Подсветка лестницы с инфракрасным датчиком. Схема с пояснением. Встроенные светильники для подсветки лестницы, фото

Правильное расположение светильников не искажает контуры ступеней и позволяет избегать затененных участков, в результате человек без риска может подняться на второй этаж или спуститься с него. Подсветка пролета осуществляется с помощью светодиодных, неоновых и галогеновых светильников. Использование конкретного оборудования зависит от материала и конфигурации лестничного марша.

Деревянные лестницы не следует обустраивать галогеновыми светильниками, так как этот тип ламп очень сильно нагревается при работе, что может привести к возгоранию.

Осветительные приборы обычно располагают по длине ступенек, на боковых поверхностях или их крепят над ними в виде люстр или бра. Цвет освещения также играет заметную роль, так деревянные поверхности лучше всего подчеркнет теплый, желтоватый свет, а для металлических изделий предпочтителен холодный, белый оттенок.

Установка специального освещения лестничных пролетов обязательна, если в доме постоянно проживают:

люди преклонного возраста;
дети с диагнозом «гиперактивность»;
взрослые и дети с нарушениями двигательного аппарата.

Типы лестниц и подходящее для них освещение

Освещение лестницы в частном доме выполняется с таким расчетом, чтобы конструктивные элементы изделия отлично просматривались, но не происходило ослепление человека направленным светом. Вид подсветки зависит от типа лестничного пролета.

Винтовые

Особенность винтовых конструкций заключается в применении округлых ступенек. Такая конфигурация лучше всего обыгрывается светодиодной лентой. Традиционно винтовые лестницы имеют небольшие размеры, поэтому для размещения подсветки используют ограждения и боковую стену.

Для винтовых лестниц в обязательном порядке требуется подсветка каждой ступени.

Деревянные и металлические

Выполнение светодиодной подсветки лестницы возможно, если у ступеней нет подступенков, так как трубка со светодиодами устанавливается изнутри, направляя поток света на расположенную ниже ступеньку. Если подступенки оборудованы, то размещают точечные светильники или верхнее освещение.

Лестницы с прозрачными ступенями

Прозрачные ступени изготавливают из усиленного стекла или акрила. Для освещения маршей такого типа на торцах ступенек устанавливают рассеивающий экран, который позволяет создать эффект полного освещения ступеньки. Если поручни выполнены из акрила, следует направить поток света на торец, что позволяет достичь эффекта внутреннего свечения.

Лестницы из бетона

Подсветка лестницы светодиодной лентой в этом случае невозможна. Наиболее оптимальным вариантом освещения бетонных лестниц является боковая подсветка на стене на уровне 40-50 см от поверхности ступеней, также можно использовать вариант с освещением люстрой (при достаточной высоте пролета).

Типы подсветки

Автоматическая

Автоматическая подсветка лестницы — не только удобная опция в освещении пространства, но и отличный способ экономии электроэнергии. Специальные датчики реагируют на передвижение человека или срабатывают от звукового сигнала, при этом свет выключается автоматически после того, как человек покинул помещение.

Умная подсветка лестницы настраивается с учетом потребностей жителей загородного дома, для чего используют датчики.

Датчик движения срабатывает при перемещении жильца и включает подсветку лестницы в момент пересечения определенного пространства. Когда человек покидает помещение, свет выключается самостоятельно в течение заранее запрограммированного времени. Использование данного датчика рекомендуется для одного режима функционирования светильников.

Подсветка лестницы на ступенях с датчиком движения, оборудованным защитой сенсора от атмосферных осадков, позволяет осуществлять подсветку наружных пролетов. Датчик с таймером времени или на фотоэлементе включит свет в определенные часы. Данная опция позволяет включать освещение наружных лестниц в темное время суток или в запрограммированное время.

Датчик нагрузки реагирует на внешнее воздействие и замыкает цепь при оказании давления на ступени или при прикосновении к перилам. Звуковой датчик настраивается на голос человека или хлопок, включая и выключая свет по звуковой команде.

Беспроводная

Использование автономных источников энергии дает возможность организовать безопасную и надежную подсветку лестничных пролетов. Нередко родители устраивают беспроводное освещение лестницы на второй этаж, где находятся спальни детей.

Для оборудования беспроводной подсветки понадобятся датчики движения, светильники и аккумуляторы, в качестве которых могут использоваться стандартные батарейки повышенной емкости. Размещение данного типа освещения в частном доме позволяет достичь следующих преимуществ:

уменьшение расхода электроэнергии;
возможность использования подсветки как аварийного освещения при обесточивании помещения;
освещение работает только в тот момент, когда есть необходимость, что позволяет использовать аккумулятор длительное время;
мягкий свет вполне достаточен для освещения ступеней, при этом он не ослепляет;
для устройства подсветки не требуется прокладывать кабель и сверлить стены;
мало точные изделия, безопасны.

