Le temps, encore !

Il y a quelque temps, j'ai écrit un article assez long sur une horloge que j'ai construite pour garder le temps métrique. J'ai promis que j'allais le peaufiner, lui construire un étui et en faire un joli meuble de bureau.

Je ne l'ai pas encore fait.

Au lieu de cela, j'ai créé plusieurs versions différentes de cette horloge, en utilisant différentes sources pour le signal horaire faisant autorité, différentes technologies d'affichage, etc.

J'ai aussi pensé qu'il serait intéressant de garder une trace du temps métrique basé non seulement sur le fuseau horaire local, mais aussi en fonction de la position réelle du soleil dans le ciel.

Le moment où le soleil est au plus haut dans le ciel varie, bien sûr, en fonction de l'endroit où vous vous trouvez sur la planète. Il s'avère que c'est plus compliqué que cela, cependant. L'orbite de la Terre autour du soleil est elliptique, pas parfaitement circulaire, ce qui signifie que midi (et minuit !) se déplacent un peu au cours de l'année.

J'ai passé un bon moment à ratisser sur ce sujet. Il y a quelque chose qui s'appelle l' équation du temps qui capte la variation. Vous mesurez soigneusement l'instant exact où le soleil est au-dessus du méridien principal et notez ce que votre horloge UTC précise vous indique l'heure. Cette différence est « l'équation du temps » pour ce jour.

Ce n'est pas très pratique, bien sûr, car vous devez passer beaucoup de temps debout sur le premier méridien, en regardant vers le haut. Ce que vous voulez vraiment, c'est une formule qui crache le bon nombre, en fonction de la date.

Les chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont fait ce travail acharné pendant une longue période, puis ont proposé une formule qui fait ce que vous voulez. Ils ont tracé une courbe des valeurs EoT au cours de l'année, ont utilisé une analyse de Fourier pour décomposer cette courbe en ses composants, puis ont utilisé une régression linéaire pour déterminer les coefficients de chacun de ces composants. Le résultat est une fonction mathématique assez simple à implémenter. Il vous indique à quelle distance se trouve le midi solaire du midi UTC. La fonction est précise à 13 secondes près pour n'importe quelle heure de n'importe quel jour du siècle en cours.

Si vous connaissez votre longitude, vous pouvez faire quelques calculs simples pour calculer l'heure solaire actuelle à partir de l'EoT et l'heure actuelle à UTC.

Alors bien sûr, j'ai codé ça!

Une fois que j'ai eu une implémentation fonctionnelle de cette fonction, j'ai décidé d'ajouter le temps métrique solaire à mon projet d'horloge précédent. J'utilise à nouveau un circuit d'horloge en temps réel pour plus de précision. Je synchronise périodiquement ce RTC (une fois tous les 50 jours, pour mon DS3231, car il est précis à deux parties par million) via le serveur NTP du NIST. Je n'aime toujours pas les appareils intelligents sur mon réseau domestique, mais cela s'avère si simple et fiable, et la technique fonctionne dans le monde entier (contrairement au signal WWVB) et loin des fenêtres (contrairement au GPS).

Voici à quoi cela ressemble sur une planche à pain :

L'affichage en haut à gauche indique l'heure métrique solaire (6175). L'affichage en bas à gauche est l'heure métrique locale (6246, donc juste à ce moment-là chez moi, le midi solaire a décalé le midi métrique de 71 cents microjours). C'était intéressant de voir - c'est tout à fait logique si vous y réfléchissez - que les deux horloges métriques tournent leurs chiffres à des moments différents. L'affichage en bas à droite indique l'heure locale actuelle hh:mm (14:59).

Si vous êtes intéressé par la construction d'Arduino, consultez le hub du projet .

C'était amusant! J'ai découvert que certaines bibliothèques Arduino sont conçues pour des chipsets spécifiques sur les différentes cartes Arduino, et si vous mélangez et assortissez, le logiciel peut faire frire la carte. Je suis heureux de le savoir, mais pas si heureux d'avoir dépensé un peu plus de 100 $ pour la leçon. J'ai toujours été un peu un nerd des cartes et un peu un nerd du temps, donc connaître l'équation du temps et inclure la longitude dans mon arithmétique quelle heure est-il fournit ces deux types de coup de dopamine.