Автоматическая подсветка лестницы / Хабр

Автоматическая подсветка лестницы

В качестве контроллера использовал всем знакомый Arduino Pro Mini.

Сначала о самой лестнице количество ступеней 11, ширина 550 мм. В общей сложности необходимо 6 м светодиодной ленты (заказал 2 шт по 5 м 5050 SMD), со степенью защиты IP67 (то есть защита от пыли и воды), чтобы можно было протереть пыль и не задумываться о том, попадешь ли под напряжение или повредишь ленту.

После подключения 5-ти м светодиодной ленты ток через нее оказался всего 2,5 A, то есть, для 6-ти м светодиодной ленты нужен блок питания на 36 Вт. Выбор остановился на китайском блоке питания 12 В 8.3 А 100 Вт. 100, конечно, много, но 12 В понадобилось для другого проекта, поэтому подключился к нему же.

В качестве питания самого контроллера, а также сенсоров (питание 5 В) использовал простенькую схему понижения напряжения с помощью стабилизатора напряжения L7805CV и двух керамических конденсаторов 0,1 мкФ и 0,33 мкФ.

В качестве датчиков фиксирующих движение остановился на ультразвуковых сенсорах HC-SR04, так как испускают узкий пучок ультразвуковых импульсов и можно настроить расстояние срабатывания. Таким образом, можно установить на отслеживании пересечения импульса на первой и последней ступенях. Вдаваться в подробности характеристик, способа подключения, принципа работы сенсора не вижу смысла в интернете достаточно много информации о них.

Вопрос измерения освещенности решился, также, довольно просто с помощью схемы делителя напряжения, в которой в качестве переменного резистора используется фоторезистор Gl5516.

Далее рассмотрим вопрос количества использованных контактов 11 цифровых для ступеней, 4 для двух сенсоров и один аналоговый для измерения освещенности. Итого 15 цифровых, что не дает нам Arduino. Недолго думая, использовал микросхему 74НС595N, а точнее каскад из двух сдвиговых регистров для увеличения количества цифровых выходов Arduino.

Почитав литературу и мнения радиолюбителей, поставил керамический конденсатор 0,1 мкФ на 12-ой ножке STcp первого регистра, якобы для минимизации шума при подачи «защелкивающего» импульса. При опробовании мною каскада «на столе», действительно с конденсатором работает лучше, в особенности при первой подачи питания на микросхемы.

Одно дело подключать к Arduino слабую нагрузку, наподобие светодиода, другое подключать кусок светодиодной ленты, длиной 500-550 мм (максимальный ток цифрового выхода Arduino 40 мА). Более доступно для меня оказалась микросхема ULN2003A (сборка Дарлингтона), максимальный ток через один выход которой составляет 0,5 А.

Хочу обратить внимание, что контакт Echo второго сенсора приходит на 13-й контакт Arduino, на котором находится светодиод самого контроллера.

Сделано это специально, для удобства, в тот момент, когда удовлетворяется условие «достаточно ли темно для начало опроса сенсоров?», светодиод на 13-ом контакте начинает мигать.

Плату рисовал в Sprint-Layout. Делал акцент на том, чтобы микросхемы и контроллер снимались, припаивал панельки SCS-14 и 16, а также гнездо на плату PBS 2×12 2.54. Единственный минус пришлось выгибать в другую сторону ножки микросхем 74НС595N.

Составление скетча

При составлении скетча использовалась только одна библиотека Ultrasonic (для работы с сенсорами HC-SR04) и то можно было обойтись без неё. Пришлось повозиться с битовыми операциями, так как необходимо определенным образом загружать два байта в каскад сдвиговых регистров (в самом скетче сделал доходчивые пояснения).

// ***Скетч подсветка лестницы V1***
// Библиотеки
#include “Ultrasonic.h”

// Пины
#define Trig_1 10 // Устанавливаем контакты для первого датчика.
#define Echo_1 11
#define Trig_2 12 // Устанавливаем контакты для второго датчика.
#define Echo_2 13
#define Ds 8 // Ds/SDI первого сдвигового регистра 75HC595N_1.
#define STcp 7 // STcp/RCLK сдвиговых регистров 75HC595_1, 2.
#define SHcp 6 // SHcp/SRCLK сдвиговых регистров 75HC595_1, 2.
#define LDR A0 // Аналоговый сигнал с фоторезистора.