Готовые комплекты может установить своими руками любой владелец квартиры или частного дома. Простая схема сборки и отсутствие необходимости подключения к высокому напряжению позволяют произвести монтаж без специалистов.

Обычно в готовых комплектах беспроводных светильников используют батарейки типа ААА (мизинчиковые). Датчики движения выключают свет после прекращения передвижений в течение 18 секунд.

Обычная

Самостоятельный монтаж электрической подсветки лестницы от сети без специальных навыков невозможен. Работа с напряжением требует определенных знаний и умений, поэтому для устройства традиционных систем лучше пригласить профессионала. Неправильно смонтированная проводка может стать причиной пожара или травм.

Для установки традиционной системы потребуются:

провода определенного сечения и марки;
светильники;
датчики движения;
реле;
гофрированные трубки и кабель-каналы для укладки провода в деревянных домах.

Первым шагом для оборудования освещения лестничного пролета необходимо составить схему проводки, после чего приобретаются элементы цепи и выполняется подготовка поверхностей для прокладки кабеля. В бетонных поверхностях проводят штробление, для деревянных используют наружные кабель-каналы.

Наиболее просто организовывать освещение с использованием ленточных светодиодов, сложнее выполнить монтаж точечных светильников, которые устанавливаются заподлицо к поверхности стены.

Типы ламп для подсветки

Лампы, используемые в осветительных приборах, имеют свои особенности и отличаются по основным характеристикам. Традиционно для освещения лестничных пролетов применяют галогеновые, неоновые и светодиодные лампы.

Галогеновые

Этот тип ламп обеспечивает яркое свечение, но при этом происходит сильное нагревание, поэтому использование галогеновых ламп не рекомендуется в деревянных зданиях.

Помимо высокой степени нагрева при работе, галогеновые лампы отличаются чувствительностью к изменению напряжения сети и в таких ситуациях быстро выходят из строя.

Неоновые

Данный тип ламп дает мягкий, рассеянный свет, оптимально подходящий для ограниченного пространства лестничного марша. Они долговечны, но очень чувствительны к механическому воздействию, и при малейших нагрузках выходят из строя.

Светодиодные

Наиболее популярный тип ламп. К достоинствам светодиодных ламп относят:

многообразие форм, мощности, окраски и типов цоколей;
светодиодные лампы имеют слабую степень нагрева при работе;
энергопотребление светодиодных изделий выгодно отличается от других типов ламп;
значительный ресурс эксплуатации.

RGB-светодиоды.

Типы осветительных приборов и места их установки

Точечные светильники

Светильник небольшого размера, расположенные по ходу движения жильца по лестнице, создают эффектную подсветку пространства, при этом отлично справляются с главной функцией освещения ступеней.

Исходя из места расположения, точечные светильники подразделяют на:

Настенные – такой тип подсветки следует планировать заранее, так как проводку необходимо спрятать в стене, а для встраиваемых приборов готовить специальные ниши. Идеально размещать такую подсветку в гипсокартоне;
Светильники в ступенях – также требуют скрытой проводки под ступенями, а для установки самого прибора необходимо использовать сверло-коронку под размер светильника;
Напольные – мини прожекторы, которые устанавливаются на поверхности ступенек. Проводку при таком варианте размещения подсветки придется спрятать в защитный кожух.

Светодиодные ленты

Данный тип освещения довольно популярен благодаря низкому энергопотреблению и простой схеме монтажа. Светодиодная лента представляет собой гибкую трубку, внутри которой расположены светодиоды. Существует множество вариантов расцветок, которые позволят создать гармоничную атмосферу в интерьере.

При планировании освещения лестницы следует учесть, что помимо проводки необходимо будет «спрятать» дополнительные приборы (контроллеры и блоки питания). На поверхности лента крепится на клеевую основу или в металлическом профиле.

Благодаря эластичности изделия, лента крепится на любой поверхности. Традиционно ее крепят:

на ступенях;
на стене;
по периметру лестницы;
на перилах.

Лестничная люстра

Использование люстр для освещения лестничных пролетов в частном доме оправдано, если над пролетом имеется достаточное пространство. При соблюдении этого условия, можно подобрать подходящий по стилю осветительный прибор, который органично впишется в интерьер.

Применение массированной иллюминации вряд ли будет уместно в небольшом коттедже, поэтому чаще всего люстры устанавливают в зданиях общественного назначения, где одной большой люстрой вполне можно осветить двухмаршевую лестницу.

