Подсветка лестницы является очень важным элементом безопасности для детей и взрослых, проживающих в частном доме. Кроме того, она способна стать отличным декоративным элементом, обеспечивающим красоту интерьера и дополнительный уют. Особый интерес представляет установка автоматической подсветки лестницы, которую вполне можно выполнить своими руками. Именно этому вопросу мы и намерены посвятить нашу сегодняшнюю статью.
Автоматическую подсветку отличает тот факт, что она чувствительна к движению человека, идущего по лестнице. Ее включение и отключение происходит очень плавно, благодаря наличию в составе следующих средств автоматики:
Эти приборы размещаются в удобном для использования месте. Как правило, возле первой и последней ступеней устанавливают по одному датчику движения, реагирующие на приближение человека.
Чаще всего умную подсветку устанавливают на длинных лестничных конструкциях, где настраивается поочередное освещение отдельных сегментов лестницы.
Наиболее интересное освещение получается в случае использования светодиодных ламп, которые также имеют следующие важные достоинства:
Монтаж таких осветительных приборов не составляет совершенно никакого труда. Для этого требуются лишь базовые познания в области электричества. Поскольку для работы светодиодов достаточно напряжение в 12 В, они совершенно безопасны при установке и в ходе их эксплуатации.
Для автоматической подсветки могут применяться цветные светодиодные ленты, привносящие в интерьер особое очарование и необычность.
Перед сверлением и прокладкой проводов следует детально продумать план и схему будущей подсветки. Для этого необходимо определиться со следующими вопросами:
Чаще всего, как мы уже и отмечали, для подсветки используется светодиодная лента, цена за метр которой начинается от 40 рублей.
Для автоматической подсветки лестницы потребуются также контроллеры, имеющие в своем составе драйверные микросхемы и датчики, а также обладающие возможностью программирования. Специалисты рекомендуют использовать в составе подобных схем автоматической подсветки контроллер марки Arduino, цена на который начинается от 320 рублей за штуку.
Для того чтобы обеспечить работу системы, необходимо приобрести блок питания для нее на 12 В. И, конечно, следует помнить, что понадобятся соединительные провода, а также набор соответствующих инструментов.
После того, как будут приобретены все компоненты, схему подсветки необходимо собрать и проверить ее работу в тестовом режиме.
Установка световых лент производится очень просто:
Для установки датчиков в начале и в конце лестницы может потребоваться перфоратор, о правильном подборе которого мы рассказывали . С его помощью высверливаются отверстия для установки этих важных элементов автоматизации подсветки. Провода к ним следует уложить в штробы, нарезаемые с помощью .
В ходе сборки схемы автоподсветки производятся следующие основные операции:
Перед началом обычной эксплуатации установленная и собранная система должна быть протестирована. При необходимости производится перепрограммирование и устранение обнаруженных неисправностей.
Лестница, оборудованная автоматической подсветкой, обеспечит полную безопасность передвижения по ней даже в темноте. Функционирование установленной системы практически не скажется на общем энергопотреблении дома, поскольку использованные в ее составе светодиодные ленты, обеспечивающие достаточную яркость освещения, отличаются большой экономичностью и эффективностью.
Подниматься или спускаться по лестнице в темном помещении довольно опасно и неудобно. Раньше люди были вынуждены включать общий свет, чтобы пройти по ступенькам. Однако сейчас существует более практичное решение вопроса – подсветка лестницы светодиодной лентой. Это решение обеспечивает безопасность эксплуатации лестниц в частных домах, внутри помещений между этажами, а также в бассейнах. Если правильно установить и организовать режимы работы, то подсветка выгодно украсит интерьер и избавит пользователей от многих неудобств.
Источником искусственного света для подсветки будут самоклеящиеся диодные ленты. Это полосы из гибкого полимерного материала, на которых с определенной частотой установлены светодиоды и резисторы. Элементы объединяются в единую систему за счет тонкой подложки, проводящей ток.
В качестве альтернативы лентам используются диодные встраиваемые светильники. Их монтируют в полость ступеней или встраивают в боковую стену около лестницы. Для защиты глаз от яркого светового потока данные светильники зачастую оснащаются специальной решеткой. Но этот вариант освещения существенно уступает ленточным диодам. Светильники требуют сложного монтажа, поскольку придется для каждой лампы делать гнездо, прокладывать каналы для проводов. И еще один их минус – высокая стоимость.