Ultrasonic Sensor_1(Trig_1, Echo_1); // Определяем первый датчик.
Ultrasonic Sensor_2(Trig_2, Echo_2); // Определяем второй датчик.

// Параметры
const int Limit = 100; // Переменная для хранения предела сравнения с освещенностью.
const float Min_Disrance = 50.0; /* Диапазон, при котором сработает сенсор
Ширина ступеньки 55 см.*/

boolean Up_Sensor_Started = false; // Переменная отражающая факт срабатывания верхнего сенсора.
boolean Down_Sensor_Started = false; // Переменная отражающая факт срабатывания нижнего сенсора.

const int Read_Delay = 50; // Переменная для хранения времени задержки опроса сенсоров.

unsigned int leds = 0; // Переменная для хранения передаваемых битов в регистры.
const int N = 10; /* Переменная для хранения количества ступеней лестницы.
Отсчет идет с нуля! Максимум выходов 14-ть 2 Сборки Дарлингтона.*/
const int T_Ladder = 3000; // Переменная для хранения времени включенной лестницы.
const int T_Stair = 500; // Переменная для хранения времени между включениями.

void setup()
<
pinMode(Ds, OUTPUT);
pinMode(STcp, OUTPUT);
pinMode(SHcp, OUTPUT);
// Serial.begin(9600); // Инициализация последовательного порта на скорости 9600 бойд.
>

void loop()
<
int LDR_Value = analogRead(LDR); // Считываем значение с фоторезистора.
// Serial.println(LDR_Value); // Проверяем уровень освещенности в пределах от 0 до 1023.
if(LDR_Value 0))
// Если измеренное расстояние больше нуля, но меньше предела то.
<
Up_Sensor_Started = true; // Факт срабатывания верхнего сенсора.
>
>

// Процедура опрос нижнего датчика
void Down_Sensor()
<
if((Sensor_2.Ranging(CM) 0))
// Если измеренное расстояние больше нуля, но меньше предела то.
<
Down_Sensor_Started = true; // Факт срабатывания нижнего сенсора.
>
>

// Процедура загрузки битов в регистры
void updateShiftRegister()
<
digitalWrite(STcp, LOW); // Подаем низкий сигнал для загрузки битов в регистры.
byte First = lowByte(leds); /* Разделяем наш байт на младший и старший,
так как функция shiftOut за раз пропускает только 8 бит.*/
byte Second = highByte(leds);
shiftOut(Ds, SHcp, MSBFIRST, Second); // Проталкиваем 1-й байт и читаем его слева направо.
shiftOut(Ds, SHcp, MSBFIRST, First); // Проталкиваем 2-й байт.
digitalWrite(STcp, HIGH); // Сбрасываем на выходы полученные биты.
>

// Процедура включения подсветки снизу вверх
void Turing_Upward()
<
for (int i = 0; i = 0; i–)
<
bitSet(leds, i); // Изменение всех N битов на состояние 1 (или HIGH).
updateShiftRegister(); // Включение подсветки загрузкой измененного байта.
delay(T_Stair); // Задержка между включением ступеней.
>
delay(T_Ladder); // Задержка включенной лестницы.
leds = 0; // Обнуление байта.
updateShiftRegister(); // Потушить подсветку.
>

Особенности монтажа

Теперь про монтаж, укладывать светодиодную ленту, конечно же, лучше в специально для неё созданный профиль, но стоимость его довольно высока. Я брал кабель канал 12×12, срезал раскаленным канцелярским ножом лишнее, получилось следующее.

Чтобы спрятать сенсоры HC-SR04, нашел для них по размеру коробку IEK 20 мм.

Монтаж щитка особого труда тоже не составил, так как на плате заранее задумывалось установка винтовых клеммников.

