and playing music. Long pauses
  2454.   to do things like this can result in missing time setpoints if the program
  2455.   ing is simple.  These limitations  can be  overcome by  some "timesharing"
  2456.   techniques.  If you really  require super automation  why not get a hybrid
  2457.   programmable controller and be done with it. Some of these machines can be
  2458.   purchased for a few thousand dollars.  Some have the ability  to talk to a
  2459.   personal computer via a RS-232.  I found program design  for anything very
  2460.   complicated just wasn't worth it.  Lots of promises  by hardware suppliers
  2461.   and  and  then  you  figure  it  out.  As long  as  your expectations  are
  2462.   reasonable and can be  accomplished via use  of the X-10 modules and a few
  2463.   analog and contact inputs via the gamecard or other means it will probably
  2464.   serve very nicely. Very large and powerful distributed control systems are
  2465.   possible using the AUTOMATE concepts.  The cost of these  systems is quite
  2466.   reasonable and within  the technical  ability of most computer users.  The
  2467.   AUTOMATE concepts are a  building block concept.  Lots of simple,  easy to
  2468.   master monitoring and control functions. These can be networked to build a
  2469.   system of about any desired size.
  2470.   
  2471.   3.  Any task  that  requires monitoring  on  a continuous basis  is a good
  2472.   candidate for  automation.  A shortage of  commerical quality,  affordable
  2473.   sensors  will  limit  some applications  but  with a  little  searching or
  2474.   creative solutions you could probably think of a way to build most.
  2475.   
  2476.   4.  Very high  tech  and sophisticated  solutions  are not required  to be
  2477.   useful.  Before the big energy crisis (remember that one) I bought a solid
  2478.   fuel furnance to burn wood/coal/etc.  and automated it as much as possible
  2479.   at the time with regular wall thermostat,  pump control, etc.  the problem
  2480.   was that it was  like a woodstove,  you had to keep watching  to see if it
  2481.   needed  more  fuel.  To  solve  the  problem  I  installed  an  electronic
  2482.   temperature  monitoring  system  and displayed  the furnance  water jacket
  2483.   temperature on  a nice  digital display  meter.  Mounted the meter  in the
  2484.   TV/entertainment center console  so I could  see an eye  on things without
  2485.   running down in the basement to see what that critter was doing. It worked
  2486.   beautifully and I soon  learned how to  tell what was  happening from that
  2487.   one reading. A computer system can handle those situations with no problem
  2488.   and at a lot less cost.  That one digital display meter cost more than the
  2489.   shoebox computer I now use for playing around with automation.
  2490.   
  2491.   5.  Most of the  hardware is available  to build a home automation system.
  2492.  
  2493.  
  2494.  
  2495.                                                                      PAGE 40
  2496.  
  2497.   The shortages  appear to  be in the  areas of good sensors  and devices to
  2498.   display information other that a computer screen. Be wary of manufacturers
  2499.   who have  all kinds  of hardware  and it  looks like  it can  all be  tied
  2500.   together in  one  big integrated  system.  Maybe it can,  chances are some
  2501.   software is needed. Guess who gets to figure it out.
  2502.   
  2503.   6. Solar heating and cooling (yes, you can cool with solar heat) appear to
  2504.   be candidates that  can justify spending  the money for  a good automation
  2505.   system.  Some of the big drawbacks in our  last big leap into solar energy
  2506.   was  the  very  poor  control  systems,  poor  tracking  systems  for high
  2507.   temperature  systems,  "dumb systems"  that couldn't  respond to  changing
  2508.   situations and high cost  for the value received.  A personal computer can
  2509.   handle a fairly sophisticated solar design.  Both for the monitoring, data
  2510.   logging and system control. I have a couple of solar designs using a PC in
  2511.   the works.  If it  can be  done in Boston,  it can be  done anywhere.  The
  2512.   techniques I outlined in this offerring work good in the sensing of light.
  2513.   Just  the  ticket for  designing tracking  systems.  The sensors  are very
  2514.   tuneable.  Haven't don't  a lot  on it yet  but it looks like  a very good
  2515.   possible application.
  2516.   
  2517.   7. If things like X-10 modules that can perform analog out via information
  2518.   from a  computer  start appearing  on  the market  things  could get  very
  2519.   interesting. Then you can have modulating control (like you standing there
  2520.   continuously adjusting something.  Applications are things like greenhouse
  2521.   vents,  tracking system and anything where a position other than on or off
  2522.   is desired.
