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Durante imenso tempo perguntei para que era esta aplicacão e como pretendias fazer a simulacão da cor numa escala humana (tipo no quarto...) e só agora percebi que queres meter isto num aquário. LOL
Converter o teu código de basic para ser usado no Arduino deve ser relativamente simples. A principal diferenca está na sintaxe do código que tens de alterar. Acho que podes fazer a maior parte disso, funcão a funcão e ir testando e se tiveres problemas colocar no fórum. Tens de replicar o teu hardware com o Arduino primeiro para poderes testar o código. O LCD é simples de ligar e programar e o resto suponho que sejam sensores digitais, que também são simples com as bibliotecas correctas.
Quando tiveres este software passado para C para ser usado no Arduino e já testado, torna-se mais fácil de escrever a funcão que pretendes.
Eu assim por alto acho que uma maneira "bonita" de fazer seria usando o valor de segundos no dia para calcular a luminosidade.
Portanto, um dia tem 86400 segundos.
Se quiseres comecar a luminosidade às 7 horas da manhã (25200 segundos) e chegar ao máximo da luminosidade às 9 horas (32400), podes fazer uma equacão como esta que te dá um aumento linear de luz de 0 a 255 entre as 7 da manhã e as 9.
PWM = ((agora - 25200)*255)/7200
Onde 7200 é a diferenca entre as 7 e as 9 da manhã em segundos. 255 é o valor máximo do PWM que podes enviar e "agora" é o valor lido do teu RTC.
Depois tinhas apenas de verificar os limites do valor calculado com algo como:
if (PWM < 0 ) PWM = 0; //verificar que não passa a negativo.
if (PWM > 255) PWM = 255; //verificar que não passa do máximo para o PWM.
Certamente que depois seria possível de adicionar um parâmetro para calcular o anoitecer da mesma maneira que fiz aqui.
Eu assumi que a luz é linear, mas pela minha experiência a ver o pôr do sol a luminosidade não aumenta de forma linear, mas sim de forma exponencial. Para isso teríamos de adicionar um termo exponencial em vez da fracão (255/7200).
Depois, como disseste que tens uma biblioteca que te calcula a que horas o dia comeca e provavelmente quanto tempo demora a ter luminosidade máxima, podes usar essa biblioteca para calcular os valores que na minha equacão defini como 7 da manhã e duas horas para amanhecer completamente.