Получившийся проект удовлетворил все поставленные задачи, во время работы автоматики не было замечено каких-либо отказов, замечаний.

Единственное, по моему мнению, можно было бы сделать щиток более компактным и полностью его закрыть от посторонних рук.

Подсветка лестницы светодиодной лентой

Один из эффектных приемов дизайнерского оформления дома — подсветка лестницы светодиодной лентой. Образуется красивый каскад света, который сразу становится центром холла или коридора. Смонтировать диодную ленту можно даже своими руками, зная нюансы и особенности такой подсветки. Расскажем об этом подробнее в статье.

Что необходимо для подсветки лестницы

Составить схему проводки, а также схему расположения лент – следует рассчитать, сколько их понадобится. Для этого нужно точно определить длину ленты, которая будет приходиться на каждую ступень лестницы. Далее, с учетом того, какой вариант подсветки предполагается реализовать (будет ли подсвечиваться каждая ступень, через одну или через 2), нужно определить, сколько комплектов светодиодной ленты потребуется купить.
Подобрать соответствующее количество блоков питания в зависимости от того, как длины будут светодиодные ленты.

ВНИМАНИЕ! Недопустимо последовательно соединять между собой ленты, длиной более 5 метров. Для большей безопасности – лучше не более 3,5 метров, так как электрическая цепь самих лент не приспособлена нести большие нагрузки.

Соединяйте между собой последовательно отрезки лент так, чтобы их суммарная мощность не превышала допустимой мощности блока питания.

ВНИМАНИЕ! Блок питания нужно брать с запасом – не менее 25% от номинальной мощности. Если вам требуется произвести установку подсветки лестницы светодиодной лентой, длина которой суммарно 20 метров, и у вас только 30-ваттные блоки питания, это означает, что будет 5 отдельных звеньев ленты, длиной по 4 метра. Каждое звено будет подключено к своему блоку питания, при этом потребляемая мощность звена будет составлять 19,2 Вт, а мощность блока питания с учетом 25%-ного запаса – 24 Вт (30 / 1,25).

Понадобятся соединительные провода, которыми блоки питания будут параллельно агрегироваться в единую сеть.
Потребуется декоративный алюминиевый профиль для того, чтобы аккуратно оформить проводку: соединить отрезки светодиодной ленты между собой так, чтобы ее не было видно.
Используйте полипропиленовые короба, чтобы аккуратно разместить провода, соединяющие блоки питания. Примените их там, где они не будут бросаться в глаза, например, в пространстве под лестницей.

Инструкция по монтажу подсветки лестницы светодиодной лентой

Распишем последовательность действий монтажа декоративного освещения:

После того как составлен эскизный план, следует разметить, как будут проходить соединительные провода:
- соединяющие различные отрезки светодиодной ленты;
- соединяющие блоки питания.

По маршруту прохождения проводов от сети до блоков питания нужно проложить полипропиленовые короба. Кроме того, требуется разметить места для размещения самих блоков питания.

Нужно установить защитные алюминиевые профили, они крепятся на саморезах.
Подсветка каждой ступени лестницы светодиодной лентой означает наличие большого количества самостоятельных отрезков.

ВНИМАНИЕ! Диодную ленту можно сгибать с радиусом, не менее 2 см.

Отрезки между собой в рамках звена нужно соединять одножильными проводами, припаивая их к соответствующим контактам. Причем длина этих проводов должна подбираться в зависимости от того, какое расстояние от кромки этого отрезка до начала следующего.

ВАЖНО! Соединительный одножильный кабель должен быть медным и иметь сечение, не менее 0,75 мм2.

Лучшим решением для соединения проводов и ленты является использование специальных коннекторов.

Установить светодиодные ленты и блоки питания. Подложка ленты имеет липкую основу – специально для того, чтобы ее можно было легко фиксировать на любой плоскости. Но для того, чтобы лента не отлеплялась, базовая поверхность должна быть чистой и обезжиренной. Это можно сделать с помощью этилового спирта. Блоки питания можно крепить на двусторонний скотч, также предварительно обезжирив поверхность крепления.
Соединить параллельно провода, которые ведут от розетки до блока питания. Это единственно верный способ агрегирования питания различных участков лент.

