www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Berechnund der Sonnenposition mit C


Autor: Sekoya A. (sekoya)
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Hi,
hat jemand zufällig dieses Programm schon programmiert?

Autor: neeeee (Gast)
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Zuerst sollte man begriffen haben was denn zu rechnen ist. Reinhaemmern 
ist dann nicht mehr so schwierig. Was soll's denn werden ? Ein Heliostat 
?

Autor: Michael Haberler (mah)
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Autor: hans (Gast)
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Hier gibt es alle Formeln:

http://lexikon.astronomie.info/zeitgleichung/

C mußt du selber entsprechend beiner Aufgabe/Rechner schreiben.

gruß hans

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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Hi,
zuerst danke ihnen,
muss eine Entwicklung mir controllbasieren Steuerung mit einem 
Spiegelsystem aufbauen und mit Keil-C compile programmieren. Da nutze 
ich als Mikrocontroller C8051...

Michael,

bist du dir sicher,dass es zu lange und komplisiert ist ?

gruß,

baris

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Baris Cimen wrote:

> muss eine Entwicklung mir controllbasieren Steuerung mit einem
> Spiegelsystem aufbauen

Baust du an so was rum?

Sun Track - Reflects Light into your Home
http://hackedgadgets.com/2008/12/06/sun-track-refl...

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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Hi,

Stefan wrote :
              Baust du an so was rum?


ja, ich werde so ähnlich anbauen, also ist das meine aufgabe.
hast du schon solches projekt gemacht ?

Autor: neeeee (Gast)
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@StefanB,
Das gezeigte Projekt ist machanisch maximal mager. Dank fehlenden 
Gegengewichten ziehen die Motoren maximal viel strom. Durch eine 
geschickte Wahl der Achsen kann man eine der Achsen quasi weglassen, 
resp muesste die nur eine kleine Bewegung ueber die ganze Saison machen.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Baris Cimen wrote:

> ja, ich werde so ähnlich anbauen, also ist das meine aufgabe.
> hast du schon solches projekt gemacht ?

Nein, ist nur kürzlich (6.12.) durch die verschiedenen DIY Blogs 
gegangen und ich hatte es noch präsent, weil mir interessant vorkommt.

@ neeeee

Diesem Einwand müsste man nach gehen. Die Motoren sind ja reguläre 
Motoren für Sat-Schüsseln. In den Abbildungen und in den 
Firmenprospekten sehe ich nie Gegengewichte. Das Datenblatt zum 
Nachsehen finde ich auch nicht auf die Schnelle beim Motor-Hersteller 
(http://www.moteck.com.tw/product.asp?idproduct=52)

Autor: Gast (Gast)
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Der Wirkungsgrad dieser Antriebe ist ohnehin nicht berrauschend.
Solange man keine Solarpanels nachführen will sollte man keine
Gegengewichte benötigen. Die Motoren laufen ja nicht permanent
unter Vollast. Und auch dann wären erstmal andere Rotoren angesagt.

Ein Austausch der 150W Halogenbirne in der Wohnzimmerlampe durch
eine moderne(!) Leuchtstofflampe wäre wahrscheinlich sinnvoller.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Hatte sowas mal für eine selbstnachführende Solaranlage auf einem Atmega 
gebastelt, Berechnungsroutine im Anhang.

Viel Spaß damit.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Grade gemerkt das dir noch das Zeitformat fehlt das ich dabei benutzt 
hab, fehlende Dateien im Anhang.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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hallo,

danke Tim,
das hilft mir bestimmt viel.

grüß
baris

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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Hey Tim,
wie kann ich das programm aufmachen. ich habe dev-c++

soll ich erst sonnenstand.c dann unter dem zeit.c aufrufen??
habe viele varianten probiert, lauft das nicht
und habe leider wenig c kenntnisse?

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Ich würde einfach beide .c Dateien zur Projektmappe hinzufügen und im 
Hauptprogramm die Sonnenstand.h als include einbinden.
zeit.h wird dann in Sonnenstand.c eingebunden.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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hi Tim,
meinst du mit beiden c.Daten in einem neuen Daten hinzufügen?
und ich habe die programme überprüft,dass die alle programme miteinander 
schon eingebunden ist.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Nein, ich meine einfach das du die .c Dateien in deine 
Arbeitsmappe/Projekt/wie auch immer das bei dir heißt einbindest, 
irgendwas alá "add to project" oder so. Dann schreibst du in deine 
main.c, oder wie auch immer die Datei bei dir heißt #include 
"sonnenstand.h" und gut ist.
Wobei ich dir jetzt schon empfehe mal ein C-Buch zu besorgen, sonst wird 
das nix da du die zeit.h/.c neuschreiben/anpassen musst, damit sie auf 
deinem Controller läuft.

