Coffee HOWTO
Georgatos Photis gef@ceid.upatras.gr
v0.5, 15 Stycznia 1998
WWeerrssjjaa ppoollsskkaa:: LLeesszzeekk UUrrbbaaññsskkii ttyyggrryyss@@ffiiddoonneett..oorrgg..ppll
v1.0, 4 Sierpnia 1998
Jedna z najbardziej zastanawiaj±cych uwag o oprogramowaniu, które
kiedykolwiek s³ysza³em - czy ten lub inny program mo¿e zrobiæ kawê.
Linux POTRAFI j± zrobiæ. I smakuje doskonale! Od d³ugiego czasu
ludzko¶æ zastanawia siê, czy komputery potrawi± robiæ kawê... Ludzie
potrzebuj± kawy, ¿eby obudziæ siê i nie zasypiaæ przed komputerem
przez d³ugi czas. Ka¿dy wie, ¿e najlepsze programy pisze siê w nocy...
G³ównym problemem jest kontrolowanie ekspresu do kawy komputerem, tak
¿eby mo¿na by³o sterowaæ go programowo. Ogólnie oznacza to implemen
tacjê prze³±cznika W£/WY£ w obwodzie kontroluj±cym zasilanie ekspresu
do kawy. Ten dokument zosta³ napisany w standardzie ISO-8859-2.
______________________________________________________________________
Spis tre¶ci
1. Menu
1.1 Kawa francuska
1.2 Nescaffe
1.3 Frappe
1.4 Freddo
1.5 Cappucino (do dodania)
1.6 Espresso (do dodania)
2. Uk³ad elektroniczny
2.1 Napiêcie kontroluj±ce 0-5V z komputera
2.2 Kontrolowanie za pomoc± przeka¼nika
2.3 Kontrolowanie triakiem - sposób 1
2.4 Kontrolowanie triakiem - sposób 2
3. Oprogramowanie
3.1 Program obs³ugi
3.2 Sterownik
3.3 £±czenie siê z Internetem
4. Oznaki przedawkowania
5. Rozszerzenia
6. Odno¶niki
7. Inne
7.1 Wstêp
7.2 Autorstwo i nadzór
7.3 Prawa autorskie
7.4 Dodatkowi autorzy
8. Od t³umacza
______________________________________________________________________
11.. MMeennuu
11..11.. KKaawwaa ffrraannccuusskkaa
Popularna kawa w¶ród programistów, poniewa¿ nie wymaga d³ugiego
przygotowania i nadzoru, tak jak programy komercyjne. Jej doskona³y
smak zainspirowa³ tysi±ce programistów do napisania wy¶mienitych
programów, napisanych w pierwszych godzinach dnia. Windowsy na
przyk³ad zosta³y napisane o 5:00 rano, dziêki tej kawie. Wynik
gwarantowany.
11..22.. NNeessccaaffffee
Nescaffe jest dosyæ mocn± kaw±, gotowan± przez nalewanie gor±cej wody
do mieszaniny kawy, cukru i wody. Zazwyczaj powinno siê braæ jedn±
³y¿kê kawy i jedn± ³y¿kê cukru, oraz trochê wody w celu zmieszania. W
tym czasie powinna zagotowaæ siê gor±ca woda. Wtedy zmieszaj j± z
reszt± - mo¿esz dodaæ mleka. Chocia¿ mo¿esz u¿ywaæ czego¶ prostszego
ni¿ ekspres do kawy do zagotowania wody, wiele razy widzia³em powy¿sz±
procedurê.
11..33.. FFrraappppee
Popularna wersja powy¿szej kawy. W³a¶ciwie nie jest potrzebny ekspres
do kawy, a lodówka do otrzymania zimnej wody i kostek lodu.
11..44.. FFrreeddddoo
Trudny przepis. Przeczytaj coffe-faq (zobacz odno¶niki)
11..55.. CCaappppuucciinnoo ((ddoo ddooddaanniiaa))
11..66.. EEsspprreessssoo ((ddoo ddooddaanniiaa))
22.. UUkk³³aadd eelleekkttrroonniicczznnyy
Ogólny schemat wygl±da tak:
--------- 0-5V --------- ~220V -----------------
| PC |===>===| Obwód |========|Ekspres do kawy|
--------- --------- -----------------
Celem jest wziêcie napiêcia kontroluj±cego z komputera, które bêdzie
napêdzaæ elektrycznie odizolowany uk³ad z przeka¼nikiem lub triakiem.