Люстру подвешивают к потолку, а подключение к электросети выполняют через кабель, скрытый в панели перекрытия.

Настенные бра

Настенные светильники, выполненные в определенном стиле, служат продолжением общего интерьера. Для подключения бра к общей электросети используют скрытую проводку, но если у хозяев нет желания штробить стену, или освещение организуется в деревянном доме, применяют кабель-канал с декоративной отделкой.

Каждый светильник может освещать большие площади, и часто для простых лестниц хватает одного бра, но если лестничный пролет состоит из двух маршей с поворотом, то светильников устанавливают два или три, причем на поворотной площадке бра размещают обязательно.

Все источники света замыкают в одну цепь, выводя на общий выключатель. При желании устанавливается датчик движения, который позволит автоматически замыкать цепь при передвижении человека.

Монтаж автоматической светодиодной подсветки своими руками

Подсветка ступеней лестницы светодиодной лентой — стильное и эффективное решение подсветки данной конструкции. Для устройства светодиодного освещения понадобится пара блоков питания. С использованием одного происходит преобразование напряжения, другой необходим для встраивания цепи в бытовую сеть.

Сделать самостоятельно подсветку из светодиодов довольно просто любому новичку, который впервые встречается с подобным оборудованием. При покупке комплектующих покупателю передается инструкция, в которой расписаны все условия и последовательность подключения.

При наличии выступов на ступенях, для крепежа будет достаточно клейкого основания трубки, а при отсутствии данного элемента придется применять установочный профиль.

Материалы и инструменты

Для монтажа подсветки лестницы с использованием светодиодной трубки потребуются следующие инструменты и материалы:

контроллеры,
блоки питания,
лента со светодиодами,
профиль для установки ленты,
хомуты,
шуруповерт,
саморезы,
ударная дрель.

Пошаговая инструкция

Профиль нарезается по необходимой ширине.

На ступени закрепляют профиль на 4 самореза.
Светодиодную трубку крепят в профиле.

Выступающие провода маскируют под ступенями или плинтусом.
Лента подключается к стабилизатору, контроллеру и сетевому блоку.

Цепь замыкается на выключатель.

Схема подсветки двухмаршевой лестницы.

Эта статья будет интересна и полезна тем, кто решил сделать свое жилище оригинальным, украсив лестницы в нем с помощью автоматической подсветки. Этим способом также можно повысить уровень безопасности, что актуально, если в вашем доме живут маленькие дети или пожилые люди. Украсить подсветкой можно лестницы частного дома, расположенные как снаружи, так и внутри.

Как работает автоматика?

Необходимые приборы для работы автоматической подсветки: контроллер, датчик движения, датчик светоопределения (если желаете), кабеля.

Есть датчики, которые могут реагировать на разные виды «раздражителей», например голос, хлопок, движения. Установить их можно в любом удобном месте, около первой и последней ступени. Датчики подключают к контроллеру – основе всей конструкции, ему они сообщают о необходимой команде, а контроллер передает эту информацию переключателю.

Также существуют таймеры, с помощью которых можно устанавливать нужное время включения. Если кто-то поздно возвращается домой, это будет очень кстати. Есть возможность настройки освещения, его интенсивности, плавности включения, яркости, поочередности включения каждой отдельной ступени.

Уместно подключить датчик освещенности для экономии энергии. С помощью него подсветка будет автоматически выключаться или не включаться вовсе в светлое время суток.

Его необходимо устанавливать в местах, где перемена на свет и тень проходит более отчетливо, следовательно, и команда будет даваться точно в нужное время.

Умный механизм работает так:

При приближении к ступени, или непосредственном контакте с ней, срабатывают датчики реагирования, подается команда контроллеру, и происходит освещение лестницы.
Через определенное время свет гаснет.
В светлое время и при прохождении мимо датчиков свет не будет загораться, если правильно произвести настройки.
Заметьте, что при наличии в доме домашних животных, датчики будут реагировать и на них.

Это очень экономный вариант расхода энергии. Установить такого вида подсветку можно как в доме, так и на уличной лестнице. В последнем варианте стоит учесть, что там часто меняется температура, и влажность. Также важен материал лестницы. Все эти нюансы могут создать сложности при установке.

Для длинных и винтовых лестниц, уместно настроить поочередное освещение каждой ступени.

Работа датчиков, может осуществляться от беспроводных источников, питания. Это очень удобно, быстро, экономно и безопасно. Не понадобится монтаж стен, и можно будет избежать проблем двойного ремонта. В них уже предусмотрены все необходимые приборы, произведены настройки, есть инструкции, их установка не требует специальной подготовки.

