Automatisierte Treppenhaus-RGB-LED-Beleuchtung

Notwendige Werkzeuge und Maschinen

	Lötkolben (generisch)
	10-mm-Bohrer
	Heißklebepistole (generisch)
	Bügelsäge Wird zum Zuschneiden der Kabelkanäle verwendet
	3D-Drucker (generisch) Sie könnten stattdessen breitere Kabelkanäle verwenden, um das Gehäuse für PIR-Sensoren zu erstellen

Über dieses Projekt

Meine Treppe hat vor einiger Zeit einen gebrochenen Zeh behauptet. Zum Glück war es nicht mein Zeh, aber ich fühle mit dem armen Kerl. Der Zeh ist jetzt in Ordnung, aber ich dachte, kann ich etwas tun, um das Risiko zu verringern, mit einem anderen Opfer zu tun zu haben? Und wenn ich das günstig machen könnte, wäre das super!

Ich habe dieses Tutorial für meinen persönlichen Blog (NotEnoughTech.com) erstellt, in dem Sie weitere Details zum Build finden.

Ich kam zu einer groben Skizze von dem, was ich im Sinn hatte, indem ich nur auf die Treppe starrte. Um einen schönen Lichteffekt zu erzielen und Ordnung zu halten, würde ich die Lichter auf der rechten Seite der Treppe installieren. Um die Lichter automatisch auszulösen, benötige ich Bewegungserkennung.

Das beste Layout, das ich mir vorstellen könnte, wäre in einer Art Trunking mit zwei LEDs pro Stufe eingeschlossen. Ich habe 13 Schritte, was bedeutet, dass ich insgesamt 26 RGB-LEDs benötige, um die RGB-LED-Beleuchtung des Treppenhauses zu erstellen.

Kabelkanäle

Beginnen wir mit dem Trunking. Ich weiß, dass die Stufen 30 cm voneinander entfernt sind, also brauche ich für jede Stufe 2 Löcher – 15 cm auseinander. Bohren Sie es in das flache Ende, sonst (8-10 mm Bohrer), Sie werden es schwer haben, die LEDs hineinzubekommen.

Während Sie schon dabei sind, können Sie auch die Befestigungslöcher (4mm) bohren. Ich fand 5 Kabel pro 2 m ausreichend. Stellen Sie sicher, dass sich neben jedem Ende ein Befestigungsloch befindet. Wenn Sie die Abmessungen des PIR-Sensorgehäuses kennen, können Sie den Kanal auf Maß zuschneiden. Ich habe es nicht getan und habe es später geschnitten. Wenn Sie dies im Voraus tun, sparen Sie Zeit. Verjüngen Sie die Enden des Kanals, sodass die Oberkante und Unterkante senkrecht zum Boden verlaufen.

Um den Kanal mit einem minimalen Spalt zu verbinden, schneide ich einen Teil kürzer, damit die Abdeckung mit LEDs die Verbindung überlappt.

LEDs

Testen Sie zuerst den LED-Streifen, um sicherzustellen, dass alles gut funktioniert, und schneiden Sie den Streifen dann in einzelne Stücke (achten Sie auf die Markierungen, achten Sie auf die Ausrichtung der LEDs – das ist WICHTIG). Markieren Sie die Richtungen im Inneren des Kabelkanals, bevor Sie fortfahren.

Markieren:

• die Richtung des Eingangs-/Ausgangskabels

• Bodenseite

• positive Seite

Bevor Sie die LEDs festkleben, bereiten Sie die Kontaktstellen mit einem Lötkolben vor. So geht es schneller. Stellen Sie sicher, dass jede Seite einen kleinen Lötfleck auf dem Kontakt hat. Wenn Ihre LED-Streifen mit 3M-Kleber geliefert werden, entfernen Sie zuerst den Kleber.

Kleben Sie die LEDs unter Beachtung der Ausrichtung. Befolgen Sie diese Ausrichtung bei jedem Kabelkanal. Wenn Sie die Enden verjüngen, können Sie die Reihenfolge der Kabelkanäle nicht mehr ändern.

Löten

Dies ist der zeitaufwendige Teil. Jede LED benötigt 3 Drähte untereinander. Um Ihnen die Arbeit später zu erleichtern, verwenden Sie eine Farbcodierung. Schneiden Sie den Draht in gleichmäßige Stücke vor und beginnen Sie mit dem Anschließen der LEDs. Lassen Sie eine kleine Lücke, aber seien Sie nicht übertrieben. Ich würde Ihnen raten, die Drähte zwischen den LEDs zu verkleben, da Sie sonst beim Schließen des Trunks hängen bleiben.