  2523.   
  2524.   8.  Expect scan problems.  Bang any  of the  more complicated demos around
  2525.   real good and you can get them to  "jump scan" and do very strange things.
  2526.   Think of a control program as a circle. First read inputs, do the program,
  2527.   do other (data logging,  read/write, etc.) write outputs.  Many industrial
  2528.   control machines operate at the bit level  (one bit represents a big pump,
  2529.   motor,  etc)  and live or die by the  fact they never stop scanning.  Many
  2530.   have "watchdog timers" to watch and  verify they are completing their scan
  2531.   cycles within a certain time limit.  Sometimes like 40-50 milliseconds for
  2532.   the trip around the horn.  Some with very small amount of memory (8 K) can
  2533.   control a small factory.  Personal computers are not  that kind of animal.
  2534.   Write a control program and put a trace  on it and sure enough the critter
  2535.   is setting  on  a program  step,  dead in  the water,  waiting for  input,
  2536.   minding  its  knitting  or  just  on  holiday  routine.  Be reasonable  in
  2537.   expection,  or be real good.  Cut large data logging  or data moving tasks
  2538.   into buffer  sized bites  to avoid scan problems.  Simple programs without
  2539.   good signal conditioning routines will exhibt all sorts of problems,  some
  2540.   will appear as scan problems.
  2541.  
  2542.  
  2543.  
  2544.  
  2545.  
  2546.  
  2547.  
  2548.  
  2549.  
  2550.  
  2551.  
  2552.  
  2553.  
  2554.  
  2555.  
  2556.                                                                      PAGE 41
  2557.  
  2558.   
  2559.   
  2560.   
  2561.   PROBLEM AREAS AND LIMITATIONS
  2562.   
  2563.   
  2564.   1.  X-10 technology has some bugs in it. Basically the modules communicate
  2565.   over the wires that power the house,  depending on how your house is wired
  2566.   will determine if you have problems or not.
  2567.   
  2568.   First things first.  The power  company supplying  your house brings power
  2569.   into the house over three wires. One of these wires is a neutral or ground
  2570.   wire.  The other  two  wires are  the  "hot" side of  the power.  They get
  2571.   connected  to  the  power buses  that  the fuses  or  circuit breaker  are
  2572.   supplied from. If you read the voltage between the two "hot" wires you get
  2573.   220 VAC.  Reading the  voltage  between one  of  the "hot"  wires  and the
  2574.   neutral wire gives a  reading of 110 VAC.  The whole thing looks something
  2575.   like this:
  2576.   
  2577.   
  2578.   
  2579.                             power into
  2580.                             the house
  2581.                             from power
  2582.                             company
  2583.      Fuse or                                                Fuse or
  2584.      circuit                                                circuit
  2585.      breaker                                                breaker
  2586.      panel            [--------- 220 VAC ----------]        panel
  2587.      side A           .              .             .        side B
  2588.                       .-- 110 VAC -- .-- 110 VAC --.
  2589.                       .              .             .
  2590.                       .              .             .
  2591.                       .              .             .
  2592.    circuit bkr -------.              .             . --- circuit bkr --
  2593.                       .              .             .
  2594.    circuit bkr -------.              .             .---- circuit bkr --
  2595.                       .              .             .
  2596.    circuit bkr -------.              .             .---- circuit bkr --
  2597.                                         Neutral
  2598.   
  2599.   
  2600.   The problem  is this:  if a X-10  module is  plugged into  wall receptacle
  2601.   powered by  a circuit  breaker supplied from  side A  and trys  to talk to
  2602.   another X-10 module powered by a circuit  breaker supplied from Side B the
  2603.   coded signal will not be  seen by the receiving module.  X-10 modules must
  2604.   be on the same  side of the fuse  or circuit breaker panel to talk to each
  2605.   other.
  2606.   
  2607.   The solution  is to  rewire the fuse  or circuit breaker panel  to put all
  2608.   modules on the same side.  Another solution is to buy a little module that
  2609.   will pass the coded signals  between side A and B.  In both cases you need
  2610.   to be qualified to work on the power panel system. In many locations it is
  2611.   illegal to rewire the panel unless you are a licensed electrican.