Je¿eli twój ekspres do kawy jest du¿y (wiêcej ni¿ 200W), musisz wybraæ
przeka¼nik, a je¶li nie, wystarczy triak.
Wszystkie uk³ady tu przedstawione zosta³y przetestowane raz albo
wiêcej, ale TY ODPOWIADASZ ZA SKUTKI U¯YWANIA. Je¿eli nie masz
do¶wiadczenia z elektronik±, NIE baw siê z tym, inaczej mo¿e ci co¶
nie wyj¶æ...
Powiniene¶ byæ bardzo ostro¿ny przy eksperymentach z 220V - mo¿na
u¿ywaæ odpowiedniego bezpiecznika.
22..11.. NNaappiiêêcciiee kkoonnttrroolluujj±±ccee 00--55VV zz kkoommppuutteerraa
Oto prosty przyk³ad pobrania napiêcia 0-5V z portu równoleg³ego
komputera.
Widok od ty³u
Mêskie z³±cze ----- Pin 10 - ACK
DB25 | | Pin 9 - D7
| | Pin 2 - D0
~Strobe v v v Pin 1 -
_________________________________________________________
/ \
\ 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 /
\ /
\ 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 /
\___________________________________________________/
Pin 1 to ,,Strobe'' (logika odwrotna)
Piny 2-9 to sygna³y SZYNY DANYCH (DATA BUS), dok³adnie to, co zosta³o
wpisane do (hmm ,,klamek''??? (latches) - przyp. t³um.) komend± OUTB.
Pin 10 to sygna³ potwierdzenia (ACK) sterowany przez ciebie, tak ¿ebyæ
móg³ wyprodukowaæ przerwanie.
Piny 18-25 s± zwarte i jest to uziemienie (GND).
Dok³adniej:
<= we pin G³ówny Nazwa
=> wy DB25 pin sygna³u Bit Uwagi
-------- ---- ------ ------- --- -----------------------
=> 1 1 -Strobe C0- Ustaw niskie napiêcie >0.5us do wysy³.
=> 2 2 Dane 0 D0 Ustaw na pierwsze znacz±ce dane
=> 3 3 Dane 1 D1 ...
=> 4 4 Dane 2 D2 ...
=> 5 5 Dane 3 D3 ...
=> 6 6 Dane 4 D4 ...
=> 7 7 Dane 5 D5 ...
=> 8 8 Dane 6 D6 ...
=> 9 9 Dane 7 D7 Ustaw na ostanie znacz±ce dane
<= 10 10 -Ack S6+IRQ Niskie napiêcie ~ 5uS, po zaakcept.
<= 11 11 +Busy S7- 1 Dla Zajête/Offline/B³±d
<= 12 12 +PaperEnd S5+ 1 Dla braku papieru
<= 13 13 +SelectIn S4+ 1 Dla wybranej drukarki
=> 14 14 -AutoFd C1- Ustaw na 0 dla LF
<= 15 32 -Error S3+ 0 dla B³êdu/Offline/Koñca papieru
=> 16 31 -Init C2+ Ustaw niskie napiêcie > 50uS do inicjalizacji
=> 17 36 -Select C3- Ustaw na 0 do wybrania drukarki
<==>18-25 19-30 GND
22..22.. KKoonnttrroolloowwaanniiee zzaa ppoommoocc±± pprrzzeekkaa¼¼nniikkaa
Najprostszy mo¿liwy do zbudowania uk³ad to:
Vcc
|
+---------+
| __|__
Przeka¼nik /^\ Dioda 1N4002
| /---\
| |
+---------+
|
| /
4.7K B|/ C
port równoleg³y >-\/\/\/\/-| Tranzystor NPN: BD547A lub 2N2222A
|\ E
| V
|
pin GND portu równ. >--------+
|
Uziemienie
Po³±cz Vcc z napiêciem równym napiêciu przeka¼nika (zazwyczaj 5 lub
12V). Oczywi¶cie parametry przeka¼nika powinny byæ poprawne dla
twojego ekspresu.