Также можно сделать разводку от основной электрической сети. Этот вариант займет больше времени и сил, если хозяин сам решил заняться этим. Но придется потратить больше средств, если нанять электрика.

Преимущество автоматической подсветки в том, что она экономит время, поскольку нет необходимости искать в темноте выключатель. Экономия средств происходит, так как подсветка не работает постоянно и выключается самостоятельно, еще она способствует дополнительной безопасности для самых старших и младших членов семьи. И она весьма оригинально смотрится.

Типы освещения

Есть несколько типов освещения:

Боковое . Оно устанавливается на стене напротив лестницы. Можно использовать отдельные бра или светильники с направленным освещением. Иногда уместно применить одновременно и подсветку перил.
Верхнее – основное освещение на потолке. Если над лестницей достаточно места, то прекрасно подойдет люстра, она охватит большее пространства своим светом. В случае с винтовой лестницей при наличии места можно использовать длинные люстры как самостоятельную подсветку. Можно устанавливать дополнительные точечные светодиодные лампы к люстре, и включать их независимо друг от друга.
Нижнее . Очень красиво смотрится маскированные в ступенях или между ними встроенные приборы – светодиоды ленты и трубы. Для их установки не потребуется долбить стены, процесс займет меньше времени.
Отдельные точечные светильники с решетками можно расположить и в стене напротив ступеней. Они так же не особо сложны в монтаже, есть вариант прикрепленных и работающих от аккумулятора изделий.

Смешанное . Применения нескольких видов одновременно – вариант для проявления фантазии, но он требует немалых затрат. Прекрасно совмещается подсветка ступеней и перил, верхней люстры с боковыми или напольными светильниками. Тут главное – подобрать гармоничный свет самих ламп, следует помнить и о безопасности, освещаться должны все ступени, не искажая формы.

Имеется несколько видов ламп для приборов:

Неоновые . Имеют мягкий свет и не дают теней, что очень важно для безопасности. Они долго светят, но подвержены повреждениям.
Галогенные . Как и предыдущие лампы, хороши своим мягким и рассеянным светом, хотя они более яркие. Устройства могут быстро перегорать, также они чувствительны к скачкам напряжения.
Светодиодные . Зачастую применяют светодиодную ленту. Подобные источники освещения долговечны, также они могут работать от батареек, не нагреваются, имеют разные цвета.

Сегодня достаточно популярен лестничный светильник системы Arduino, который отличается своим высоким качеством.

Оборудование: виды и выбор

Для подсветки, используются следующие световые приборы:

Точечные светильники и имеющие направленный свет бра и люстры. Этот вариант подходит для верхнего и бокового освещения. Светильники могут быть как встроенными, так и накладными, работающими на аккумуляторах. Настенные приборы крепятся на одинаковом уровне от ступеней, они должны располагаться не менее чем в двух метрах от ступеней.

В качестве лампочек подойдут светодиодные модели для большей экономии электричества.

В этих случаях не обязательно иметь специальный контроллер, можно использовать обычные выключатели или установить общий для всех светильников единый выключатель. При выборе такого вида подсветки, актуален удаленный контроль освещения с помощью пульта.

Для монтажа этих световых приборов необходимо разводить проводку от центральной сети по потолку и стенам к месту крепления прибора, прятать провода в стенах, коробах. Естественно, нужно вскрывать стены или потолок, встраивать выключатель, иногда приходится проводить кабеля через чердак.

Оптоволокна, светодиодные ленты и трубы имеют яркий свет и большее пространство охвата. Они гибки и прочны, ленты стойки к механическим повреждениям, отличаются экономией и легким способом применения. Можно применять отдельные светодиодные лампы с решетками, они тоже экономичны и не сложны в установке. Зато эффект от них просто завораживает. Есть варианты разноцветных лент.

Этот вариант подойдет для нижнего освещения, подсветки между лестницами или встроенной в ступени у края каймы. Можно клеить ленты на перила для дополнительного освещения.

Выбор оборудования зависит от места его предполагаемой установки, дизайна лестницы и помещения, предпочтений хозяев и их финансовых возможностей.

Проще всего будет проводить монтаж лент со светодиодами. Для этого не требуется демонтировать стены и покупать множество инструментов. Следовательно, и средств затратить можно меньше. Светодиоды имеют клеящуюся основу, для большей надежности конструкции используется двусторонний скотч или шурупы. При выборе этого вида подцветки, помните, что освещаться должна вся лестница и каждая ступенька без искажения форм.

