Geautomatiseerde RGB-ledverlichting voor trappen

Over dit project

Mijn trap heeft een tijdje geleden een gebroken teen geclaimd. Gelukkig was het niet mijn teen, maar ik voel met de arme man mee. De teen is nu in orde, maar het zette me aan het denken, kan ik iets doen om het risico op een ander slachtoffer te verkleinen? En als ik dit goedkoop zou kunnen doen, zou dat super zijn!

Ik heb deze tutorial gemaakt voor mijn persoonlijke blog (NotEnoughTech.com) waar je meer details over de build kunt vinden.

Ik kwam tot een ruwe schets van wat ik in gedachten heb door alleen maar naar de trap te staren. Om een ​​mooi lichteffect te creëren en de boel netjes te houden, zou ik de lichten aan de rechterkant van de trap laten lopen. Om de lichten automatisch te activeren, heb ik bewegingsdetectie nodig.

De beste lay-out die ik kon bedenken, zou zijn ingesloten in een soort trunking, met twee LED's per stap. Ik heb 13 treden, wat betekent dat ik in totaal 26 RGB-LED's nodig heb om de RGB-LED-verlichting voor trappen te creëren.

Kabeltrunking

Laten we beginnen met de trunking. Ik weet dat stappen 30 cm uit elkaar staan, dus ik heb 2 gaten nodig voor elke stap - 15 cm uit elkaar. Boor het in het ondiepe gedeelte, anders (8-10 mm boor), zult u moeite hebben om de LED's naar binnen te krijgen.

Terwijl je toch bezig bent, kun je net zo goed de bevestigingsgaten boren (4 mm). Ik vond 5 per 2 m kabelgoot voldoende. Zorg ervoor dat u aan elk uiteinde een montagegat heeft. Als u de afmetingen van de PIR-sensorbehuizing kent, kunt u de draagrail op maat zagen. Ik deed het niet en ik heb het later geknipt. Als u dit van tevoren doet, bespaart u tijd. Maak de uiteinden van het kanaal taps zodat de boven- en onderkant loodrecht op de vloer eindigen.

Om het kanaal met een minimale opening te verbinden, heb ik een deel korter gesneden, zodat de afdekking met LED's de verbinding zou overlappen.

LED's

Test eerst de LED-strip om er zeker van te zijn dat alles goed werkt en knip de strip vervolgens in afzonderlijke stukken (let op de markeringen, let op de richting van de LED's - het is BELANGRIJK). Markeer de aanwijzingen aan de binnenkant van het draagprofiel voordat u verder gaat.

Markeer:

• de richting van de input/output draad

• grondzijde

• positieve kant

Voordat u de LED's vastlijmt, gebruikt u een soldeerbout om de contactpunten voor te bereiden. Het is sneller op deze manier. Zorg ervoor dat aan elke kant een kleine klodder soldeer op het contact zit. Als uw LED-strips worden geleverd met 3M-lijm, verwijder dan eerst de lijm.

Lijm de LED's vast, let op de oriëntatie. Zorg ervoor dat u deze richting over elk draagprofiel volgt. Als u de uiteinden taps toeloopt, kunt u de volgorde van de draagprofielen niet meer wijzigen.

Solderen

Dit is het tijdrovende deel. Elke LED heeft 3 draden tussen elkaar nodig. Om uw werk later gemakkelijker te maken, moet u consistent zijn met een kleurcodering. Knip de draad voor in gelijke stukken en begin met het aansluiten van de LED's. Laat een klein beetje speling, maar overdrijf niet. Ik zou je aanraden om de draden tussen de LED's vast te lijmen, anders blijf je haken bij het sluiten van het kanaal.

Verleng de VCC en GND aan elk uiteinde, daarnaast hebben de verbindende delen de datakabel nodig.

PIR-sensoren

Ik vond een mooie behuizing op thingyverse.com die ik heb uitgeprint en een kleine incisie heb gemaakt om draden naar binnen te laten gaan. Ik gebruikte jumperdraden om de pinnen te verbinden. Ik heb de plastic scheiders van de pinnen verwijderd om de pinnen zijwaarts te buigen. Op deze manier zit de sensor gelijk met de achterplaat. U kunt de sensor van stroom voorzien via de stroomrails van de LED's.

De bovenste sensor moet een kabel hebben die helemaal doorloopt (tenzij je Arduino bovenaan staat, draai dan het scenario om) over de trunking. Ik heb al mijn draden gesplitst en de jumperverbindingen gebruikt, zodat ik de trunking kon scheiden voor transport. Op deze manier kan ik de stukken naar believen monteren, door 4 kabels aan te sluiten (VCC, GND, DATA, PIR).

De onderste sensor is direct gekoppeld aan de Arduino. Ik heb uiteindelijk ook de stroomrails van Arduino Nano gebruikt om hem van stroom te voorzien.

Schema's

Er zijn weinig dingen om te onthouden. Eerst moet je de gemeenschappelijke basis delen met Arduino, zodat het LED-gegevenssignaal correct was. Er zijn veel manieren om deze opstelling te bereiken. Ik gebruikte eerst jumperdraden om te testen en toen maakte ik een kleine PCB waarop een Arduino is bevestigd en alle kabels eraan zijn bevestigd.

Ik heb een reserve mini-USB-kabel geoogst en de RODE en ZWARTE soorten op de stroom aangesloten. Op deze manier wordt de spanning geregeld, het is niet aan te raden om de Nano via de pinnen van stroom te voorzien. Het grote voordeel van het netjes houden van je kabels is dat je de Nano in de kabelgoten kunt plaatsen.

Om 26 LED's aan te sturen, had ik tijdens de piekuren ongeveer 300 mA nodig, wat betekent dat bijna elke USB-lader sterk genoeg zal zijn om hem aan te drijven. Ik heb het andere deel (USB-A) van de kabel gebruikt om een ​​verlengstuk te maken dat van het lichtnet naar de Arduino en LED's gaat.

Montage van de trap RGB LED-verlichting

Begin van bovenaf, zo zit de zwaartekracht je niet in de weg. Bevestig het bredere kanaal met schroeven aan de muur. Let op de uiteinden, zorg ervoor dat de bevestigingsschroeven redelijk dicht bij elk uiteinde zitten. Als je eenmaal tevreden bent met het resultaat, monteer je de PIR en sleep je de kabels door de gaten.

Sluit de kabels voor LED's aan en werk naar beneden om de kabelgoten te sluiten, zorg ervoor dat de kabels niet binnenin blijven haken. Ik heb de restanten van de trunking gebruikt om de Arduino Nano erin te plaatsen. Hij is langer dan de microcontroller zelf en heeft een opening aan de onderkant voor de voedingskabel.

Je zult zien dat ik een stroomaansluiting heb. Ik heb het op deze manier aangesloten, omdat er geen gemakkelijke manier is om het bord te herprogrammeren. Als je zin hebt, kun je een socket maken waarin de Arduino Nano past, waardoor het volledig verwijderbaar is.

Ten slotte heb ik de kabels opgeruimd en de stroomdraad op de plint geklemd voor een bijna onzichtbaar effect.

Aangepaste onderdelen en behuizingen

PIR-sensorbehuizing

CAD-bestand op thingiverse.com

Schema's

Schema's die laten zien hoe alles moet worden aangesloten (vervang de batterij door de relevante 5V-stroombron)