  2612.   
  2613.   In any case you need to know about the problem and what the solution is so
  2614.  
  2615.  
  2616.  
  2617.                                                                      PAGE 42
  2618.  
  2619.   you can tell the electrican what to do. If you have this problem and don't
  2620.   understand it, show the electrican this chapter.  He should understand it.
  2621.   The module to pass coded signals is referenced in the registered version.
  2622.   
  2623.   This problem can  be very annoying.  In the  registered version  is a much
  2624.   more detail discussion with the  problem areas fully explained,  solutions
  2625.   offered and various situations that different user might face are covered.
  2626.   
  2627.   In  addition  all  problems with  equipment,  the best  equipment  for the
  2628.   application and all problem areas/equipment  difference and other areas of
  2629.   difficulity encountered during the development  of AUTOMATE are discussed.
  2630.   These  dicussions  and  information  alone  are  worth  the  price  of the
  2631.   registered version of AUTOMATE. Some of these areas can rapidly exceed the
  2632.   ability of the average user to find or understand/correct the problem.
  2633.  
  2634.  
  2635.  
  2636.  
  2637.  
  2638.  
  2639.  
  2640.  
  2641.  
  2642.  
  2643.  
  2644.  
  2645.  
  2646.  
  2647.  
  2648.  
  2649.  
  2650.  
  2651.  
  2652.  
  2653.  
  2654.  
  2655.  
  2656.  
  2657.  
  2658.  
  2659.  
  2660.  
  2661.  
  2662.  
  2663.  
  2664.  
  2665.  
  2666.  
  2667.  
  2668.  
  2669.  
  2670.  
  2671.  
  2672.  
  2673.  
  2674.  
  2675.  
  2676.  
  2677.  
  2678.                                                                      PAGE 43
  2679.  
  2680.   
  2681.   
  2682.   WHAT DO I GET IF I REGISTER ?????????
  2683.   
  2684.   
  2685.   1. First of all my humble gratitude and thanks for rewarding my efforts.
  2686.   
  2687.   Second a completely  different program and  instructions for doing all the
  2688.   things discussed and demonstrated in the introductory shareware version.
  2689.   
  2690.   2.  Construction details on how  to build sensors,  calibration techniques
  2691.   and curve generators.
  2692.   
  2693.   A look at the  in/outs of designing  sensors and trimming  programs to use
  2694.   those sensors.
  2695.   
  2696.   A simple,  easy to do,  method of using graphic displays  to show off your
  2697.   control/monitoring handiwork.
  2698.   
  2699.   A complete example of how to build,  test,  calibrate and program a system
  2700.   to monitor analog real world parameters (visible light and temperature).
  2701.   
  2702.   The data sets for two temperature probes referenced to their part no.s and
  2703.   information on suppliers and design of those sensors.
  2704.   
  2705.   Example of how to  use that system  for parameter display  on the computer
  2706.   screen, data logging and setpoints generation for control applications.
  2707.   
  2708.   A complete discussion  on inputting  contact information via the gamecard.
  2709.   In addition a input expansion method to increase the number allowable.
  2710.   
  2711.   The only  complete  engineering based  progam  on the  market  for using a
  2712.   personal computer for monitoring, automation and control.
  2713.   
  2714.   3.  Construction details on  building a connection  box for the game port.
  2715.   The box  design  takes into  consideration the identification  of gamecard
  2716.   channels, programming considerations, acts as prototyping testbed to allow
  2717.   development  and  calibration  of  sensors  and allows  for  connection of
  2718.   sensors to the gamecard for monitoring or control applications.  Walks you
  2719.   through the calibration and testing of the gamecard for monitoring/control
  2720.   applications and has automatic characteristic curve generator.
  2721.   
  2722.   4.  A photo  of the  completed connection box,  other useful equipment and
  2723.   several prototype sensors.
  2724.   
  2725.   5.  Information  on  sensors  useful  in  home  applications.  Model No.s,
  2726.   approximate price, where to buy and how to use them.
  2727.   
  2728.   6. List of suppliers for X-10 technology equipment.
  2729.   
  2730.   7. List of suppliers for electronic and other hardware.
  2731.   
  2732.   8. Calibration details and examples of how to do it.
  2733.   