Выбор приборов и освещения зависит от материала и вида самой лестницы. Распространены следующие типы сырья для лестничных конструкций:

Деревянные лестницы . Учитывается риск их возгорания, для них необходимы осветительные приборы, лампы которых не должны нагреваться сильно, также нужна хорошая изоляция. Саму поверхность следует обработать материалами для повышения стойкости к изменениям температуры. Можно применять как ленту, так и встроенные в ступени или стену светильники с решеткой.
Металлические . Следует учесть, что металл хорошо проводит ток, проводку необходимо тщательно изолировать. Можно применить накладные светильники. В этом случае лучше выбрать светильники или бра на стенах или потолке.
Винтовые лестницы. Их чаще всего обозначают с помощью ленты, она гибкая и прочная и легко принимает необходимую форму. Она хорошо смотрится и на самих ступенях, а так же клеится в перила или стену. Если достаточно места, устанавливают длинную подвесную люстру, корпус которой спускается вниз и освещает весь пролет.

Стеклянные лестницы. Тут подойдет светодиодная лента, свет придаст конструкции невесомости и оригинальности. Можно получить эффект свечения изнутри. А если позволяет дизайн и конструкция, возможно монтирование точечных светильников под лестницу, создается необходимое свечения всех ступеней, а приборы при этом защищены от повреждения.
Бетонные . Бра или светильники встраиваются в стену, или монтируется лента с алюминиевыми профилями.

Подготовка: планирование

Планирование займет немного времени, главное – определиться со схемой и местом монтажа выбранного оборудования, необходимой длинной кабелей, местом расположения и способом маскировки проводки. Перед началом работы необходимо запастись всем необходимым для установки.

Для встраивания люстры или светильника необходимы специальные инструменты: дрель, плоскогубцы, изолента, отвертки. Самостоятельное выведение кабеля, установка проводки, подключение выключателей – работа долгая и даже опасная для новичков.

Работа по электроустановке требует большой аккуратности. Необходимо:

работать только при отключении общей сети питания;
правильно подбирать сечения к проводам;
изолировать все контакты;
проверять полярность.

При недостаточном знании устройства электросети и отсутствии практики лучше предоставить работу специалистам.

Если вы выбираете светодиодную ленту, необходимо купить набор инструментов, состоящий из шуруповетра, дрели, саморезов. Если ваша лестница не имеет отвесов, все это пригодится для установки ленты. Также понадобятся хомуты или кабель каналы. Неоновые трубы необходимых размеров и короба в качестве дополнительного уровня защиты от влаги также необходимо установить в качестве добавочных функций.

Своими руками можно легко монтировать светодиодную ленту для подсветки, следуя схеме:

Сначала необходимо провести замеры и отрезать необходимое количество ленты, линии отреза указаны.
Далее следует защелкивать с обеих сторон устройства замыкания. Если спаять контакты, они могут прослужить и дольше, но на эту процедуру уйдет дополнительное время.
Проведите обезжиривание поверхности и прикрепите ленты либо вложите их в пазы профиля для дополнительной защиты. Провода заводятся за ступени или в отверстия между стеной и лестницей. Если позволяет дизайн, то кабель каналы просто пускаются вдоль лестницы.
Около верхней и нижней ступени лестницы установите чувствительные к движению сенсоры.
Проводку от датчиков нужно спрятать за ступени или завести в отверстия в стене, можно провести ее в коробах по стенам.
Кабеля фиксируются с помощью хомутов или кабель каналов.
Коробку управления системой нужно прикрепить в удобном месте.
Провода следует соединить с выключателем и подключить все к контроллеру, который будет контролировать все действия. Его нужно настроить с помощью компьютера.
После проводится проверка на готовность к работе.

Оснащение лестницы подсветкой является удобным решением даже в традиционном варианте, когда активация световых приборов производится с помощью двух выключателей, один из которых установлен в начале лестницы, а другой – в конце. Однако только совместив подсветку с датчиками движения, вы получите умное, максимально комфортное освещение лестницы.

Варианты источника света

— Источник света проводится под свесами ступеней, тем самым обеспечивая равномерное и яркое освещение каждой ступени. Наиболее экономичный метод;

— светодиодные лампы. Источник света монтируется непосредственно в стену над каждой ступеней. Данная система освещения дополнительно снабжается специальными решетками, которые перенаправляют световой поток. Дорогостоящее освещение, требующее достаточно сложного монтаж.

Выбираем осветительные приборы

Светодиодная лента – это полоса, изготовленная из полимерного эластичного материала, снабжённая токопроводящим тонким покрытием, к которому с определённым интервалом крепятся светодиоды, излучающие при подаче напряжения яркий, равномерный свет.

