programmazione alba e tramonto artificiale

Buongiorno a tutti,
sono al mio primo post, ovvero in procinto di prendermi il primo azziatone per averlo scritto nel posto sbagliato e nel modo non corretto.
... ci provo.
Sono in bianco di Arduino. Ho solo visto che consente di trovare le più disparate soluzioni.
Ho cercato su tutta la rete la soluzione pronta alla mia esigenza e non l'ho trovata.
Il mio obirettivo è il seguente:
Gestire le luce artificiale in un ambiente in cui allevo uccelli esotici.
Gli uccelli regolano la loro vita (riproduzione/muta, in estremissima sintesi) in base alle ore di luce.
Vanno in estro in primavera e vanno in muta (cambiano il piumaggio) in autunno.
Finita la premessa.
Avrei bisogno di pilorare delle strisce di led trimmerabili, al massimo 400 W, con spettro di luce opportuno (12 V in corrente continua) in modo da accenderle e spegnarle riproducendo la fasi di alba e tramonto solari.
Programmando in modo variabile ogni giorno dell'anno e definendo almeno ora e minuti, ma meglio anche i secondi, dell'accensione e dello spegnimento.
Prima che mi leggo mille manuali e magari arrivo alla conclusione che non riuscirò mai ad utilizzare arduino per fare questa cosa chiedo:

  1. E' possibile?
  2. Escludendo il costo delle luci, quanto devo spendere, di hardware, per realizzare il mio programmatore?
  3. c'è modo di commissionare a qualcuno che per passione o per soldi, può darmi la soluzione già pronta?

Io ho già il mio foglio excel.
tipo:

data alba artificiale tramonto artificiale
01/12/2019 07:19:52 16:37:12
02/12/2019 07:18:23 16:38:41
...

grazie mille per aver letto tutto.
Roberto

... hai già provato a cercare qui sul forum per "alba tramonto"? ... perché sono sicuro di aver più volte visto discussioni simili ::slight_smile:

Guglielmo

Non mi sembra una cosa difficile. Un arduino, un RTC e una scheda di pilotaggio a MosFet oppure IGBT pilotata da una uscita PWM di Arduino.

QUESTO è il primo semplicissimo esempio che ho trovato in rete, ma chissà quanti ce ne sono.

steve-cr:
Non mi sembra una cosa difficile ...

... come ho già detto, se si fa una ricerca QUI SUL FORUM, si trovano svariate discussioni e progetti che parlano della cosa :wink:

Guglielmo

Buongiorno
Ho fatto un giro sul forum partendo dalla ricerca consigliata.
Grazie.
Mi rincuora sapere che la soluzione che sto cercando è sicuramente realizzabile.
Ho pure capito che per me è abbastanza ardua.
Io ho bisogno di una soluzione quasi ... chiavi in mano.
Credo di dover cercare altrove.
A meno che qualcuno o per passione o per un modico :slight_smile: riconoscimento economico abbia il piacere di aiutarmi.

Il progetto è interessante (fermo restando che non ho tempo, soprattutto per le questioni hardware),ma come al solito per fare qualcosa bene vanno valutati anche altri aspetti non immediatamente evidenti.

Qattrocento watt di potenza a 12V sono oltre trenta ampere di corrente. Le questioni impiantistiche come le sezioni dei cavi diventano molto importanti. A maggior ragione se si pensa di gestire tutto in PWM per variare la luminosità, che a queste potenze può introdurre sia disturbi radioelettrici che acustici (che, forse, anche ottici dal punto di vista dei pennuti). Pur non essendo qualcosa di complesso in sé stesso, non è banale come le semplificazioni dei demo in rete possono far pensare.

Altro aspetto... mi sembra strano che i pennuti in questione abbiano bisogno di accensioni/spegnimenti precise addirittura al secondo, perché allora per me sono molto più importanti altre cose, come la durata di alba e crepuscolo (molto diverse a diverse latitudini), e la durata di levata e tramonto... perché a me farebbe un po' strano un sole che si accende o si spegne di colpo (magari mentre sono in planata). E allora forse anche un sole che sta sempre fermo nello stesso posto non è la cosa più "naturale", e diverse luci illuminate lentamente in sequenza forse sarebbero meglio.

egidioluci.png

Naturalmente non abbiamo i dettagli specifici sulle luci che verrebbero utilizzate, per capire quanto si potrebbe complicare o semplificare la faccenda, e neppure sulle dimensioni del tutto... se è una stanzetta allora forse è esagerato fare un sole mobile :smiley:

egidioluci.png

Claudio_FF grazie dell'intervento.
Mi fa piacere che tu abbia puntato il dito su un aspetto fondamentale sul quale, evidentemente, avevo tagliato ... troppo corto.
Certo che è importante la durata della fase di albeggio e crepuscolo.
Importantissima. Per questo parlavo di led trimmerabili.
diciamo che posso accontentarmi di gestirne la durata in un modo standard, 30 minuti forse, per passare da 0 alla luminosità massima che vorrei nell'ambiente. Senza tenere conto della latitudine e del periodo dell'anno che la condizionano.
La riflessione sui 400 W che avevo trascurato la potrei bypassare facilmente utilizzando più impianti separati.
A questo punto approfitto per chiedere? qual'è il vattaggio massimo utilizzabile senza problemi?
Sulla posizione della fonte luminosa concordo.
Magari si potrebbe pensare ad alternare l'accensione delle strisce di led poste nell'ambiente in modo opportuno, le prime ad est per poi passare mano mano a ovest. Tuttavia mi accontento di lasciare questa opzione ad una seconda versione della soluzione. :slight_smile:
Un'altra domanda:
Un solo arduino, quanti canali di led potrebbe gestire in modo separato con un singolo arduino? ovvero con una loro specifica ora di accensione e spegnimento?
Anche la questione minuti o secondi è secondaria. Mi sembra che la gestione di un orario in C sia identica se la variabile contiene HH:MM o HH:MM:SS. nel mio algoritmo di calcolo ho incluso i secondi solo perchè in natura gli incrementi di luce giornaliera sono molto lenti e quindi mi rimane più facile lavorare sui secondi.