  2734.   9.  Sample  programs  for monitoring  and data  logging.  (source code  is
  2735.   included for all program examples.)
  2736.  
  2737.  
  2738.  
  2739.                                                                      PAGE 44
  2740.  
  2741.   
  2742.   10. Tips and hints on designing control programs.
  2743.   
  2744.   11.  A discussion  on  X-10 technology  and  how to communicate  with X-10
  2745.   modules.  Included  is  a  communication  program  for  use  with AUTOMATE
  2746.   monitoring and control programs.  A sample program using AUTOMATE and X-10
  2747.   modules  together.  Information  on  buying  the  best X-10  interface and
  2748.   communications software.  Discussions on the problem areas  and how to fix
  2749.   them.
  2750.   
  2751.   12.  A completely different program with more  in depth discussion in many
  2752.   areas.  The  registered  version  IS  NOT  a  warmed over  version  of the
  2753.   shareware version.  All redundant files of the  shareware version has been
  2754.   deleted.
  2755.   
  2756.   
  2757.   13.  Full disclosure  of all  methods and files.  All compiled  files have
  2758.   their  source  code  included.  That includes  all compiled  files of  the
  2759.   shareware version. Nothing is "hidden".
  2760.   
  2761.   14.  The only limitations to the purchaser are: The purchaser may not seek
  2762.   to duplicate the intent, methods or manner of AUTOMATE so as to superceed,
  2763.   or directly compete with  AUTOMATE in a  commerical manner or in any other
  2764.   manner render  AUTOMATE obselete.  The purchaser  shall have  the right to
  2765.   develop any other application not contained in AUTOMATE for his own use or
  2766.   sale.  Registration is  NOT a  license for  excusive use.  No restrictions
  2767.   shall be recognized due  to the purchasers copywrite,  patent or any other
  2768.   legal protection,  where the source is derived from AUTOMATE.  A reference
  2769.   to the  source  material is  required.  You CONNOT  COPY,  USE OR  INCLUDE
  2770.   AUTOMATE to  complete  your program.  No bundling  or  attaching of files,
  2771.   whole or in part.  The use permission is intented to allow for new product
  2772.   development. It is not a use through attachment permission.
  2773.   
  2774.   15.  Finally full  rights  to chop it  up and use  any part,  whole files,
  2775.   develop  any  application   (software  and   hardware)  and   include  any
  2776.   information,  in whole or  in part in  your application without any fee or
  2777.   liability.  Full rights to  copywrite or  patent any  equipment described,
  2778.   written material or methods. All ideas expressed in the registered version
  2779.   may be developed free of any liability or fee in so far as they are not in
  2780.   conflict with paragraph 14.  This right for  use is  intended to allow the
  2781.   user  to  develop  new,  novel and  useful products  where the  results of
  2782.   development of the  results of AUTOMATE  are integrated into  that product
  2783.   development.  Simple attachment or copying of methods,  techniques,  files
  2784.   whole or in part as to add value, enhance or complete a user's application
  2785.   for sale shall be viewed an infringement of the right to use permission.
  2786.   
  2787.   16.  All registered  users  MUST acknowledge  in writing (included  in the
  2788.   order form)  their liability  for further  distribution of  the registered
  2789.   version without financial remuneration to the author.  No purchase will be
  2790.   accepted  without  the  acknowledgement.  Purchasers  shall  fully  accept
  2791.   responsibility  for  ensuring  the  registered  version is  not  placed on
  2792.   electronic bulletin  boards  or any  other means of  mass duplication.  An
  2793.   understanding shall  exist  that registered copies  may be "marked"  by an
  2794.   identification means  to identify  the registered owner.  Registered users
  2795.   are free to make  an unlimited number  of copies for use by the registered
  2796.   owner on as many systems  as he owns or controls.  If the owner  is not an
  2797.  
  2798.  
  2799.  
  2800.                                                                      PAGE 45
  2801.  
  2802.   individual,  a site registration  is required and  the number of  users is
  2803.   restricted to 30 individuals per site. Each individual owner is restricted
  2804.   to  his  exclusive  use  only  without  a  site registration.  Transfer of
  2805.   ownership of AUTOMATE through sale,  gift or any other  means shall not be
  2806.   recognized by  the author.  Transfer of  ownership by  any means  shall be
  2807.   viewed as illegal further distribution of AUTOMATE.