Характеристики и маркировка лентКритерии выбора ленты:
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос экспертуВажно! Если принято решение устанавливать обычную ленту, требуется приобрести к ней блок питания. Его мощность зависит от длины и мощности источника света. Одного 12-вольтного блока достаточно для работы 5 метров ленты.
Перечень требуемых материалов для установки подсветки:
Требуемые инструменты:
Для подсветки ступеней оптимальным цветом света будет белый – он обеспечит освещение всей лестницы. Но если вы желаете получить световые эффекты для преображения интерьера, выбирайте цветные диоды:
Помните, что подсветка в первую очередь устанавливается для удобства, а уже во вторую – для красоты. Выбирайте цветовую температуру 3000 К, с таким показателем обеспечивается аккуратное и приятное для глаз подсвечивание. Если выбрать слишком яркие источники, свет будет ослеплять.
Главная задача – определиться с размещением подсветки для ступеней:
Необходимо решить вопрос способа управления диодной лентой:
От выбора управления светом зависят ваши дальнейшие действия.
Разновидности схем реализации лестничного освещения:
В автоматической схеме датчики монтируются напротив первой и последней ступеньки. Как только сенсоры замечают движение, подается сигнал на контроллер светодиодного источника, и включается свет для освещения пути человека, который поднимается или спускается.
Любую выбранную схему можно адаптировать и усовершенствовать. Например, если вы поставите разноцветные диодные источники для лестницы, от этого общий вид подсветки преобразится. Еще одно интересное решение – поставить датчики на каждую ступеньку. В этом случае они будут загораться поочередно по мере вашего перемещения. Однако это решение требует немалых материальных затрат.
Сначала рассчитайте длину и . Оптимальное значение мощности – 4,8 ватта в погонном метре с 60 светодиодами типа SMD 3528. Данного значения достаточно для приятного и качественного освещения всей длины лестницы. Лучше использовать источник света с холодным белым оттенком свечения – он выгодно подчеркивает красоту ступеней в темное время суток. Однако выбор цвета – это дело вкуса.
Длину ленты рассчитывайте с учетом количества и размеров ступеней на лестнице.
На следующем этапе расчета определяется требуемая мощность блока питания. Для этого необходимо умножить потребляемую мощность одного погонного метра ленты на требуемое количество метров. Если необходимо использовать 10 метров ленты для подсветки, нужно 4,8 умножить на 10, получится 48 ватт – это мощность, которую потребляет вся длина ленты.
Мы определили потребляемую мощность. Однако блок питания должен иметь запас около 20–25 процентов. Поэтому добавляем к 48 ваттам еще 25 процентов, получится 60 ватт. Таким образом, требуемая мощность блока питания составит 60–80 ватт. На этом расчет подсветки заканчивается.
Производители советуют спрятать ленту в специальный короб, чтобы защитить ее от попадания грязи и влаги. На каждой подсвечиваемой ступени делается накладка, защищающая диоды от повреждений. Такая накладка изготавливается из алюминиевого профиля. На него и нужно наклеить ленту. Для этого разрезаем ленту на отрезки одинаковой длины, соответствующие ширине ступеней. Концы лент оснащаем коннекторами.
Обезжириваем поверхность перед наклейкой ленты, а провода нужно протянуть через щели под ступенями. На одном из пролетов закрепляется кабель-канал, куда проводится провод от каждой ступени. Напротив первой и последней ступени предусматриваются места для крепежа чувствительных датчиков, если вы используете автоматическую схему подключения.
Применение кабельных каналов позволяет спрятать провода. Они смотрятся естественно. К тому же есть возможность выбрать расцветку, подходящую к вашим ступеням.
Прокладку кабелей можно выполнить и без каналов – над ступеньками. Но в этом случае испортится внешний вид лестничной системы. Лучший вариант – проложить провод с внутренней стороны, однако, не во всех случаях есть такая возможность.
Важно, чтобы поверхность монтажа была обезжиренной. Если вам понадобится согнуть ленту во время ее наклейки, помните, что минимальный радиус изгиба составляет 2 сантиметра.