infine:

Naturalmente non abbiamo i dettagli specifici sulle luci che verrebbero utilizzate, per capire quanto si potrebbe complicare o semplificare la faccenda

per i led, mi orienterei nella stessa direzione in cui si sono orientati gli acquariofili. Con un misto di led a luce bianca ed altre colorate con spettri di colore che favoriscano la fotosintesi, sempre con l'intento di fornire una luce il più possibile uguale a quella naturale.

Attendo con ansia le vostre considerazioni

Robertomastro:
30 minuti forse, per passare da 0 alla luminosità massima che vorrei nell’ambiente. Senza tenere conto della latitudine e del periodo dell’anno che la condizionano.

Questo semplifica. Anche se per simulare la vera alba secondo me la luce dovrebbe crescere lentamente fino a un tot non elevatissimo, e poi solo negli ultimi minuti accendersi completamente (simulando il sorgere).

La riflessione sui 400 W che avevo trascurato la potrei bypassare facilmente utilizzando più impianti separati. A questo punto approfitto per chiedere? qual’è il vattaggio massimo utilizzabile senza problemi?

Si, suddividere il tutto in più gruppi sarebbe credo la scelta migliore. Per quanto riguarda il gestire… bisogna specificare il contesto. Per esperimenti su una breadboard una decina di watt, con correnti non superiori a 2A, tensioni non superiori a 30…40V, frequenze non superiori ai 20kHz e dissipazioni non superiori ai 0.1…0.2W per cm2. Oltre questi valori bisogna cominciare a stare un più attenti con sezioni, isolamenti, dissipatori ecc, ma niente di impossibile, i componenti per aeromodellismo gestiscono anche un kW su una superficie inferiore a un bancomat… Se si fanno tante strisce ciascuna da 3…4A di corrente (circa 50W a 12V) alimentate con sezioni 2…2.5mm2credo non ci siano problemi, bisogna solo usare i driver adatti (tipicamente mosfet) e per Arduino non cambia nulla.

Un solo arduino, quanti canali di led potrebbe gestire in modo separato con un singolo arduino? ovvero con una loro specifica ora di accensione e spegnimento?

Su un normale ArduinoUNO/mini/Nano, escludendo i pin dedicati alla seriale, quelli dedicati all’i2c (che servono per leggere l’orologio), e il 13 che all’accensione “lampeggia da solo”, rimangono 6 dimmerabili e 9 tutto acceso/tutto spento. Su un ArduinoMega se non sbaglio ce ne sono 11 dimmerabili e molti di più on/off.

Anche la questione minuti o secondi è secondaria. Mi sembra che la gestione di un orario in C sia identica se la variabile contiene HH:MM o HH:MM:SS.

Ma va considerata la memoria che occupa una tabellona di 365 elementi.

infine: per i led, mi orienterei nella stessa direzione in cui si sono orientati gli acquariofili. Con un misto di

I led per illuminazione ambiente sono diversi da quelli per effetti o illuminazione leggera vicina, i rendimenti sono molto diversi.

Se si vuole gestire l'effetto spostamento sole, si deve aumentare il numero di watt.
I 400 W previsti per il pieno sole fisso, vanno aumentati in base al numero di posizioni desiderate perchè per simulare lo sposamento si dovranno accendere e spegnere opportunamente a rotazione.
La potenza erogabile dall'alimentazione resterebbe quella ma andrebbero previsti molti più led.

Il numero di uscite pwm di un Arduino, potrebbe essere un falso problema perchè ci sono multiplexer per aumentare i canali, che gestiscono anche il pwm in autonomia.
Da questi, poi, si passa ai mosfet di potenza.

In rete esistono algoritmi per Arduino dove metti le coordinate e il giorno dell'anno e quelli calcolano le ore di alba e tramonto.

allora.
mi sto chiarendo, anche con il vostro aiuto un po' di punti sospesi.

  1. posso tranquillamente considerare la durata dell'albeggio e del tramonto costante di 30 minuti;
  2. Posso semplificare non tenendo conto del movimento del sole e lasciare solo 1 fonte di luce fissa, dimmerabile per ogni zona da illuminare.
  3. sono sufficiente 6 punti luce che iniziano ad accendersi in modo autonomo l'uno dall'altro.
  4. mettendo le strisce di Led in prossimità delle singole voliere potrebbero essere sufficiente 20-30 W per ogni punto luce.
  5. per ogni programmazione annuale averi bisogno di un file di 9125 byte. Quindi per 6 programmazioni basterebbe un file di 55K.

Che devo comprare per realizzare le sei plafoniere funzionanti?
grazie anticipato