  2808.  
  2809.  
  2810.  
  2811.  
  2812.  
  2813.  
  2814.  
  2815.  
  2816.  
  2817.  
  2818.  
  2819.  
  2820.  
  2821.  
  2822.  
  2823.  
  2824.  
  2825.  
  2826.  
  2827.  
  2828.  
  2829.  
  2830.  
  2831.  
  2832.  
  2833.  
  2834.  
  2835.  
  2836.  
  2837.  
  2838.  
  2839.  
  2840.  
  2841.  
  2842.  
  2843.  
  2844.  
  2845.  
  2846.  
  2847.  
  2848.  
  2849.  
  2850.  
  2851.  
  2852.  
  2853.  
  2854.  
  2855.  
  2856.  
  2857.  
  2858.  
  2859.  
  2860.  
  2861.                                                                      PAGE 46
  2862.  
  2863.   
  2864.   
  2865.   
  2866.   
  2867.   
  2868.   
  2869.   
  2870.   
  2871.   
  2872.   QUESTIONS
  2873.   
  2874.   
  2875.   1.  All software should have a "QUESTIONS" chapter.  O K, I've read it all
  2876.   but I still have these questions!! So, here is my questions chapter of all
  2877.   those things I didn't get around to answering.
  2878.   
  2879.   QUESTION:
  2880.   
  2881.   Do you sell the hardware, I don't want to build my own?
  2882.   
  2883.   ANSWER
  2884.   
  2885.   Maybe,  if there is  enough demand.  I'll probably stock  the sensor parts
  2886.   that  are  the  more  difficult ones  to obtain.  As for  the  other small
  2887.   contruction projects required at this time, I don't want to build them but
  2888.   if someone out there does I'll try to cooperate.  Nothing I present in the
  2889.   regisitered version  is  difficult to build.  Plus everything has  a parts
  2890.   list and a supplier referenced  to obtain those parts.  Most come from one
  2891.   source and I  even give  you the catalog numbers.  To get you  through the
  2892.   project,  I do alot  of "hand holding".  The general tone  does not assume
  2893.   that you are  an experienced in  electronics or computers and explains all
  2894.   steps as they are accomplished. Where I know small differences exists from
  2895.   computer to  computer,  the differences  are  pointed out,  with suggested
  2896.   solutions.  I've also picked  over the suppliers  and only list those that
  2897.   give results, plus I kind of rate them and point out some of the flaws.
  2898.   
  2899.   QUESTION
  2900.   
  2901.   Yeah,  but I don't know  anything about electronics,  I'm just the average
  2902.   computer wizard and I  always thought an  engineer was the guy who drove a
  2903.   train?  Plus I failed differential inverted  calculus and can't even spell
  2904.   lapasal transform or was it laplase transform, anyhow you get my drift?
  2905.   
  2906.   ANSWER
  2907.   
  2908.   Great,  you  don't  have  to  know  electronics.  The electronics  part is
  2909.   presented for dummies.  I "lead you  through the  woods" in the electronic
  2910.   and math areas.  You can get  working applications  by just "following the
  2911.   lead". In the areas of programing or math the examples are fully explained
  2912.   in a  prior  discussion to  doing  that part  but  the actual  application
  2913.   example to produce a working application is fully worked out.  The results
  2914.   are used  "cookbook style".  For the  "rocket scientists"  and math expert
  2915.   enough back ground is presented to let  you wander the woods for all sorts
  2916.   of goodies. The required math is on the level of balancing your checkbook.
  2917.   The more your knowledge base, the more you can do.
  2918.   
  2919.  
  2920.  
  2921.  
  2922.                                                                      PAGE 47
  2923.  
  2924.   QUESTION
  2925.   
  2926.   So,  if I can do automation  with the X-10 technology equipment,  why do I
  2927.   need AUTOMATE,  why not  just  buy off the  shelf equipment and  do really
  2928.   great systems  that will  really impress  all  my friends and  about to be
  2929.   friends?
  2930.   
  2931.   ANSWER
  2932.   
  2933.   Thats just it friend,  with the equipment bought off the shelf, you aren't
  2934.   even going to impress yourself.  The "off the  shelf" automation equipment
  2935.   is basically based on time.  All really good automation  type systems will
  2936.   require a good source of independent information for decision making. Time
  2937.   is  only  one  of  those  good  sources  of  information.  A  lot  can  be
  2938.   accomplished  based  on  time.  But  the  limits  appear  rather  quickly.