Barmani czêsto umieszczaj± przeka¼nik ZA tranzystorem, na emiterze (E)
zamiast na kolektorze (C). Nie jest to dobre, poniewa¿ obci±¿a
tranzystor i mo¿e byæ powodem zrobienia z³ej kawy :-). Dioda 1N4002
jest potrzebna do ochrony tranzystora przed napiêciami przeka¼nika.
Je¶li jej nie u¿yjesz, tranzystor stanie siê ciemniejszy i zacznie
dymiæ...
22..33.. KKoonnttrroolloowwaanniiee ttrriiaakkiieemm -- ssppoossóóbb 11
Je¿eli potrzebujesz prostego obwodu, u¿yj sterownika triaków Motoroli
- MOC301[012], razem z triakiem ogólnego zastosowania, takim jak SC
141D. Metoda ta ma zaletê - nie musisz stosowaæ dodatkowego ¼ród³a
zasilania.
Dla nieindukcyjnych ³adunków:
270 1 +-------+ 6 180
+5v -VAVAVA-----+ +----VAVAVA-----+-------------- Linia gor±ca
2 | MOC | |
TTL in ---------+ 3012 +nc VA SC141D
| | 4 / |
nc+ +------------/ |
+-------+ +----\/\/\/---- Line Neutralna
OBCI¡¯ENIE
Je¿el bêdziesz pracowa³ z napiêciem 220V, wybierz 3021. Do obci±¿eñ
indukcyjnych powinny byæ stosowane kondensatory obej¶ciowe, zobacz
,,_M_o_t_o_r_o_l_a _A_p_p_l_i_c_a_t_i_o_n _N_o_t_e _A_N_-_7_8_0. Ekspresy do kawy s± raczej
obci±¿eniami oporno¶ciowymi, a nie indukcyjnymi (jak silniki), ale kto
wie, jaki jest twój...
22..44.. KKoonnttrroolloowwaanniiee ttrriiaakkiieemm -- ssppoossóóbb 22
+5VDC
| 180 180 2.2k
+---/\/\/\----+-----+ +----/\/\/-+--/\/\/\---+-------> 120V
| 1| |6 | | Gor±ca
| +=====+ | | MT1
| | MC | Sterown.| +-+
| | 3032| triaków | G | | TRIAK
| +=====+ | /| |
\ 2| |4 | / +-+
2N3904 |----+ | | | | MT2
/ | +--------- | -------+ |
V \ | | |
| / | \ |
| \ 43 .01u --- 10k / |
| / 500V --- \ |
| | | / |
+------+ | | | Neutralna
| +--------+--+---o o--> 120V
/ load
>-/\/\--| 2N3904
\
V
|
---
///
Powiniene¶ zmieniæ rezystory na odpowiednie dla 220V.
Opis obwodu:
MC2032 jest optoizolacyjnym sterownikiem triaka. 180-omowy rezystor
zapewnia napiêcie dla diody LED w optoizolatorze. Zmieñ warto¶æ
rezystora, je¶li to potrzebne, ¿eby uzyskaæ poprawny pr±d (np. 15mA).
Zauwa¿, ¿e nie mo¿esz testowaæ tego uk³adu bez obci±¿enia. Triak nie
prze³±czy siê, je¿eli nie bêdzie pod³±czony do ¼ród³a napiêcia
zmiennego, nie mo¿esz wiêc testowaæ go bez u¿ycia napiêcia AC i
obci±¿enia. Zauwa¿ napisz ,,500V'' na obudowie kondensatora .01.