Вам предстоят работы с питающими проводами. На некоторых моделях лент вовсе нет контактных проводов, а если они и присутствуют, то качество их пайки не самое лучшее. Чтобы заменить контактные провода понадобится паяльник. Используйте маломощный инструмент – до 40 ватт, чтобы светодиоды при пайке не перегревались. Подходящее сечение проводов – 0,75 мм, а длина – от 20 сантиметров. При установке одноцветной ленты понадобится два провода – красный и черный. Отличия цветов проводов необходимы, чтобы не перепутать полярность: черный будет «минусом», а красный – «плюсом». Если вы выбрали RGB-ленту, возьмите провода нескольких цветов: синий, красный, черный, зеленый. Это поможет вам не перепутать каналы цветов во время подключения ленты к контроллеру.
Концы проводов с ленточной стороны зачистите до 0,5 сантиметра, а с противоположной стороны – до 1 сантиметра, затем припаивайте их к ленте, но чтобы диоды не перегревались. На концы проводов наденьте контактные наконечники. Это решение улучшает качество контакта в колодке клемм питающего блока. Чтобы зафиксировать провода в наконечнике, обеспечив качественные соединения, воспользуйтесь обжимом.
Места пайки обязательно изолируйте. Лучшее средство для этого – термоусадочная трубка. Процесс изоляции прост:
Результат – прочная изоляция и надежная пайка кабелей. Применение изоляционной ленты не рекомендуется.
Светодиодное предусматривает использование стандартных проходных или маршевых выключателей. Обычно устанавливается два выключателя. Первый, там, где начинается лестница, а второй – там, где она заканчивается. Для такой системы рекомендуется установить таймер работы освещения, чтобы обеспечить комфортное использование освещения лестницы и сэкономить электричество. Он позволит включать подсветку на лестничной площадке только в определенные периоды, а затем свет гаснет автоматически.
Такие устройства могут иметь несколько рабочих режимов:
Настройку необходимого режима пользователь выполняет самостоятельно, в зависимости от своих предпочтений.
В схему входит:
Главным элементов в данной схеме является контроллер, обеспечивающий управление работой светодиодных источников. Его задача – обеспечить запуск системы после сигнала, поступившего от сенсора, постепенно включая ленты под ступенями.
Специалисты советуют использовать контроллер Arduino. Стандартная модель включает 15 выходов – этого количества вполне достаточно для домашних лестниц. Чтобы установить прибор, желательно использовать соответствующую плату, но в некоторых случаях обходятся и без нее.
Кроме того, работа системы зависит и от драйвера светодиодных элементов. Драйвер – это компактный прибор, стабилизирующий силу тока, соединяемый с выходами контроллера. Включение и отключение света зависит от сенсорных датчиков.
Приветствуем вас на нашем сайте о стильном дизайне! Сегодня наши советы о том, как с максимальной пользой использовать лестничное пространство в доме.
Существует множество вдохновляющих идей по улучшению своего дома. Но не все из них доходят до конечного воплощения.
В этой статье представлены несколько вдохновляющих идей для переоборудования лестничного пространства. Ведь, в-основном, это «мертвая зона» в доме.
Все идеи доступны для воплощения любому человеку со средним достатком. Представим их в формате: «идея для вдохновения – реальное воплощение».
Создание полок на противоположной стороне каждого шага лестницы. Это замечательное решение для размещения библиотеки, не требующее дополнительной полезной площади.
Если пространство под лестницей открытое, а изготовление полок по какой-то причине не осуществилось, то можно использовать стеллаж под треугольное пространство. Его можно изготовить самостоятельно или купить в магазине.
Встроенный шкаф под лестницей с выдвижными ящиками – замечательное решение для хранения множества нужных вещей.
Если пространства под лестницей нет, то можно сделать полки для хранения всякой всячины на стене около лестницы.
На некоторых лестницах можно сделать что-то вроде подпола в ступеньке. Остроумная идея для хранения сезонной одежды, одеял и прочих вещей.
Если в вашей лестнице невозможно сделать скрытое пространство, то стоит использовать для сезонного хранения вещей навесной шкафчик с полуоткрытыми полками.