  2939.   Information like visible light level,  temperature and others  are what is
  2940.   really required to automate  most desired functions.  AUTOMATE is the link
  2941.   to allow  development of  that desired  information.  AUTOMATE allows  for
  2942.   complete data logging,  automation systems based on information other than
  2943.   time and the ability to monitor and display the results of automation, not
  2944.   just  another  "dumb"  system  blindly doing  its thing.  AUTOMATE is  NOT
  2945.   ANOTHER PRECANNED solution to the world's problems. AUTOMATE is written to
  2946.   inform,  guide and  allow  for the  user  to adapt  automation  using X-10
  2947.   technology and  hybrid  control systems  to their needs  and requirements.
  2948.   AUTOMATE is NOT another magic solution.  It requires thought and some work
  2949.   on the users part. The flip side of the coin is it also allows the user to
  2950.   develop  powerful  automation  systems for  their use  or  for sale.  Plus
  2951.   AUTOMATE is the only really low cost, effective and workable system on the
  2952.   market for analog  and contact  control/monitoring that offers  a complete
  2953.   and fully  impletemented method  for achieving  results.  AUTOMATE is  not
  2954.   about selling you hardware and a "pig-in-the-poke" but is about a planned,
  2955.   method based  approach  to control/monitoring  using a  personal computer.
  2956.   Plus it  gets you  involved with the application,  don't believe any other
  2957.   promises, your application with differ from the next guys, the trick is to
  2958.   understand  the  basics  and  background  to  handle  your  own particular
  2959.   application.  AUTOMATE is not an experiment type based program.  The basis
  2960.   is engineering methods.  The sensor data is  developed from manufacturer's
  2961.   data.
  2962.   
  2963.   
  2964.   QUESTION:
  2965.   
  2966.   Is there any good reference book for a beginner programming type who would
  2967.   like to try but finds all those IBM manuals makes mush out of the brain?
  2968.   
  2969.   ANSWER
  2970.   
  2971.   Get the  ACORN  instruction manual  (lot  of grade school  and junior high
  2972.   schools used that computer) very good entry level introduction. The Timex/
  2973.   Sinclair instruction manuals  were excellant,  even a braindead  adult can
  2974.   understand using those manuals. For color and graphics beginning reference
  2975.   I highly recommend Carl  Shipman's "How to  program your IBM PC  - Color &
  2976.   Graphics".  Ask for it at any good bookstore.  If they don't have it,  ask
  2977.   them to order it. The fancy standard identification number (most USA books
  2978.   now have a unique standard type number that identifies that book), kind of
  2979.   like "dog tags for books". The number is "ISBN 0-89586-256-4". Using those
  2980.  
  2981.  
  2982.  
  2983.                                                                      PAGE 48
  2984.  
  2985.   references and an occasional foray into the IBM BASIC manual you can under
  2986.   stand  anything  in  the  demo  programs.  I  am  not  your most  brillant
  2987.   programmer,  more like hack and mash and alot of dust.  I do not recommend
  2988.   playing around  with  automation without  a little  programming knowledge.
  2989.   Using precanned programs to do things you  do not understand is asking for
  2990.   trouble. If you get stuck, ask your kids, if your a kid, ask your parents.
  2991.   Anyway how  are you  ever really  going to  be able  to explain  it to the
  2992.   insurance company if you burn the house down.
  2993.   
  2994.   QUESTION
  2995.   
  2996.   Do you want to go to work for me?
  2997.   
  2998.   ANSWER - No
  2999.   
  3000.   QUESTION
  3001.   
  3002.   I have a brillant idea or a problem, can I call you.
  3003.   
  3004.   ANSWER
  3005.   
  3006.   Yes,  but please  not till  after 12 noon  EST and not after  8 PM EST.  I
  3007.   prefer most things in writing. You have to think it out better.
  3008.   
  3009.   QUESTION
  3010.   
  3011.   Is this computer control and automation dangerous?
  3012.   
  3013.   ANSWER
  3014.   