Mfg
Tim T.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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hi Tim,
habe noch eine Frage. habe gemerkt,dass das mit einem mikrocontroller 
zusammen lauft. für welchen mikrocontroller hast du das programmiert?
außerdem hast du Berechnungsformel von wikipedia abgeschrieben?

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Wie bereits im ersten Post erwähnt, war das für einen AT Mega von Atmel, 
ich glaub es war für einen AT Mega 8.
In der Tat hatte ich das auf Basis des Wikipedia Artikels 
zusammengebastelt, nachdem ich vorher andere Quellen durchgelesen hatte 
und feststellen musste das dieser doch sehr bequem und umfassend zu 
diesem Thema ist.

Dabei ist mir aufgefallen das ich einen kleinen Fehler bei der Ekliptik 
eingebaut hab, es müsste:
Ekliptik=23.439-0.0000004*n;
heissen.
Was allerdings nur eine minimale Verfälschung der Rektaszension 
verursacht und mir darum bislang nicht aufgefallen ist.

Was für dich noch interessant sein könnte ist die Berechnung der 
Refraktion, hatte die auch testweise mal reingenommen aber Höhenwinkel 
Abweichungen von weniger als 3° waren mir dann doch egal, zumal die 
Korrektur entweder eh ungenau oder kompliziert (Messfühler für Luftdruck 
und Temperatur) wird.

Autor: Hermann-Josef (Gast)
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Hallo,

hier gibt es eine fertige Library:

http://libnova.sourceforge.net/

aber womöglich etwas zu 'heavy' für einen uC, naja, vielleicht kann man 
ja die notwndigen Routinen isolieren.

Gruß
Hermann-Josef

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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wenn ich Ekliptik=23.439-0.0000004*n statt - ,+ geschrieben habe,kriege 
ich noch gute ergeibnis,sonst kriege zu weit ergeibnis.
Verfälschung der Rektaszension konnte ich nicht sehen.
aueßerdem kriege so schlimm azimutergeibnis,ich weiss es nicht ,warum?
 ich vergleiche immer bei dieser webseite
 http://www.volker-quaschning.de/datserv/sunpos/


http://libnova.sourceforge.net/
auf dieserseite gibt es wiele daten,welche von ihnen soll ich 
runterladen?  und sie sind nicht mit c-code geschrieben.

gruss

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Poste mal deinen Code, bei mir ists auf ~1 Grad genau.

Unterschiede bei der Rektaszension wirst du im Vergleich mit irgeneiner 
Seite die sie nicht berücksichtigt auch schlecht finden.
Was allerdings auch schlecht möglich ist, da man dafür die 
Ortstemperatur/Luftdruck bräuchte.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Hab grade nochmal mal nachgesehen, mit meinem Algorithmus komme ich
auf folgede Werte für Berlin (52.5°N, 13.5°E):

Höhenwinkel: 10.6256
Azimut: 154.862

Die von dir genannte Webseite liefert dazu:
Höhenwinkel: 10.625
Azimut: 154.893

Aber da ich irgendwie einen guten Tag habe, liefer ich dir auch den 
Source für Visual C++, siehe Anhang.

Wenns beim Einbau in DEV-C++ jetzt allerdings Probleme gibt, sind das 
deine Probleme...

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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ok,das findest du anbei meinen Code,
schau mal ob was nicht stimmt,bitte . Sonnenposition.c ist gleiche(von 
dir),Zeit.c nutze ich nicht,Sonnenposition.h ist gleiche (von dir),ich 
habe nur ganz unten extra

Koordinaten Positionsbestimmung(JDatum, Standort);
JDatum Datum2JDatum(Zeit);

#endif

addiert.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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außerdem habe ich zeit.h auch verändert.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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hi Tim,
kannst du mir dein email adrese geben,oder sekoya@freenet.de senden,
somit kann ich dir und kannst du mir alle daten senden?

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Hoppala, die sonnenposition.c die ich die ganz am Anfang gepostet hatte, 
war noch eine Alte Version mit einem dummen Fehler und ohne Refraktion.

Verbesserung anbei.

PS: Die Zeit muss als GMT angegeben werden, also momentane Uhrzeit -1 
Stunde, da in Deutschland zur Zeit GMT + 1 herrscht.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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hi Tim,
obwohl ich wieder korrigiert und dein PS aufmerksam bekommen habe,wie du 
verbesseriet hast, kriege ich wieder nicht gutes Ergeibnis.
Ich denke,dass du irgendwo Berechnungsfehler gemacht hast?

Autor: Maxxx (Gast)
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hey leute,

hat sowas schon jemand mit lichtsensoren probiert oder ist es nicht so 
gut, schön, günstig oder was auch immer ?


mfg Maxxx

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Baris C. wrote:
> hi Tim,
> obwohl ich wieder korrigiert und dein PS aufmerksam bekommen habe,wie du
> verbesseriet hast, kriege ich wieder nicht gutes Ergeibnis.
> Ich denke,dass du irgendwo Berechnungsfehler gemacht hast?

Definitiv nein, ich habs mit denen von dir gelieferten Dateien 
kompiliert dazu nur die kleinen Änderungen in der sonnenposition.c (3 
Posts höher).

Der "Fehler" liegt woanders:

Auf der Seite http://www.volker-quaschning.de/datserv/sunpos/ wird 
standardmäßig der Algorithums NREL SUNPOS benutzt, der allerdings nach 
Sonnenuntergang "Unsinn" liefert. Wenn du dort den Algorithmus SUNAE 
oder DIN 5034 benutzt solle es auch hinkommen wenns dunkel ist.

Kurzum es passt genau.

Hab grade genauer geschaut, die Abweichung zwischen DIN 5034 und meinem 
Programm beträgt weniger als 0,02° im Azimut und 0,05° im Höhenwinkel. 
Für meinen Anspruch ist das hinreichend genau...


@Maxxx:

>hat sowas schon jemand mit lichtsensoren probiert oder ist es nicht so
>gut, schön, günstig oder was auch immer ?

Ja hab ich und alles 3 trifft zu. Präzision ist mit dem Algorithmus 
höher, eleganter sowiso und ohne externe Sensoren auch immer günstiger 
als mit. Von Schmutz auf den Sensoren oder Alterung ganz zu schweigen.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Oops, jetzt wirds peinlich^^

Vorheriges Posting hat Bestand bis auf die Tatsache das im Quelltext 
überall Längen und Breitengrade verdreht hab. Ich habs nur nicht gemerkt 
da ich es auch immer falsch rum eingegeben habe...
Sorry dafür.

Im Anhang nochmal eine Korrektur der Sonnenposition.c

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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ich verstehe gar nicht,
warum krige ich nicht die ergeibnisse wie deine ??
beispiel,
die kriege ich von der webseite;
koordinaten ,Berlin 52.5, 13.5
algorithmus: DIN 5034,
Berechnungszeitpunkt :  19.12.2008  19:25:08

Sonnenhöhe : -30.666
Sonnenazimuth : 270.821

die kriege ich mit dem programm;
Berechnungszeitpunkt :  19.12.2008  19:25:08

hoehenwinkel :-72.609305
Sonnenposition Azimut : 233.065007
*******************************************
wenn ich Berechnungszeitpunkt :  20.12.2008  19:25:08  nehme,

hoehenwinkel :-80.082380
Sonnenposition Azimut:180.543649

was denkst du daran ??

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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gib die Daten mal so ein:

Sekunden: 8
Minute: 25
Stunde: 19
Tag: 19
Monat: 12
Jahr: 2008
Standort - Breitengrad: 52.5
Standort - Laengengrad: 13.5
Positionsbestimmung:
 Aktuelle Zeit: 19.12.2008 19:25:8
 Aktueller Standort: 52.500000 Breite, 13.500000 Laenge
 Sonnenposition: Azimut 283.496951, Hoehenwinkel -39.730071

Drücken Sie eine beliebige Taste . . .




Sekunden: 8
Minute: 25
Stunde: 18
Tag: 19
Monat: 12
Jahr: 2008
Standort - Breitengrad: 52.5
Standort - Laengengrad: 13.5
Positionsbestimmung:
 Aktuelle Zeit: 19.12.2008 18:25:8
 Aktueller Standort: 52.500000 Breite, 13.500000 Laenge
 Sonnenposition: Azimut 270.776121, Hoehenwinkel -30.695833

Drücken Sie eine beliebige Taste . . .

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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wie kriegst du eigentlich das
 Sonnenposition: Azimut 283.496951, Hoehenwinkel -39.730071

ich gebe Daten auch ein,wie du oben geschrieben hast,
ich kriege aber anders ??

Autor: Hermann-Josef (Gast)
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@Baris C:

Im allgemeinsten Fall lädt man sich libnova-0.12.2.tar.gz herunter, dann 
unter Linux:
tar xzf libnova-0.12.2.tar.gz
cd libnova-0.12.2
./configure
make
make install

Vermutlich könnte man das mit den cygwin-Tools unter Windows ähnlich 
machen. Die anderen Dateien sind Binärpakete für Debian-Linux (und 
Verwandte) jeweils für 32-Bit und 64-Bit.

Im tar.gz ist auch eine Datei libnova.proj dabei, die wurde von Visual 
C++ (Vers. 8.0) erzeugt...

Hermann-Josef

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Pack mal alle deine Projektdateien in ein Zip und lad es hier hoch, dann 
schau ich mal da drüber.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Hab nochmal deine Werte mit meinen verglichen, du machst 2 Fehler:

1. Du benutzt nicht GMT Zeit, du musst eine Stunde abziehen!
2. Du vertauschst Länge und Breite.

Beides wurde aber oben erklärt...

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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servus,
 ich habe eigentlich Länge und Breite nicht vertauscht.
es ist aber echt komisch. obwohl ich gestern gleiche daten und methode 
benutzt habe,ist es jetzt gut gelaufen. das ist echt komisch.
danke schön für die hilfe.
Tim,
hast du dieses program für deine Abschlussarbeit programmiert oder,
wenn ich fragen darf? Ich werde es controlbasierte Spiegelsystem nutzen. 
Mit Mikrocontroller,Lichtsensor,motoren...

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Nee, das ist für meine Eltern in Spanien entstanden damit sie mehr aus 
ihrer Solaranlage rausholen konnten, der Wirkungsgrad unbeweglicher fest 
installierter Solarpanele ist sonst mehr als dürftig...

Jeden morgen beim Sonnenaufgang fährt das Ding auf Sonnenposition und 
dreht alle 15 Minuten weiter. 15 Minuten nach Sonnenuntergang legt es 
die Panels flach um möglichst wenig Windlast zu haben. Am nächsten 
Morgen dann wieder von vorne. Läuft alles auf einem Atmel AVR und das 
schon seit etwa einem Jahr oder so.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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hmm,
fast ähnliches projekt werde ich machen aber als masterarbiet,

bevor das system lauft,überprüft ein lichtsensor schon ,ob das 
sonnelicht ausreichend ist,oder ??
wie viele sensoren laufen mit dem system ?
außerdem nutzt system Endschalter auch ??

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Nee, den Sensor würde ich mir an deiner Stelle verkneifen, die Dinger 
werden immer mal wieder dreckig und liefern dann nur Müll.
Kannst natürlich an jeden Pin einen Sensor hängen...
Endschalter brauchte ich nicht, da ich dafür einen absolut Winkel Sensor 
hab, sonst braucht man natürlich einen.
Oder einen guten Stopper vor den die Anlage gefahrlos fahren kann.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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ok, wenn Wetter schlecht ist,dann,trotzdem lauft das System?
oder schaltet man mit dem Hand,statt automatisch?
ich soll leider mit Lichtsensor arbeiten.also,alle 15 Minuten berechnet 
man Sonnenposition. Darauf Mikrocontroller gibt es LCD-Display.
Kann man darauf Sonnenposition,Winkel.. sehen. mit welchem Schnittstelle 
trägt die daten von pc nach mikrocontroller. Kannst mir ein 
ablaufsplanbild senden,wenn du vorhanden hast ?

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Baris C. wrote:
> ok, wenn Wetter schlecht ist,dann,trotzdem lauft das System?
Ja.

> oder schaltet man mit dem Hand,statt automatisch?
Alles automatisch.

> ich soll leider mit Lichtsensor arbeiten.also,alle 15 Minuten berechnet
Das ist dann wohl so.

> man Sonnenposition. Darauf Mikrocontroller gibt es LCD-Display.
LCD konnte ich nicht benutzen da ich im Winter unter der 
Mindesttemperatur liege und im Sommer stellenweise drüber.

> Kann man darauf Sonnenposition,Winkel.. sehen. mit welchem Schnittstelle
> trägt die daten von pc nach mikrocontroller. Kannst mir ein
Ich hab zum Flashen ein Atmel AVR ISP MKII. Ansonsten zum Einstellen der 
Anlage einen MAX232 für die Serielle Schnittstelle, war am einfachsten.

> ablaufsplanbild senden,wenn du vorhanden hast ?
Nö, aber so schwer ist der doch nicht. Du testest alle 15 Minuten ob der 
Höhenwinkel über 0 Grad ist, wenn ja dann die Anlage drehen bis Azimut 
Soll=Azimut ist und gleiches für den Höhenwinkel. Zusätzlich kannst du 
wenn der Höhenwinkel unter 0 Grad ist die Anlage in "Nachtstellung" 
bringen.

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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ok, das mmachst du mit diesem programm? oder
gibt es noch dazu ??
wie berechnest du der nötigen paneldrehungs (zwei achsen)
nutzst du auch zwei schrittmotoren für die drehung oder?
das System hat keineechzeituhr oder, kriegt es die Daten vom Pc ?
Das System z.B; Unterstützung einer manuellen Justierung:Kann das Panel 
manuell so gedreht werden, dass er in die richtige Richtung zeigt und 
der Controller kann von dieser Position aus weiterarbeiten.
wenn Ja, dafür hast du noch eigenes Programm, oder es ist alles drin ??

außerdem wünsche dir/euch frohliche weihnachten.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Baris C. wrote:
> ok, das mmachst du mit diesem programm? oder
> gibt es noch dazu ??
Da gibts noch zwei Files die sich um Motorensteuerung und Uart kümmern.

> wie berechnest du der nötigen paneldrehungs (zwei achsen)
> nutzst du auch zwei schrittmotoren für die drehung oder?
Ich benutze Getriebemotoren, die Paneldrehung ergibt sich aus der 
Differenz zwischen Soll und ist, wenn man vom Soll den Ist abzieht kann 
man am Vorzeichen auch die Drehrichtung sehen.

> das System hat keineechzeituhr oder, kriegt es die Daten vom Pc ?
Vom PC bekommt es nur einmal die Urzeit und die Längen/Breitendaten.
Zuerst hatte ich einen DCF77 dran der aber in Spanien nicht wirklich 
funktioniert, eine seperate RTC hab ich nicht.

> Das System z.B; Unterstützung einer manuellen Justierung:Kann das Panel
> manuell so gedreht werden, dass er in die richtige Richtung zeigt und
> der Controller kann von dieser Position aus weiterarbeiten.
> wenn Ja, dafür hast du noch eigenes Programm, oder es ist alles drin ??
Dafür kann ich die Position der Getriebemotors relativ zum Gestell 
anpassen, also rein mechanisch. Allerdings war es für mich nicht nötig 
so genau zu werden.
Aber natürlich kannst du auf den Soll oder Ist Wert immer noch ein 
Offset addieren um das in Software zu machen.


> außerdem wünsche dir/euch frohliche weihnachten.
Dito

Autor: Sekoya A. (sekoya)
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kannst du diese zwei Files auch freigeben?somit kann ich ein vorbild 
haben.
was meinst du genau mit Soll und Ist ?? was sind die eigentlich ?
ich soll die Anlage Nachstellung bringen. Wie kann ich Offset beim 
Programmieren schreiben ? welche c-code soll ich nutzen,weisst du ??
Eigentlich habe schon einen Ablaufplan gezecihnet und der hat dem Prof. 
gefallen.ich soll aber noch mehr detallierte Ablpl. zeichnen.
da hast du echt gute kenntnisse,respekt.

Autor: Gerhard Glatzl (gerdschi63)
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Habe jetzt auch das Programm ausprobiert ,
wohne in Wien , bei mir zeigt das Programm erst um ca. 30 Minuten später
die Ergebnisse wie auf der Webseite.
Gibt es da vielleicht eine logische Erklärung dafür , oder muß
ich die Rechnungen durchstöbern.
DANKE und schönes neues Jahr.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Das Programm basiert auf GMT als Zeitbasis, für Österreich bei der 
Zeiteingabe also eine Stunde abziehen...

Autor: Gerhard Glatzl (gerdschi63)
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Hab ich natürlich gemacht.
Glaube fast das das webprogramm nicht so genau ist.
Nebenbei läuft auch ein Programm für Sonnenauf- und Untergang.
Diese stimmt bei mir genau wie in der Tageszeitung steht,
beim Webprogramm gibt es abweichungen.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Achso, dann versuch mal http://www.volker-quaschning.de/datserv/sunpos/ 
mit dem DIN 5034 Algorithmus, der sollte mit meinem Programm 
übereinstimmen.

Autor: Gerhard Glatzl (gerdschi63)
Datum:

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Ich habs , war meiner Zeit 2000 Jahre voraus.
Jetzt funkts auf 0.5 Grad genau passt.

Autor: Stadler (Gast)
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Hallo,
vielleicht bringt diese Formel was.
mfg

Autor: Stadler (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

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Hallo hier noch was

Autor: Sekoya A. (sekoya)
Datum:

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hi,

wie kann ich die ergeibniss von sonnenberecnung an LCD übertragen, hat 
jemadn eine idea ?
wenn ich direkt programm auf µVisio3 nutze und übertragen will,kriege 
ich viele fehler ??
danke,

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