Если говорить о типе и конфигурации диодов, то модели SMD 3528 вполне хватит для обеспечения комфортной подсветки лестницы в тёмное время суток . Для цветной подсветки нужно выбрать RGB – ленту, а также придётся установить дополнительный контроллер для регулирования смены цветов.

Внимание! Выбирайте светодиодные ленты, характеризующиеся отличным уровнем гидроизоляции, чтобы во время мытья полов на токопроводящие элементы не попадала вода.

В основном ленты крепятся к ступеням с помощью самоклеящегося слоя. Однако к моменту монтажа ленты клей часто засыхает. Усилить крепление можно, зафиксировав осветительный прибор на строительный 2-хсторонний скотч.

Монтировать светодиодную ленту необходимо в паз, который, как правило, проделан под ступенькой. Если такого паза нет, необходимо к нижней части свеса ступени прикрепить П-образный профиль из алюминия, в который будет клеиться лента. Делается это для того, чтобы свет от прибора не рассеивался.

Светильники для оснащения лестницы подсветкой существенно отличаются от светодиодных лент . Они имеют корпус и предназначены для монтирования освещения непосредственно в толщу стены. Выбирайте приборы, которые имеют цилиндрическое основание, ведь для их установки можно применять традиционные подрозетники. Чаще всего светодиодные светильники в продажу поступают комплектами, в которых они объединены одним контроллером.

Внимание! Выбирая подсветку, особое внимание уделите конструкции защитной решетки. Чтобы свет не слепил глаза, его поток должен быть направленным. Отличный вариант, когда светоотражающий кожух регулируется.

Элементы управления

Чтобы срабатывал сенсор, который включает источники света, нам необходимы:

Микроконтроллер Arduino

- микроконтроллер, являющийся ядром системы. Наиболее удачным вариантом сегодня считается Arduino(подсветка для лестницы). Данная система обеспечивает элементарное программирование, посредством работы с компьютером.

- драйвер светодиодов повышает эффективность работы. Отличный вариант — микросхема 74HC595;

- два датчика движения (сенсорных). Можно выбрать как ультразвуковую модель, так и инфракрасную;

датчик освещённости, работающий на фототранзисторе, необходим для того, чтобы система реагировала на движение только в тёмное время суток.

Оснащение лестницы подсветкой

Самостоятельное оборудование лестницы подсветкой начинается со сборки системы, отвечающей за выключение и включение света:

- на печатной плате устанавливается микроконтроллер, например, Ардуино, с параллельным прикреплением схем;

- плата запирается в пластиковом корпусе;
  Внимание! Необходим надёжный, крепкий корпус, которой также сможет обеспечивать свободный доступ к плате для ее дальнейшей настройки или ремонта.

- микроконтроллер подсоединяется к компьютеру, затем на него загружается прошивка, которая в дальнейшем будет управлять системой;

на поверхности корпуса закрепляются разъёмы, необходимые для подключения блоков питания и светодиодов. Только после этого их можно подключать к контактам контроллера.

Монтаж источников света

Светодиодную ленту необходимо просто приклеить к поверхности лестницы

Если Вы выбрали светодиодные ленты:

- по разметке отрезаем ножницами фрагмент необходимой длины;

- один конец закрепляем коннектором и присоединяем к нему два провода;

место, куда Вы будете клеить ленту, необходимо обезжирить.

Для обезжиривания не стоит приобретать дорогие жидкости. Можно использовать простой ацетон или аналогичные растворители.

- приклеиваем ленту к ступени;

провода необходимо завести под лестницу, для этого можно использовать маленькие отверстия в подступенке.

Размещение светодиодных ламп в каркасе лестницы

Если вы решили в качестве источника света использовать светодиодные лампы:

- проделываем отверстия в стене для монтажа корпуса светильников, а также штробы, которые необходимы для прокладки проводки;

- в полученные отверстия устанавливаем подрозетники и монтируем в них лампы, которые необходимо зафиксировать зажимными винтами;

прокладываем провода и цементным раствором заделываем штробы.

Внимание! Провода лучше всего прокладывать в специальных кабель-каналах из пластика.

Объединение системы воедино

Для того чтобы система освещения с датчиком движения работала слажено, необходимо объединить воедино все её компоненты:

- монтируем и настраиваем фотоэлемент, провода от которого заводим под лестницу;

- крепим блок питания и корпус, в который спрятана управляющая схема;

- все провода, выведенные под лестницу, соберите в жгут, скрепите хомутами из пластика и уложите в пластиковый кабель-канал, который затем закрепляется под лестницей вдоль стены;

подсоединяем к контроллеру провода.