Встроенный шкаф под лестницей – идеальный вариант для прихожей. Сюда можно повесить верхнюю одежду и поставить уличную обувь.
Нет времени или умения для создания шкафчика? Зато есть альтернатива! Можно прибить несколько оригинальных крючков для одежды и использовать покупные корзины для размещения прочих вещей.
Создание мини-офиса в пространстве под лестницей – оригинальная и функциональная идея! Деревянные панели, плавно переходящие в письменный стол, создают цельный образ, достойно вписывающийся в общий интерьер помещения.
Сделать свой личный офис несложно. Достаточно прибить на стене несколько полок для бумаг, поставить небольшой письменный стол со стулом, поставить настольную лампу.
Офис готов к работе!
Комплект подсветки лестницы "PROFESSIONAL 16" - набор, состоящий из 16-канального контроллера (16 ступеней) и двух датчиков движения. Возможность ручной регулировки, настройки параметров и режимов работы системы. Простота монтажа, подключения и эксплуатации.
Стоимость: 18 890 руб.
(сроки отгрузки 3-5 дней)
Комплект подсветки лестницы "PROFESSIONAL 24" - набор, состоящий из 16-канального контроллера с модулем расширения (24 ступени) и двух датчиков движения. Возможность ручной регулировки, настройки параметров и режимов работы системы. Простота монтажа, подключения и эксплуатации.
Стоимость: 22 400 руб.
Сроки отгрузки: 3-5 дней (сроки отгрузки 3-5 дней)
Комплект подсветки лестницы "PROFESSIONAL 32" - набор, состоящий из 16-канального контроллера с двумя модулями расширения (32 ступени) и двух датчиков движения. Возможность ручной регулировки, настройки параметров и режимов работы системы. Простота монтажа, подключения и эксплуатации.
Стоимость: 25 910 руб.
Сроки отгрузки: 3-5 дней (сроки отгрузки 3-5 дней)
Готовый набор для светодиодной подсветки лестницы, состоящий из 16-канального контроллера (16 ступеней), двух датчиков движения, 16 отрезков LED-ленты по длине ступени и блока питания. Возможность ручной регулировки, настройки параметров и режимов работы системы. Простота монтажа, подключения и эксплуатации.
Стоимость: 28 700 руб.
Сроки отгрузки: 3-5 дней (сроки отгрузки 3-5 дней)
Готовый набор для светодиодной подсветки лестницы, состоящий из 16-канального контроллера и модуля расширения (24 ступени), двух датчиков движения, 24 отрезков LED-ленты по длине ступени и блока питания. Возможность ручной регулировки, настройки параметров и режимов работы системы. Простота монтажа, подключения и эксплуатации.
Стоимость: 37 940 руб.
Сроки отгрузки: 3-5 дней (сроки отгрузки 3-5 дней)
Готовый набор для светодиодной подсветки лестницы, состоящий из 16-канального контроллера с двумя модулями расширения (32 ступени), двух датчиков движения, 32 отрезков LED-ленты по длине ступени и блока питания. Возможность ручной регулировки, настройки параметров и режимов работы системы. Простота монтажа, подключения и эксплуатации.
Стоимость: 45 530 руб.
Сроки отгрузки: 3-5 дней (сроки отгрузки 3-5 дней)
Комплект подсветки лестницы с расширенным функционалом "PROFESSIONAL 2.0" - набор, состоящий из 32-канального контроллера (32 ступени), датчика присутствия и двух датчиков движения, а также модуля для настройки датчиков движения. Подходит для использования на лестницах с одним пролетом. Возможность подключения цветной RGB-ленты "бегущий огонь" для подсветки перил либо ступеней лестницы вдоль марша.
Стоимость: 27 360 руб.
Сроки отгрузки: 3-5 дней (сроки отгрузки 3-5 дней)
Комплект подсветки лестницы с расширенным функционалом "PROFESSIONAL 2.0" - набор, состоящий из 32-канального контроллера (32 ступени), датчика присутствия и четырех датчиков движения, а также модуля для настройки датчиков движения. Подходит для использования на лестницах с двумя пролетами. Возможность подключения цветной RGB-ленты "бегущий огонь" для подсветки перил либо ступеней лестницы вдоль марша.