33.. OOpprrooggrraammoowwaanniiee
33..11.. PPrrooggrraamm oobbss³³uuggii
Bêdziesz musia³ napisaæ program wykonuj±cy nastêpuj±ce czynno¶ci:
· Zdobywa uprawnienia do u¿ywania przestrzeni adresowej I/O, przez
odwo³anie do j±dra komend± iiooppeerrmm, np. _i_o_p_e_r_m_(_P_O_D_S_T_A_W_A_, _z_a_k_r_e_s_, _1_)_;
· Wykonuje instrukcjê ustawiaj±c± napiêcie 0-5V w porcie równoleg³ym,
np. _o_u_t_b_(_1_, _P_O_D_S_T_A_W_A_)_;
· Czeka, a¿ kawa bêdzie gotowa. By³oby nie¼le, je¿eli móg³by odczytaæ
ten czas z linii komend.
· Wy³±cza wtedy ekspres: _o_u_t_b_(_0_, _P_O_D_S_T_A_W_A_)_;
· Przed koñcem, powinien oddaæ port - _i_o_p_e_r_m_(_P_O_D_S_T_A_W_A_, _z_a_k_r_e_s_, _0_)_;
Zmieñ PODSTAWÊ na 0x3bc dla /dev/lp0, 0x378 dla /dev/lp1 i 0x278 dla
/dev/lp2, _z_a_k_r_e_s na 8.
Dobrze by³oby daæ programowi prawa setuid, ¿eby ka¿dy móg³ piæ kawê!
(UWAGA: _n_i_e ustawiaj tych praw w ,,usieciowionym'' komputerze, grozi
to po¿arem itd. wywo³anym przez nieuprawnionych u¿ytkowników! - przyp.
t³um.)
33..22.. SStteerroowwnniikk
Przeczytaj Kernel Hacker's Guide i zaimplementuj sterownik (s±dzê, ¿e
mo¿e on byæ stosowany w trybie u¿ytkownika). Skompiluj go jako modu³,
¿eby¶ nie musia³ kompilowaæ j±dra przy ka¿dym uaktualnieniu. Napisz:
echo cappucino > /dev/coffee
Uzyskasz fili¿ankê gor±cej kawy w minutê. Pamiêtaj, ¿eby daæ
prawid³owe prawa dostêpu do /dev/coffee, zale¿nie od tego, czy chcesz,
¿eby kawê robi³ tylko root, czy nie.
Zalet± tej metody jest obs³uga sprzê¿enia zwrotnego z ekspresu do kawy
przez u¿ycie ACK portu równoleg³ego tak, ¿eby ,,m±dre'' ekspresy mog³y
tworzyæ przerwanie.
Zrób to jako pracê domow±.
33..33.. ££±±cczzeenniiee ssiiêê zz IInntteerrnneetteemm
(zalecam implementacjê tej technologii tylko w sieci LAN, z powodu
bezpieczeñstwa - przyp. t³um.)
Je¿eli napisa³e¶ program w C (obja¶nienia powy¿ej), wystarczy zrobiæ
prosty skrypt CGI w³±czaj±cy i wy³±czaj±cy ekspres do kawy. Powiniene¶
napisaæ kilka ³adnych stron WWW wyja¶niaj±cych jak zrobiæ kawê i
umie¶ciæ je na serwerze WWW AAppaacchhee...
44.. OOzznnaakkii pprrzzeeddaawwkkoowwaanniiaa
· podniecenie
· nerwowo¶æ
· bezsenno¶æ
· czêstoskurcz lub arytmia serca
· zaburzenia ¿o³±dkowe
· niepokój, pobudzenie
55.. RRoozzsszzeerrzzeenniiaa
Oto nasze pomys³y:
· Opisany tutaj sprzêt i oprogramowanie mo¿e zostaæ rozszerzone do
obs³ugi grzanek, wo³owiny, jab³ecznika itp.
· Zestaw o¶miu ekspresów. To pozwoli ci przyrz±dziæ kawê nawet wtedy,
gdy jeden jest ju¿ w u¿yciu. Bêdzie to oczywi¶cie mieæ wp³yw na
wydajno¶æ. (mo¿e RAIC - Redundant Array of Independent Coffee-
machines :-))))) - przyp. t³um.)
· Ekspres do kawy o równoleg³ym wektorze bêdzie w przysz³ym wydaniu.
