Die Außenbeleuchtung eines Grundstücks automatisch einzuschalten, wenn es dunkel ist und wenn sie gebraucht wird, ist nicht so einfach. Schließlich ist es im Sommer schon um 4 Uhr hell, im Winter erst um 8 Uhr.
Die Verknüpfung einer Schaltuhr für die Zeit und eines LDR Photowiderstands für die Helligkeit erfüllen den Zweck, aber bis es sicher auch nach Stromausfall funktioniert, ist es einiger Aufwand. Setzt man einen Mikrorechner ein, ist der Hardware-Aufwand nicht größer. Es gibt aber mehr Möglichkeiten. So ist die Astro-Steuerung mit einem Orange-Pi-Zero 256M entstanden.
Mit dem über i2c angeschlossenen RTC Baustein DS3231 und einer Batterie reicht es, in Abständen von Wochen oder Monaten die Systemzeit extern wieder zu synchronisieren. Das Python-Paket „ephem“ ermöglicht es einfach, astronomische Berechnungen wie Sonnenauf- oder Untergang durchzuführen. Die Rechenleitung des Allwinner H2+ mit 4 Kernen erledigt diese Rechnung in weniger als einer Sekunde.
——python3-code w/o-indents—————————————————————————-
def find_twilight(set):
# python sw to find this days morning and evening values
# make an observer
#
fred = ephem.Observer()
#
# location Wolfenbuettel
fred.lon = str(10.53) # req string format
fred.lat = str(52.17)
fred.elev = 70 # in meters
fred.horizon = ‚-2‘ # degrees; adjust early civil twilight
# calculate always data for today’s next == this morning and night
fred.date = datetime.now().replace(hour=2,minute=30)
#
#
beg_twilight = fred.next_rising(ephem.Sun(), use_center=True)
end_twilight = fred.next_setting(ephem.Sun(), use_center=True)
#
# timedelta for GMT to CEST time zones
#
offset_MEZ = datetime.now() – datetime.utcnow()
#
morning_twi_off = beg_twilight.datetime() + offset_MEZ
evening_twi_on = end_twilight.datetime() + offset_MEZ
#
Bei Steuerungen für Netzspannung muss man auf Sicherheit und die Einhaltung von Vorschriften achten, ebenso Schutz gegen unbeabsichtigtes Berühren durch Dritte. Eine hinreichende Kühlung, der Einbau von Überstromabschaltern und Überspannungsschutz z.B. gegen Blitzeinwirkung wäre auch nicht schlecht. Daher ist bei solchen Geräten oft die Elektronik der kleinste Anteil.
Mit der Ruhe-CLK-Frequenz von 408 MHz (max. 1.01MHz) verbraucht der OPi-Zero-Rechner knapp 5V / 0,1A. Die Versorgung und Stabilisierung erfolgt über die Zusatzplatine.
Bei dieser Installation ist zusätzlich ein Hof-Bewegungsmelder und ein Schalter integriert, so dass der Bewegungsmelder alles Außenlicht anschaltet wie auch der Lichtschalter außerhalb der automatisch gesteuerten Zeiten, z.B. bei spätem Besuch.