Стоимость: 31 080 руб.
Сроки отгрузки: 3-5 дней (сроки отгрузки 3-5 дней)
Можно ли сделать автоматическую светодиодную подсветку ступенек, загорающихся по очереди? Да. Идея не нова, есть куча реализаций в интернете. А чтобы затратить минимум денег, или даже бесплатно? А вот с этим – проблемы… Купить готовый контроллер – сегодня не проблема, но достаточно дорого. Таков бизнес. Действительно ли предлагаемые контроллеры стоят своих денег? Далеко не факт, но проводить эксперименты за свой счёт я не хочу. Запасайтесь терпением, решение под катом. Будет много букв.
Корень вопроса в русскоязычной части интернета лежит, по всей вероятности, в одной статье на Хабре (нынче Geektimes). Специально не привожу ссылку, дабы не сочли за рекламу. Некто Владимир ****ов предложил своё видение вопроса об автоматическом освещении лестницы. Несмотря на то, что идея была «копипастой» с instructables, всё же это была своя реализация «на практике». Однако это был всего лишь «первый блин» у Владимира. Это «блин» не лишен недостатков, как, например, весьма упрощённая модель поведения людей на лестнице, специфичность алгоритма работы контроллера (подробнее об этом – позже), упрощённая схемотехника, которая может сыграть злую шутку (и об этом позже) и неоптимальные финансовые траты. Но, повторюсь, идея была озвучена.
Как и полагается любому интересному проекту, он не «загнулся». Он начал развиваться, поскольку автор и сам прекрасно понимал недостатки первой версии своего контроллера. Однако в последствии проект трансформировался и «переехал» на свой сайт. Думаю, не нужно объяснять, что он стал вполне коммерческим. В бесплатном доступе осталась только схемотехника. Разумеется, «прошивка» коммерциализировалась, ввиду чего очень сложно судить о том, насколько алгоритм работы «вырос из детских штанишек». Суть свелась к тому, что можно купить готовое решение, эффективность и адекватность работы которого неизвестна.
Если сформулировать недостатки (на мой взгляд) готового решения более конкретно, то вот они:
Вкратце рассмотрим каждый из компонентов. Контроллер Arduino Nano был выбран исходя из минимальных габаритов без потери возможности его прошивки «здесь и сейчас». То есть габариты меньше есть, например, Arduino Pro Mini, но в нем уже не будет разъёма Mini-USB, и для его программирования нужно покупать отдельные «переходники». В данном случае это не целесообразно.
Преобразователь DC-DC
. Много обзоров похожих преобразователей есть на MySKU, якобы они супер маленькие и «удаленькие». Не спорю, но конкретно этот преобразователь меньше их ровно в 2 раза – шедевр миниатюризации! Чтобы нагляднее показать, насколько он мал, приведу вот такую фотографию.
Данный преобразователь нужен для питания схемы управления силовыми транзисторами. То есть для питания Arduino, драйвера TLC5940NT, трёх инвертеров сигнала и двух сонаров. Не задавался целью узнать, каково их суммарное потребление, но искренне полагаю, что вряд ли даже пол-ампера. Такой ток предлагаемый преобразователь обеспечит, абсолютно не напрягаясь.
Отдельно нужно рассказать, что собой представляют сонары HC-SR04 . В момент, когда я их исследовал на предмет возможности использования в данном проекте, с ними возникали проблемы. А информации о проблемах, с которыми я столкнулся, нигде не было. Суть в том, что эти сонары «подвисали», тем самым за собой «подвешивая» сам контроллер. Причина этого в принципе работы сонаров: один из «колодцев» излучает ультразвук, который, отражаясь, улавливается вторым «колодцем». При неудачном стечении обстоятельств (физически закрыт второй колодец из-за очень близкого препятствия, звук «потерялся» в поглощающем материале и т.д.) датчик повисал в логической единице (а контроллер ждал спадания этой единицы) до сброса питания. Причем только при отсоединении плюса питания сброса датчика не происходило, требовалось сбрасывать питание и Arduino тоже. А вот при кратковременном обрыве минуса датчик оживал. Именно поэтому пришлось применить маломощные ключи по линии питания сонаров. Пару слов о причине такого поведения сонаров. На сегодня уже есть обсуждение данной проблемы на сайте Arduino.cc. Итак, некоторые грешат на некачественные компоненты сонаров. Некоторые считают, что схема «немного упрощена» ради минимальной цены. Я пробовал покупать у нескольких продавцов на ebay, в том числе весьма надёжных, но результат тот же. Некоторые, как и я, «забили», и тоже аппаратно сбрасывают питание сонаров, правда, по плюсу. Для меня это не работало в своё время. А у некоторых всё прекрасно – сонары работают без проблем вообще. Так или иначе, сонары эти весьма загадочны. Возможно, стоило бы попробовать другие сонары, или вообще использовать инфракрасные дальномеры. В общем случае, любое из решений имеет свои достоинства и недостатки. Я всё же использовал сонары.