  3015.   Yes,  if  you  are careless.  The X-10  technology  control involves  high
  3016.   voltage,  such as  110 VAC  and 220 VAC.  If you stick your  tongue into a
  3017.   regular wall  power receptable  you will get hurt.  Computer control is an
  3018.   extension of  the  safety and  good housekeeping  practices  that everyone
  3019.   should follow around the home without any computers involved. There is "NO
  3020.   MAGIC", if you do stupid things, no computer is going to protect you.  The
  3021.   analog and control  monitoring that I  talk about is inherently safe.  The
  3022.   highest voltage present if you do things correctly is 5 VDC.  If I make no
  3023.   other impression or get  no other point across,  KNOW WHAT YOU DOING - the
  3024.   home is probably  the most unsafe  place we are exposed too.  USE THE SAME
  3025.   CARE WITH COMPUTER AUTOMATION THAT YOU  USE WITH ANY HIGH VOLTAGE,  MOVING
  3026.   PARTS OR OTHER HOME HAZARDS.
  3027.   
  3028.   QUESTION
  3029.   
  3030.   Can money be made from the automation/control/monitoring applications?
  3031.   
  3032.   ANSWER
  3033.   
  3034.   Lord,  yes!  The advent  of  home automation  opens  up the  field  of new
  3035.   hardware or software products in a  home market that is probably saturated
  3036.   with data bases, word processors, games, etc. Automation labs are fun. The
  3037.   market has  not even  made a  tiny  dent in  the applications  of what  is
  3038.   possible.  This  field  is  kind  of  an experimenters  and  hobby control
  3039.   engineers ballgame right  now with folks  building alot of  their hardware
  3040.   and  writing  their  own  application  software.  I usually  know  what is
  3041.  
  3042.  
  3043.  
  3044.                                                                      PAGE 49
  3045.  
  3046.   happening in this area  and there is  really no one trying  to exploit the
  3047.   home  market  in its  full scope  yet.  It requires  a  different kind  of
  3048.   computer thinking.  The world is full of one function,  don't hand me that
  3049.   type  screwdriver  (I  only  do  Phillip  head  screws)  type folks.  Good
  3050.   automation  requires  general  practitioners,  those with  skills  in many
  3051.   different areas and the ability to see  the solution and then stay with it
  3052.   through the final implementation.  Those folks who can cut the mustard and
  3053.   are organized and can count  on a ready market.  It is there,  you have to
  3054.   find it  and then  serve a niche.  The market is huge  and really not even
  3055.   widely understood as  to its potential.  No one manufacturer dominates the
  3056.   industrial market, its is a market of niches, the personal computer market
  3057.   will also be a market of niches. The really good ideas will survive and be
  3058.   rewarded.  Expect hype  and  the ad  persons to muddy  the waters,  I hope
  3059.   software like this will provide an alternate product.
  3060.   
  3061.   
  3062.   QUESTION
  3063.   
  3064.   What if I try it but can't understand or am just turned off?
  3065.   
  3066.   ANSWER
  3067.   
  3068.   The general field of  automation/control/monitoring is huge.  I have found
  3069.   you start in one  area and your interests  just takes you from one area to
  3070.   another. It is easy to get "hooked". Unlike most computer stuff, where its
  3071.   all pre-  canned and  you feel like a  fool for not being  able to see the
  3072.   solution. Computer control and automation is not precanned and you have to
  3073.   get involved with  your particular application.  Once you aquire the basic
  3074.   working  knowledge  its  very  difficult  not  to  like  it.  There is  no
  3075.   right/wrong type thinking.  There are many different solutions.  I found I
  3076.   will start with a preconceived idea about  something and find I'm all wet,
  3077.   halfway through the problem.
  3078.   
  3079.   QUESTION
  3080.   
  3081.   I have seen all sorts of magazine articles, ads and that sort of thing, is
  3082.   this just another come on,  long on selling,  long on promises  and then I
  3083.   won't be able to get it to work?
  3084.   
  3085.   ANSWER
  3086.   
  3087.   There is  going  to be  a  certain amount of  that hype.  Anyone promising
  3088.   "magic solutions"  with  no basic  computer knowledge  or  "miracles" with
  3089.   precanned software is probably leading you down the primrose path.  A good
  3090.   solid knowledge of computer basics,  a little programming knowledge,  some
  3091.   curiosity,  good  organization,  common  sense  and  some  stick-to-it  is
  3092.   required for  success.  If your  the  type person  who can be  found going
  3093.   sixteen ways all at  once or expects  instant success based on a very thin
  3094.   knowledge base your  in for trouble.  In addition you can  get hurt or get
  3095.   others hurt.