· Je¿eli bêdzie ci potrzebna maksymalna automatyzacja, wymagane bêd±
dodatkowe uk³ady i czujniki, ¿eby¶ móg³ kontrolowaæ poziom wody,
temperaturê i jako¶æ kawy.
· W bliskiej przysz³o¶ci zaimplementujemy obs³ugê SNMP.
· Szeregowy ekspres do kawy na 115Kbps.
66.. OOddnnoo¶¶nniikkii
· http://daisy.uwaterloo.ca/~alopez-o/caffaq.html Internet Coffee-FAQ
· http://lonestar.texas.net/~andrew/f_pc.htm Wiele uk³adów w ASCII.
Niektóre z nich s± przeznaczone dla portu równoleg³ego.
· http://shell.rmi.net/~hisys/parport.html Wszystko, co chcieliby¶cie
siê dowiedzieæ o porcie równoleg³ym, ale boicie siê zapytaæ.
· http://sunsite.unc.edu/LDP/HOWTO/mini/IO-Port-Programming
Programowanie portów I/O w systemie Linux.
· http://www.redhat.com:8080/HyperNews/get/khg.html Jak napisaæ
w³asne sterowniki urz±dzeñ. Zrób to!
· http://www.hut.fi/Misc/Electronics/circuits/parallel_output.html
Strona Tomi'ego Engdahl'a jest KONIECZNA do zobaczenia przez
ka¿dego lubi±cego elektronikê.
· http://www.yahoo.com/Computers_and_Internet/Internet/Entertainment/Interesting_Devices_Connected_to_the_Net/Coffee_Machines/
Ekspresy do kawy on-line. Niestety, nie ma testów.
· http://www.cs.su.oz.au/~bob/coffee.html Ten ekspres do kawy robi
tylko cappucino. Powinien byæ rozszerzony!
· http://einstein.et.tudelft.nl/~janssen/ Gor±ca kawa z Holandii.
· http://circe.chinalake.navy.mil/cgi-bin/spion/snapit.cgi
· http://www.cl.cam.ac.uk/coffee/coffee.html
· http://www.menet.umn.edu/coffeecam/
77.. IInnnnee
77..11.. WWssttêêpp
Ten dokument by³ pierwotnie napisany w jêzyku helleñskim (greckim),
ewoluuj±c z ma³ej debaty na li¶cie greckich u¿ytkowników Linuxa, czy
Linux potrafi zrobiæ kawê, czy nie. By³ on artyku³em w naszym piêknym
magazynie Linuxowym ,,magaz'': http://www.linux.gr/magaz. Pamiêtaj,
¿e jest on napisany po grecku.
77..22.. AAuuttoorrssttwwoo ii nnaaddzzóórr
Nazywam siê Georgatos Photis i jestem (jeszcze-nadal mo¿e przez d³ugi
czas) studentem wydzia³u In¿ynierii Komputerowej i Informatyki na
Uniwersytecie Patras. Jestem zazwyczaj dosyæ zajêty greck±
dokumentacj± i stronami WWW, ale mogê przyjmowaæ dodatki do tego
HOWTO, je¿eli nie bêdziesz niecierpliwy.
77..33.. PPrraawwaa aauuttoorrsskkiiee
Standardowe prawa autorskie wszystkiego od Linuxa... Przeczytaj
wszystkie i wybierz najwa¿niejsze. Inaczej nie mo¿esz kopiowaæ tego
dokumentu.
77..44.. DDooddaattkkoowwii aauuttoorrzzyy
· Krzysztof Kolumb Jego prawdziwe imiê to Cristobal Colon. On jako
pierwszy przywióz³ kawê z Ameryki, która zosta³a odkryta przez
niego (dla Europejczyków) w roku 1492.
· Kostas Lialiambis by³ pierwszym, który odwa¿y³ siê powiedzieæ, ¿e
nie mo¿e zrobiæ kawy za pomoc± jego maszyny Linuxowej!
· Panagiotis Vrionis i Yannakopoulos Haralambos podrzucili mi
interesuj±ce i humorystyczne uwagi.
88.. OOdd tt³³uummaacczzaa
Je¿eli znajdziesz jakie¶ b³êdy, daj mi znaæ. :-)