По прошествии времени стало понятно, что люди продолжают сталкиваться с проблемами при использовании HC-SR04. Качество их изготовления упало - ниже некуда. Теперь эти сонары - просто мусор. Поэтому я настаиваю на использовании только SRF05!
Инвертер 74LS04 . Ввиду того, что основной драйвер, TLC5940, использует схему с общим плюсом (анодом), то есть управляет минусом при постоянно присутствующем плюсе, а нам требуется инвертировать логику работы, то есть получать управление плюсом, а не минусом, был применён этот инвертер. В результате при появлении минуса на выходе драйвера всегда получается плюс на выходе инвертера. Это позволяет применить, как в сделано данном случае, силовой транзистор NPN, который, по иронии, будет опять же управлять минусом, но уже непосредственно нагрузки (светодиодных лент).
Силовые транзисторы TIP122 . Почему именно они? Можно ведь легко использовать и TIP121, и TIP120 и т.д. или даже MOSFETы. Ответ прост – цена. TIP122 очень дёшевы. И они типа Дарлингтон (минимальным током можно коммутировать большие токи). Данные конкретные транзисторы способны коммутировать до 5 ампер. Однако, при сильном желании коммутировать весьма большие токи или снизить любой возможный нагрев силовой части до самого возможного минимума, есть возможность использовать и MOSFET. Например, . Это по-настоящему прекрасные полевые транзисторы, с сопротивлением канала 22 миллиОма и способностью коммутировать по даташиту до 47 ампер (!). Ими можно заменить TIP122 даже без внесения изменений в схему – прямая замена. Даже цоколёвка совпадает. Только вот цена ощутимо выше. Также хочу предостеречь: на корпусе и тех, и других находится «выход» (сток, коллектор). В моём случае применение радиаторов с изоляцией не приводит к коротким замыканиям между выходами. Осторожно!
Транзисторы BC547 . Дешевые и простые транзисторы типа NPN. Они нужны для «ресета» зависших сонаров. Подробнее о «зависании» написано в пункте про сами сонары.
Резисторы 10кОм и 1кОм, резисторные матрицы на 10кОм . Все 10 кОм резисторы и матрицы нужны для подтяжки к «плюсам» и «минусам» питания. Их точность маловажна. Однако хочу уточнить, что матрицы бывают разных типов по расположению сопротивлений. В данном случае это от первой ножки к любой другой будет сопротивление 10кОм. Все 1кОм резисторы нужны для ограничения тока базы силовых транзисторов.
Спрашивайте, что непонятно. Исправляйте, если что-то не так, ведь проект, как я уже упоминал, является моим первым «блином».
Всем добра. Сегодня это, как никогда, важно.
6) Код в очередной раз актуализирован. Спасибо и его другу Алексею.
7) Код снова актуализирован. Исправлена неочевидная проблема, которая проявлялась в виде непогасания последней ступеньки в случае, если количество ступенек - нечетное и/или значение «дежурной яркости» отличалось от значения «2».
8) В связи с переходом сайта заказа плат на новый дизайн перестала работать ссылка для заказа. Исправлено.
9) Добавлена схема для использования с PIR датчиками вместо сонаров. Переработан код скетча: теперь он стал универсальным для PIR и сонаров, выбор необходимого производится редактированием определения SensorType в заголовке скетча.