  3096.  
  3097.  
  3098.  
  3099.  
  3100.  
  3101.  
  3102.  
  3103.  
  3104.  
  3105.                                                                      PAGE 50
  3106.  
  3107.   QUESTION
  3108.   
  3109.   Isn't all this very expensive?
  3110.   
  3111.   ANSWER
  3112.   
  3113.   No, just the opposite. You can build most hardware for sensors and control
  3114.   devices. There are new small, cheap computers (just buy the box), get used
  3115.   monitors, printers, keyboards and hang a system together. You don't need a
  3116.   hard disk, the number of ports (com, printer, game, external devices), the
  3117.   amount of  RAM,  things like  that  are more important.  A one  disk drive
  3118.   machine is fine.  Most can be  put together  by going to  salvage computer
  3119.   companies. I bought a new keyboard and a very expensive tilt monitor (with
  3120.   small burnt areas on  the screen - which  has no effect on  what I want to
  3121.   do)  for  $50.  Used  all  the  extra  equipment  that  was  laying around
  3122.   collecting dust.  In all for a 1 Meg RAM,  286 AT, one disk drive, w/2 com
  3123.   ports,  parallel printer port,  external drive port, game port, monochrome
  3124.   monitor,  joystick,  connector box, C-Itoh 8510 printer, electronic parts,
  3125.   new  digital  autoranging  multimeter  final  cost around  $600.00  and my
  3126.   regular make-the-money computer is not  at risk at all.  I have used parts
  3127.   out of  my "junk  box" that I have  never expected to ever  have a use for
  3128.   again.  You don't need super "high tech" to be effective. Moreover its the
  3129.   one area of  personal computers  where if you want,  you can have complete
  3130.   control over developing YOUR SYSTEM.  It may not be the best, may not even
  3131.   work very  well,  but it  is YOURS.  With a little  skill and time,  it is
  3132.   possible to build a very nice system.
  3133.   
  3134.   Plus the  X-10 stuff  is reasonable and  can be built  up in phases.  Also
  3135.   using the contact  input scheme given  in the registered  version bypasses
  3136.   the most expensive modules.
  3137.   
  3138.   QUESTION
  3139.   
  3140.   Yeah,  but  is  it  fun?  I'm up  to HERE  with computer  stuff.  All that
  3141.   databases, inputs demands, cross-inverted double whammy eat the dots games
  3142.   until I could just bust.  It has left me badly  burnt-out on computers and
  3143.   just plain  jaded.  I just  think I've  seen it all.  Nothing turns  me on
  3144.   anymore !!!
  3145.   
  3146.   ANSWER
  3147.   
  3148.   Pal,  the only thing more fun is the monkey cage at the zoo around feeding
  3149.   time when they get real frisky.  As for the jaded part,  you're gonna have
  3150.   to see some sort of a therapist or shrink for the rest of your problem.
  3151.  
  3152.  
  3153.  
  3154.  
  3155.  
  3156.  
  3157.  
  3158.  
  3159.  
  3160.  
  3161.  
  3162.  
  3163.  
  3164.  
  3165.  
  3166.                                                                      PAGE 51
  3167.  
  3168.   
  3169.   
  3170.  
  3171.  
  3172.  
  3173.  
  3174.  
  3175.  
  3176.  
  3177.  
  3178.  
  3179.  
  3180.  
  3181.  
  3182.  
  3183.  
  3184.  
  3185.  
  3186.  
  3187.  
  3188.  
  3189.  
  3190.  
  3191.  
  3192.  
  3193.  
  3194.  
  3195.  
  3196.  
  3197.  
  3198.  
  3199.  
  3200.  
  3201.  
  3202.  
  3203.  
  3204.  
  3205.  
  3206.  
  3207.  
  3208.  
  3209.  
  3210.  
  3211.  
  3212.  
  3213.  
  3214.  
  3215.  
  3216.  
  3217.  
  3218.  
  3219.  
  3220.  
  3221.  
  3222.  
  3223.  
  3224.  
  3225.  
  3226.