Slimme trappenhuis RGB LED-verlichting – bewegingsgeactiveerd & makkelijk te installeren

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools en machines

• Solderbout
• 10mm boor
• Lijmpistool
• Metazaag (voor kabelgoot)
• 3D-printer (optioneel, voor PIR-behuizing)

Over dit project

Mijn trappenhuis heeft enige tijd geleden een gebroken teen opgeleverd. Gelukkig niet de mijne, maar ik voelde me in met het slachtoffer. De teen is genezen, maar het deed me nadenken: kan ik het risico op een volgende slachtoffer verkleinen? En zo goedkoop mogelijk?

Ik maakte deze tutorial voor mijn blog NotEnoughTech.com met meer bouwdetails.

Ik schetste een plan door naar de trap te kijken. Voor een mooi lichteffect en nette afwerking plaats ik de LEDs aan de rechterkant. Voor automatische activering heb ik bewegingsdetectie nodig.

Beste indeling: alles in kabelgoot, 2 LEDs per trap. 13 trappen = 26 RGB LEDs.

Kabelgoot

Trappen zijn 30 cm uit elkaar → 2 gaten per trap, 15 cm uit elkaar. Boor in de ondiepe kant (8-10mm boor), anders krijg je de LEDs niet in.

Boor ook bevestigingsgaten (4mm). 5 per 2m goot is voldoende. Zorg voor een bevestigingsgat aan beide uiteinden. Als je de afmetingen van de PIR-behuizing kent, zaag de goot alvast op maat. Ik deed dat later – bespaart tijd. Schaaf de uiteinden af zodat boven- en onderrand loodrecht op de vloer staan.

Om de goot met minimale spleet te verbinden, zaag ik één deel korter zodat het deksel met LEDs over de naad heen loopt.

LEDs

Test de LED-strip eerst, knip daarna in individuele stukken (let op markeringen, orientatie is belangrijk). Markeer de richtingen in de goot voordat je begint.

Markeer:

• richting van in-/uitgangsdraad
• ground-kant
• positieve kant

Voordat je de LEDs vastlijmt, tin de contactpunten met de solderbout – sneller. Zorg dat elke kant een klein solderbolletje heeft. Verwijder eventuele 3M-lijmlaag.

Lijm de LEDs vast, let op orientatie. Volg deze orientatie consequent doorheen. Als je de uiteinden hebt afgeschraagd, kan de volgorde van de gootstukken niet meer gewijzigd worden.

Solderen

Dit is het meest tijdrovende deel. Elke LED heeft 3 draden naar de volgende. Wees consistent in kleurcodering. Snijd draden voor op gelijke lengtes. Ik raad aan de draden tussen de LEDs vast te lijmen, anders zit je ze vast bij het sluiten van de goot.

Verleng VCC en GND aan beide uiteinden. De verbindingsstukken hebben ook de data-draad nodig.

PIR-sensoren

Ik vond een mooie behuizing op Thingiverse, geprint en een kleine insnijding gemaakt voor de draden. Jumper-draden gebruikt voor de pinnen. Plastic scheiders verwijderd, pinnen zijkant opgebogen → sensor zit vlak tegen de achterplaat. Voeding van de LED-stroomrails.

De bovenste sensor heeft een kabel die de hele goot loopt (tenzij je Arduino bovenaan zit, dan omgekeerd). Ik splits alle draden en gebruik jumper-verbindingen, zodat ik de goot voor transport kan demonteren – 4 kabels (VCC, GND, DATA, PIR) koppelen.

De onderste sensor direct op de Arduino. Ook de voeding van de Nano's power rails gebruikt.

Schema

Belangrijk: gemeenschappelijke ground met Arduino delen voor correct dataseinaal. Veel manieren mogelijk. Ik begon met jumper-draden voor testen, daarna een kleine PCB met vaste Arduino en vaste kabels.

Ik knipte een reserve mini-USB-kabel en gebruikte ROOD/ZWART voor voeding. Zo is de spanning geregeld (niet via de pins voeden). Voordeel: Nano past in de goot.

26 LEDs trekken ~300mA piek → elke USB-lader volstaat. Het andere uiteinde (USB-A) dijt als verlengkabel van stopcontact naar Arduino/LEDs.

Montage

Begin bovenaan – zwaartekracht werkt dan mee. Bevestig de bredere goot aan de muur met schroeven. Let op uiteinden: schroeven redelijk dicht bij de randen. PIR monteren, kabels door gaten halen.

LED-kabels aansluiten en naar beneden werken, goot sluiten, kabels niet vastklemmen. Arduino Nano in reststuk goot (langer dan de microcontroller, toegangsgat onderaan voor voeding).

Voedingconnector aangesloten. Geen gemakkelijke herprogrammeermogelijkheid, tenzij je een socket maakt voor de Nano (volledig demontabel).

Tot slot: kabels opruimen, voedingsdraad aan plinth klemmen voor bijna onzichtbaar effect.

Code

Arduino-code

Uitstekende basiscode van Dean Montgomery met veel effecten.
GitHub

Custom parts en behuizingen

PIR-sensor behuizing

CAD-bestand op Thingiverse.com

Schema's

Schema met aansluitingen (vervang batterij met relevante 5V-bron)