ATtiny - Dagsljussynkroniserad realtidsklocka?

[JohnA]

Jag har ett extremt hårdvarusnålt och batterisnålt projekt där jag inte bara behöver skilja på natt och dagsljus utan också med ledning av dagsljuset räkna ut när natten gått in i den period då de flesta människor sover.

Realtidsklocka och kristall saknas, det blir långsam RC-oscillator. Inte heller kommer det finnas någon möjlighet för "användarjusteringar", manicken måste själv räkna ut på ett grovt ungefär vad klockan borde vara oavsett om det är sommar eller vinter då batteriet sätts i. Det kan få ta ett par dygn att hitta rätt, det gör ingenting, och precisionen behöver inte vara bättre än någon timme eller två. Huvudsaken är att konstruktionen kan spara några batteritimmar varje natt när alla ändå sover. Jag kommer använda konstruktionens enda status-LED som ljussensor, har experimenterat med detta tidigare så den tekniken har jag koll på. Manicken är tänkt att sitta utomhus väl exponerad för dagsljus.

Någon som har någon idé?

[Klas-Kenny]

Man borde väl kunna lägga in någon grov tabell typ:

När det är mörkt X antal timmar per dag så blir det mörkt ungefär klockan Y, och basera tidsberäkningen på det.

[ToPNoTCH]

Kan kan du sätta en MCU i sleep, och som vaknar på komparatoringången ?

På komparatorn sätter du en LDR.

Om din MCU inte kan väckas av komparator, kanske du har plats för en extern.

Det framgår ju inte om du redan har valt hårdvara osv. eller om du har "fritt val"

Texas har spottat ur sig ett par extremt strömsnåla saker, och även PIC XLP är bra på sånt.

[Meduza]

Sampla en gång i halvtimmen eller så, bygg upp en tabell med kanske 30 timmars mätningar, då får du en uppfattning om ljusnivåerna över dygnet, hitta sedan den X-timmars-period som är markant ljusare än dom andra timmarna, ta tiden i mitten av denna ljusaste period och gå framåt 12 timmar så borde du vara mitt i natten.

Dag 2 så gör du samma sak men jämför med om det är ca 24h sedan senaste gången det var natt och justerar en variabel framåt/bakåt på dygnet till medelpunkten mellan Dag 1 och Dag 2's mätningar, gör du sedan detta varje dag så borde du hamna rätt bra efter ett par dagar...

[Icecap]

Om inte enheten befinner sig i naturlig belysning blir det mycket svårt att få till någon form av dygnsavkänning! Men med <enbart> naturligt ljus att utgå ifrån kan det gå ganska bra att hitta ett "naturligt" dygn.

En del av dygnet är ju med dagsljus, mäter man i meningen "dag" kontra "natt" kommer det att finnas en rytm. Denna rytm ger dygnets längd (oscillatorns frekvens är ju osäker) och man kan programmera in en sorts PLL som synkroniseras till dygnet.

Middagstid kan anses vara (Solnergång - Soluppgång ) / 2 och därmed kan dygnet träffas rimligt exakt.

Men är det inomhusbelysning som avses blir det mycket svårare, iaf. om det rör sig om ljus i hemmet.

[PHermansson]

Det jag har sett när jag mätt ljus är att det är svårt... Starkt månljus "mäter starkare" än en gråmulen vinterdag.

[Nerre]

Ja, eftersom ljuset kan ha små variationer över dygnet så måste en väldigt långsam PLL vara det vettigaste.

Annars riskerar man ju att få feltriggning om solen t.ex. råkar täckas av mörka moln från mitt på dagen till nästa morgon.

Det gäller alltså att ha en mätcykel som är "ungefär ett dygn" och sen alltså synka in den mot de riktiga växlingarna.

[Icecap]

Och för att stänga ute månljus och få bättre detektering av dag/natt bör mätdioden vara IR-känslig - men då det redan finns en LED som ska användas kan det ju vara en önskedröm.

Sedan kan man sannolikt skapa en kalender-funktion baserat på tidsskillnaden mellan dag och natt men den funktion kan nog behöva runt ½-1 år för att synka in.

[Nerre]

Jag vet ju att man relativt enkelt kan synka in ett solur på en dag, genom att helt enkelt leta efter solens högsta höjd (det är ju söder, kl 12 enligt soltid). Men det är svårt att mäta sig fram till med bara en ljussensor, särskilt om det råkar vara molnigt:)

[anders_w]

Förslag: Sampla omgivningsljuset med jämna mellanrum, en gång i timmen eller så. Sen kör du värdena genom ett digitalt bandpassfilter och filtrera ut 24h-klockan från omgivningsljuset. Filtret ska vara så smalt som möjligt, din RC-klocka sätter begränsningen.

[AndLi]

Stoppa i batteriet i fabrik och ställ klockan då..

[Icecap]

AndLi: "Realtidsklocka och kristall saknas, det blir långsam RC-oscillator."
Efter en dag i posten är det alltså ganska kört med något som ens kan kallas noggrannhet...

[AndLi]

Mtp förslaget var att sampla ljuset med en diod kan vi nog sätta kravspecen till ca +-4h och det ska en taskig rc också klara.. Sannolikt går den att kalibrera tillräckligt bra...

[JohnA]

Tack för en massa bra och nykter input till mina funderingar. Det är inte hela världen om min manick får spunk ibland och trillar helt fel i tiden något dygn eller två men med tanke på störningar från månljus, regnmulen himmel, bilars strålkastarljus och konstant konstgjord belysning tror jag åtminstone tills vidare det är klokare om jag kostar på mig lite större batteri och låter manicken vara igång dygnet runt istället (men kanske släcker ner när infallande ljus är så kraftigt att LED:en ändå inte syns, oavsett tid på dygnet och orsak)

Det blir ett open source-projekt jag hoppas kommer roa andra hembyggare men av strategiska skäl behöver jag hålla lite till på avslöjandet. Hårdvaran är bestämd till absolut billigaste ATtinyn av utvecklingsskäl. PIC är mig veterligen ännu billigare och funkar säkert minst lika bra men jag har gjort mig av med alla PIC-relaterade utvecklingsprylar. Det får bli AVR Dragon och C tills det funkar som jag vill, sedan får gärna andra ta över och leda utvecklingen som de vill. Med lite tur kan det bli en rätt kul grej om fler får upp intresset. -Låt oss ta över världen, liksom...

[nibl]

Det jag har sett när jag mätt ljus är att det är svårt... Starkt månljus "mäter starkare" än en gråmulen vinterdag.

Har du en "vanlig" lux-givare så borde det vara stor skillnad mellan månljus (<1 lux) och en rejält mulen dag (>100 lux)