Используя приведённую выше схему монтажа оснащения лестницы освещением с датчиком движения, можно украсить свой дом и сделать его более функциональным. К тому же, использование светодиодных источников света считается экономичным, благодаря низкому потреблению электроэнергии.

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.

Предупреждение.

Обозреваемый проект затевался мною давно, он скорее имеет статус «хоббийного». В совокупности от решения создать свой проект до его реализации прошел год. Сказывается занятость на других работах, плюс долгое ожидание компонентов из Китая, разработка печатной платы с последующим изготовлением в том же Китае. Также хочу сказать, что это первый опыт конструирования устройства на Arduino, впрочем, как и первый опыт написания скетча (кода) под Arduino.

Предыстория.

Понравилась идейно система подсветки лестницы. На реализацию много денег тратить не хотелось, очень тяжело нынче достаются деньги.

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.

Мотивы для разработки своего контроллера, со *****ми и блек-джеком.

Пример готового решения указанного автора является лишь одним из тех вариантов, которые легко доступны в интернете и мало чем отличаются друг от друга. Поэтому все эти варианты для удобства я в дальнейшем буду обобщать выражением «готовое решение». Это будет собирательным образом.

Если сформулировать недостатки (на мой взгляд) готового решения более конкретно, то вот они:

не учитывается возможность движения нескольких человек ни в попутном, ни во встречном направлении;
насколько я понял, готовое решение работает не в «realtime» (точнее, даже не в «приближении к нему»), что автоматически означает, если контроллер занят «освещением по одной» ступенек в заданном направлении, он абсолютно игнорирует всё происходящее вокруг в этот период;
отсутствие в большинстве случаев возможности коммутации сколь-нибудь мощной нагрузки, то есть кроме маломощных светодиодных лент никакие, например, rigid panel с типовым потреблением около 1 ампера, неприменимы;
неплавное «загорание» светодиодных лент, влияет на общее восприятие световой картины;
коммерческий статус большинства из них или относительно высокая стоимость реализации в случае некоммерческого проекта.

Исходя их недостатков (для меня), перечисленных выше, а также нескольких других причин, я решил разработать свой проект со своим видением вопроса. Немаловажной частью является желание попробовать себя, наконец, в Arduino, ведь до этого мне не приходилось сталкиваться с языком Си (ну и, разумеется, языком Wiring, «выросшим» из него специально для Arduino). Другой важной причиной послужило желание разработать нечто полезное, открытое и бесплатное для людей, в надежде, что это может стать отправной точкой для новичков в программировании и проектировании хотя бы простых устройств на микроконтроллерах. Другими словами, я хотел сделать свой вклад в развитие общества, потому что лишь развитие имеет смысл.

Аппаратная часть.

С причиной появления этого проекта разобрались, пора двигаться дальше. Вот список деталей, минимально необходимых для реализации предлагаемого проекта.

(нужно 1 шт) = $2,23
(нужно 1 шт) = $0,99
Замена на (HC-SR 04 - просто «мусор») (нужно 2 шт) = $2,5
(нужно 3 шт) = $1,88
(нужно 12 (16) шт) = $2,76
(нужно 2 шт) = $0,99
(нужно 19 шт) = $0,99
(нужно 18 шт) = $0,99
(нужно 2 шт) = $1,28
(нужно 1 шт) = $0,99

Предлагаемые ссылки представлены лишь для примера, а также для оценки приблизительных денежных затрат. Как видим, список невелик. Уложились в сумму менее $15. Уже неплохо.

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.

UPD:

1) Исправлена опечатка схемы электрической принципиальной. Тем, кто заказывал изготовление готовой платы по ссылке, переживать не о чем - на платах всё правильно и полностью работоспособно. Проблема могла возникнуть только у тех, кто решил проектировать и изготавливать печатную плату самостоятельно, положившись только на схему, без использования datasheet-ов. Один такой прецедент случился, за что приношу свои извинения.
2) Благодаря пользователям, решившимся повторить проект целиком, но с другим количеством ступенек, был уточнён код, где вместо одной позиции для указания количества ступеней требовалось уточнять в двух. Сейчас всё актуально, и под спойлером, и по ссылке.Скетч не компилируется. Что делать?
Для того, чтобы скетч скомпилировался, нужно добавить библиотеку TLC5940 в папку библиотек программы (среды программирования) Arduino. Как правило, эта папка находится здесь: C:\Program Files (x86)\Arduino\Libraries (для Windows x64) и C:\Program Files\Arduino\Libraries (для Windows x86). Просто скопировать папку TLC5940 целиком в указанную папку Arduino. В остальном проблем нет, проверил, как компилируется в Arduino 1.6.7 – всё отлично.
Как изменить количество ступеней?
В строке, где написано const byte stairsCount = 12; число «12» исправить на нужное Вам число. И всё.
Можно ли у вас купить плату?
У меня свободных плат не осталось уже на следующий день после публикации обзора – всё раздал. Извините.
Не закачивается скетч в контроллер Arduino. Что делать?
Проблема, вероятнее всего в том, что китайские клоны Arduino вместо микросхем FTDI используют более дешёвые аналоги. Как правило, это CH340. На работу контроллера в данном проекте это вообще никак не повлияет. Именно из-за другой микросхемы набор драйверов, который идёт в комплекте с программой (средой программирования) Arduino не подходит. Проблема решается скачиванием драйвера для CH340 самостоятельно. Драйвер бесплатен, его легко найти. Например, . Нужно распаковать содержимое в любую папку, и при подключении контроллера Arduino к компьютеру для установки драйверов указать на эту самую папку. Таким образом в компьютер установится виртуальный COM порт и ему присвоится какой-то номер. Например, COM5. При прошивке скетча в программе (среде программирования) Arduino нужно выбрать этот самый COM порт (Инструменты – Порт – COMx, где х – номер порта). Если Вы не знаете, как посмотреть номер порта, не успели заметить, какой порт установился и так далее, не переживайте. В списке портов Arduino их будет совсем немного, выбирайте их по порядку и пробуйте. Для уверенности сначала подключите контроллер Arduino к компьютеру, и только после этого запускайте программу (среду программирования) Arduino – с большой вероятностью, нужный порт выберется сам.
Нужно ли снимать контроллер Arduino с платы при заливке скетча?
Да, весьма желательно это сделать.
Какой блок питания мне выбрать?
Блоки питания бывают очень разные по качеству, равно как бывает и разная нагрузка на него (разные типы светодиодных лент, панелей и т.д.). Стабильность работы подсветки, пожарная безопасность и много другого зависит от блока питания. Я попробую сделать посоветовать блок питания, сильно упрощая критерии и учитывая:
а)среднюю нагрузку на блок питания около 10…13 ампер для, в среднем, 16 ступенек;
б)ватты бывают «китайскими»;
в)при нагрузке от 50…70 процентов от номинала блока питания последний начинает греться, искажается форма напряжения на его выходе;
г)нагрузка на блок питания - эпизодическая;
д)блок питания может плохо вентилироваться (охлаждаться);
е)после определённого порога, цена блока питания не сильно увеличивается при увеличении его мощности;
ж) другие «сферические факты в вакууме»;
я вывожу «среднюю температуру по больнице» - не менее 20А (12 вольт 20 ампер). Да простит меня kirich.
Куда подключать «плюс» и «минус» к лентам?
«Плюс» подключается напрямую ко всем лентам, «минусы» будет «выдавать» контроллер, к каждой ленте свой индивидуальный.
Когда и как настраивать DC-DC преобразователь?
При помощи подстроечного резистора получить на выходе 5 вольт. «Запас» давать ни к чему. Настраивать его нужно как можно скорее, желательно даже перед запайкой на плату, потому как при первом же включении, когда все компоненты платы будут на своих местах, это делать будет уже поздно – «очень невкусно запахнут микросхемы». Также желательно зафиксировать положение подстроечного резистора в положении 5 вольт при помощи, например, лака для ногтей.
Есть ли замена сонарам, чтобы они работали стабильно?
Да, я исследовал следующее поколение сонаров. Их полное название SRF05 . Они работают намного стабильнее предыдущего поколения, мне не удалось их «зависнуть». Новое поколение сонаров имеет 5 контаков вместо четырёх у предыдущего поколения. 4 из этих пяти контактов полностью повторяют функционал сонаров предыдущего поколения, а пятый просто оставить «висеть в воздухе». Повод ли это избавляться от механизма ресета на транзисторах BC547? Кому как нравится, можно и избавиться. Но я бы оставил их на месте, потому как качество изготовления сонаров имеет свойство ухудшаться. Следовательно, не ровен час, и 5-ое поколение сонаров начнёт показывать чудеса экономии на производстве. Также это не нанесёт большого финансового ущерба при изготовлении готового продукта. Если всё же решено избавиться от транзисторов, то нужно (минимально) произвести следующие действия:
- не запаивать транзисторы BC547 и резисторы рядом с ними (1 кОм и 10 кОм);
- от «левого» отверстия посадочного места под транзистор запаять перемычку на «правое» отверстие посадочного места (перемычка от коллектора до эмиттера). Третье отверстие (базу) оставить, как есть.

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.

Планирую купить +181 Добавить в избранное Обзор понравился +144 +324

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.