Verlängern Sie VCC und GND an jedem Ende, zusätzlich benötigen die Verbindungsteile das Datenkabel.

PIR-Sensoren

Ich habe auf thingyverse.com ein schönes Gehäuse gefunden, das ich ausgedruckt und einen kleinen Einschnitt gemacht habe, damit Drähte hineingehen können. Ich habe Überbrückungsdrähte verwendet, um die Pins zu verbinden. Ich entfernte die Plastikseparatoren von den Stiften, um die Stifte seitlich zu biegen. Auf diese Weise sitzt der Sensor bündig mit der Rückplatte. Sie können den Sensor über die Stromschienen der LED mit Strom versorgen.

Der obere Sensor muss ein Kabel haben, das den ganzen Weg (es sei denn, Ihr Arduino ist oben, dann drehen Sie das Szenario) über den Trunk verläuft. Ich habe alle meine Drähte geteilt und die Jumper-Verbindungen verwendet, damit ich die Kabelkanäle für den Transport trennen konnte. Auf diese Weise kann ich die Teile nach Belieben zusammenbauen, indem ich 4 Kabel (VCC, GND, DATA, PIR) anschließe.

Der untere Sensor ist direkt mit dem Arduino verbunden. Am Ende habe ich auch die Stromschienen von Arduino Nano verwendet, um es mit Strom zu versorgen.

Schaltpläne

Es gibt wenige Dinge, an die man sich erinnern sollte. Zuerst müssen Sie die gemeinsame Masse mit Arduino teilen, damit das LED-Datensignal korrekt war. Es gibt viele Möglichkeiten, dieses Setup zu erreichen. Ich habe zuerst Überbrückungsdrähte zum Testen verwendet und dann eine kleine Platine mit einem daran befestigten Arduino und allen daran befestigten Kabeln hergestellt.

Ich habe ein Ersatz-Mini-USB-Kabel geerntet und die ROTEN und SCHWARZEN Stämme an die Stromversorgung angeschlossen. Auf diese Weise wird die Spannung geregelt, es ist nicht ratsam, den Nano über die Pins mit Strom zu versorgen. Der große Vorteil, Ihre Kabel sauber zu halten, besteht darin, dass Sie den Nano in den Kabelkanal einbauen können.

Um 26 LEDs anzutreiben, brauchte ich zu Spitzenzeiten etwa 300 mA, was bedeutet, dass fast jedes USB-Ladegerät stark genug ist, um es zu betreiben. Ich habe den anderen Teil (USB-A) des Kabels verwendet, um eine Verlängerung zu erstellen, die vom Stromnetz zum Arduino und zu den LEDs geht.

Montage der Treppenhaus-RGB-LED-Beleuchtung

Beginnen Sie von oben, damit Ihnen die Schwerkraft nicht im Weg steht. Befestigen Sie den breiteren Kanal mit Schrauben an der Wand. Achten Sie auf die Enden und stellen Sie sicher, dass sich die Befestigungsschrauben einigermaßen nahe an jedem Ende befinden. Wenn Sie mit dem Ergebnis zufrieden sind, montieren Sie den PIR und ziehen Sie die Kabel durch die Löcher.

Schließen Sie die Kabel für die LEDs an und arbeiten Sie sich nach unten, um den Kanal zu schließen, und achten Sie darauf, dass die Kabel nicht im Inneren hängen bleiben. Ich habe den Rest vom Trunking verwendet, um den Arduino Nano hineinzustecken. Er ist länger als der Mikrocontroller selbst und hat unten eine Zugangsöffnung für das Stromkabel.

Sie werden sehen, dass ich einen Stromanschluss habe. Ich habe es so angeschlossen, da es keine einfache Möglichkeit gibt, das Board neu zu programmieren. Wenn Sie Lust haben, können Sie einen Sockel herstellen, der den Arduino Nano aufnehmen würde, sodass er vollständig abnehmbar ist.

Zuletzt habe ich die Kabel gereinigt und das Stromkabel an die Sockelleiste geklemmt, um einen fast unsichtbaren Effekt zu erzielen.

Code

Der Arduino-Code

Kundenspezifische Teile und Gehäuse

PIR-Sensorgehäuse

Schaltpläne