Ett sol spårning automatiskt motoriserad fönster blind retrofit använder Arduino (4 / 5 steg)

Steg 4: Kod förklaring

Kontrollstrategin används en mycket liknande strategi till Tzempelikos et al. (2013. SC-III) där skuggan höjden kontrollerades baserat på den beräknade positionen av solen och den uppmätta workplane belysning. Deras algoritm baseras på open loop förfaranden som flyttas skuggan höjd till den position där det bara blockerar solljus faller på workplane. Koden i det här projektet antog open loop aspekter och till cloosed loop under vissa villkor.

Placera av sunen är känd sol höjd (α) och sol ytan Azimut (γ). Den sol höjden är vinkeln mellan horisonten och solen. Den solar yta Azimut är vinkeln mellan den yttre normalt yta (t.ex. vertikal fönster) och solen.

Min kod beräknas α och γ baserat på din plats:

• Latitude
• Longitud
• Höjd
• Vinkel från söder till din yttre normal av din vertikal yta (ytan azimuth)

Koden fungerar under tre perioder av villkor beroende på dessa vinklar:

1. Solen är incident på fönstret ytan: α > 0° & |γ| < 90°

Om solen är incident på fönstret ytan är första arbetsläget att följa open-loop kontroll om du vill placera skugga höjd beräknas med hjälp av α och γ. Om dagen har höga himlen belysning workplane belysning kan vara större större än 2000 lx (lumen/område) när efter open loop kontroll. Om workplane belysning överstiger 2000 lx roller skugga ställning kommer att träda i cloosed loop och överskridande kommer läge att inledas. Detta kommer först orsaka skugga till lägre 2 cm tills workplane belysning är mindre än 2000 lx. Om dagen är mulet, under det här scenariot och workplane belysning är mindre än 250 lx och tiden är efter 9 på nyanser kommer att träda i overshoot läge. Först skugga kommer att flytta upp 2 cm tills skuggan höjd överskridningsmöjligheterna 2000 lx, sedan kommer sänka 2 cm så workplane belysning är under 200 lx. Detta är ett primitivt sätt att uppskatta om dagen är mulet. Modellera predictive control kunde skapa en smartare strategi i framtiden. När överskridandet utlöses blir skuggan i slutna läge för resten av dagen.

2. solen är inte incident på fönstret ytan: α > 0° & γ > 90°

I det här läget är inte solen incident på fönstret ytan så allt ljus in utrymmet är diffusa vågrätt och marken återspeglas. Åkande är inte längre intresserade av blockera direkt solljus och dagsljuset in utrymmet bör maximeras utan att orsaka visuella obehag. Kontroll algoritmen justerar höjden skuggan uppåt eller nedåt så att ljusnivån in utrymmet är alltid mindre än 2000 lx.

3. solen är under den horisontella α < 0°

I det här scenariot har solen gått under horisontalplanet. Blinda kommer att helt stänga av två huvudsakliga skäl: (1) att något öka windows termisk motståndskraft och (2) att öka workplane belysning när lamporna är tända eftersom mörkarna har en högre reflektionsförmåga än fönstret.

Du måste ange egenskaperna för din utrustning för att översätta antalet motor steg till skugga rörelse:

• Utväxling
• Motoriska Stegvinkel (grader)
• Gear radie

I kontrollprogrammet strategi upprepade varje 10 minuter. Detta var avsett att minska distraktioner som orsakas av att ständigt ha blinds flytta. Samma strategi antogs av Tzempelikos (2012).

Hämta koden nedan: