Dämmerungsschalter

Nein, da ist ja gar kein Timer drin.

Kannst du Mikrocontroller programmieren? Wenn ja, mach das damit.

Wenn nein, schau Dir den CD4060 an, damit kann man relativ einfach 
langzeit-Timer bauen.

Den linken Teil bis zum Operationsverstärker kannst du so verwenden, um 
hell/dunkel zu erkennen. Aber das ist ja erst die halbe lösung.

Stromsparend?
Nimm einen z.B. Tiny25 und einen MOSFET statt Operationsverstärker und 
Relais.
LDR z.B. alle Minute mal einschalten, mit dem AD-Wandler die Spannung 
messen und bei Überschreiten der Schwelle den MOSFET aktivieren.
Für die Einschaltzeiten gibt es verschiedene Timer, der den schlafenden 
Tiny mal kurz weckt, um die Verzögerungszeit abzuprüfen.
Da kannst du mit 3 AAA ein halbes ... ganzes Jahr die Schaltung 
versorgen.
Im Schlafmodus, der die meiste Zeit aktiv sein wird, kannst du mit unter 
1µA durchschnittliche Stromaufnahme rechnen - deine LED-Deko natürlich 
nicht mit eingerechnet.
OPA und Relais brauchen ein vielfaches davon an Strom.

Hans S. schrieb:
> Ist der angehängte Schaltplan eine gute Grundlage für mein Vorhaben?

Nein. Deine Batterie ist nach einem Tag leer.

Ein ICL7665 eignet sich als 12V Dämmerungsschalter, ein CD4536 als 3 
Stunden Timer, aber die Schaltung ist mir schon zu aufwändig 
aufzuzeichnen.

Ein Mikrocontroller mit niedrigstem sleep Stromaufnahme würde das 
Problem mit 1 Bauteil lösen, leider braucht man da noch einen 
Spannungsregler mit ebenso geringer Stromaufnahme.

Weder LM324 noch NE555 noch uA7805 sind batteriebetriebtauglich.

Ich sehe, dass du gerade Programmierung von AVR Mikrocontrollern lernst. 
Dann schlage ich vor, du nimmst diesen Dämmerungsschalter als erste 
konkrete Aufgabe.

Die Helligkeit kannst du mit dem ADC messen:

1

       LDR     

2

|-----[===]---------> ADC Eingang vom AVR

Per Software aktivierst du den internen Pull-Up Widerstand des I/O Pins, 
der bildet dann zusammen mit dem LDR einen Spannungsteiler. Jetzt musst 
du nur noch herausfinden, welchen Wert der ADC bei der gewünschten 
Dunkelheit liefert.

Mit dem Elkowert wirst Du nie die gewünschten Stunden erreichen können 
und Dein Relais braucht evtl. mehr Strom als Deine LEDs.

MINIATUR-RELAIS 15A/28VDC-125VAC 7A/220VAC Spulenwiderstand: 360 Ohm

Zum Stromsparen sorgst du dafür, dass nur alle 10 Minuten eine Messung 
staffindet. Und dazwischen legst du den µC schlafen und schaltest den 
Pull-Up des I/O Pins aus.

Du kannst den Watchdog benutzen, um den µC regelmäßig alle paar hundert 
ms aufzuwecken. Bei jedem hundersten Aufwachen machst du eine Messung, 
bei allen anderen Intervallen legst du ihn sofort wieder schlafen.

Und damit der Dämmerungsschalter nicht auf jeden Vogel reagiert, der 
beim Vorbei fliegen einen Schatten wirft, behäkst du die letzen 10 
Messwerte im Speicher und berechnest daraus immer den Mittelwert.

Und wenn dann nach ganz vielen Aufweck-Intervallen der Durchschnittswert 
der letzten 10 Messungen niedrig genug ist, dann schaltest du die Lampen 
ein und wartest deine 3 Stunden ab. Dieser Teil ist wieder einfach, da 
die Lampe ohnehin viel mehr Strom verbraucht, als der µC kannst du an 
dieser Stelle ein paar simple delay_ms Aufrufe machen.

Bau das einfach Schritt für Schritt aus. Zuerst fängst du damit an, den 
ADC auszulesen und schaltest die Beleuchtung an, wenn es zu dunkel ist. 
Dann fügst du den Timer für die drei Stunde ein, und dann probierst du 
die Sache mit dem Sleep Modus und dem Watchdog aus, um die Stromaufnahme 
zu senken. Zum Schluss kommt noch die Berechnung des Mittelwertes aus 10 
Messungen dazu. Eine super Übungsaufgabe ist das.

> leider braucht man da noch einen
> Spannungsregler mit ebenso geringer Stromaufnahme.

Das ist kein Problem, passende SPannungsregler sind leicht zu finden. 
Ich würde spontan den LP2950 nehmen, weil ich den schon kenne. 
Vielleicht gibt es sogar einen besseren.

Diese billing Dinger taugen nichts, sie sind nichtmal USB konform! Da 
werden gewöhnliche I/O Pins als USB Port missbraucht, dabei passen 
nichtmal die elektrischen Daten.

Am Anfang wird es Dir sehr helfen, ein zuverlässiges Produkt zu 
verwenden, sonst suchst du dich im Fehlerfall dumm und dusselig.

Um einen Endruck von den Probleme zu bekommen, die diese Fummel-Lösungen 
haben, google mal nach "Problem USBASP" oder "USBASP Windows 10". Alle 
Programmieradapter unter 15 Euro basieren auf dem USBASP.

Such Dir lieber einen ISP Programmieradapter, der einen richtigen USB 
Chip enthält, also einen FT232 oder CP2201 oder einen Atmega Chip mit 
"U" im Namen. Am wenigsten Stress wirst du mit dem "originalen" Atmel 
ISP MK-II oder dem AVR ICE haben.

Noch ein Grund gegen diese Ein-Chip Lösung: Du kannst dort die Fuses 
nicht ändern, das wirst du aber brauchen, wenn es ums Strom-Sparen geht. 
Fuses kann mna nur mit einem separaten ISP Programmer einstellen.