Способы управления подсветкой

Подсветка лестницы светодиодной лентой необязательно должна работать непрерывно. Вот несколько вариантов, как управлять подсветкой:

Кабель питания можно подвести к тому же выключателю, который регулирует свет в холле.
Установить выключатель, оснащенный датчиком времени. Подсветка лестницы будет автоматически гаснуть через некоторое время после включения – энергия не будет тратиться впустую. Обычно такой выключатель устанавливается на освещение сразу целого комплекса помещений: например, на холл, коридор, лестничное пространство и подсветку ступеней.
Установить сенсорные датчики, где один из сенсоров монтируется внизу лестницы, а второй – наверху. Подсветка ступеней активизируется, как только человек окажется в зоне чувствительности соответствующего сенсора.
Установить датчики движения – инфракрасные или температурные, или акустическое реле, которое реагирует, к примеру, на хлопок.

ВНИМАНИЕ! Централизованный блок управления сенсорами или датчиками располагается в цепи лестничной подсветки перед блоками питания – сразу после выключателя или розетки.

Кроме лестницы светодиодной лентой можно подсветить шторы и другие участки интерьера. Особенности монтажа узнайте у нас на сайте.

Резюме

Подсветка лестничных ступеней, кроме декоративной функции, имеет еще и весьма ценную – она кардинально повышает безопасность пользования лестницами. Такая подсветка не будет потреблять много энергии — меньше 50 Вт на 10 п.м. даже в режиме непрерывной работы. Подсветка способна преобразить любой интерьер, при этом она простая в монтаже и недорогая по стоимости.

Умная подсветка лестницы своими руками

Автором данной самоделки является AlexGyver (YouTube канал «AlexGyver»).

Теперь, что касается самой подсветки. Задача следующая: сделать умную подсветку лестницы, которая бы включалась плавно при подходе к лестнице и так же плавно выключалась при выходе с нее.

В интернете можно встретить множество вариантов исполнении этой штуки, но мы пойдем своим путем и сделаем свой собственный уникальный проект.

Светодиодные ленты бывают разными, но в основном их можно разделить на 2 лагеря: адресные светодиодные ленты и обычные.

Обычные светодиодные ленты естественно стоят на порядок дешевле, но для них придется городить специальный контроллер, который будет управлять каждым отдельном куском ленты, причем, чем больше кусков ленты, тем соответственно толще косичка проводов получится на выходе из контроллера, потому что каждому отрезку ленты будет необходим как минимум один свой провод.

На изображении выше продемонстрирована какая-то схема из Гугла, автор использовал ее, чтобы показать количество транзисторов, которые понадобятся для данного проекта если мы выберем в качестве источника света обыкновенную светодиодную ленту.

Посмотрев на все это безобразие, было принято решение, что заниматься такими извращениями в век адресных светодиодных лент абсолютно нецелесообразно, и разумным решением будет немного доплатить за адресную светодиодную ленту и тем самым собрать в десятки раз более простую схему. Плюс ко всему, как приятное дополнение, получаем практически неограниченные по своей сложности цветные эффекты.

Данная лента питается от 12В. Способна управлять каждыми тремя светодиодами. То есть, стоит один чип, который подает один и тот же цвет на 3 своих светодиода.

Ленту целесообразно купить в Китае, например, на Алиэкспресс, так как стоимость ее в разы отличается от тех, которые можно встретить в местных магазинчиках.

На данный момент китайцы просят за катушку 5-метровый ленты с плотностью 60 диодов на метр не так уж и дорого, всего 700 рублей, так что можно смело заказывать.

Как уже было сказано выше, брать ленту с более плотным расположением светодиодов (более 60 светодиодов на метр) для данного проекта не имеет особого смысла, 60 светодиодов на метр в самый раз для такой подсветки.

IP – это степень влагозащиты, IP30 без защиты, IP65 – лента покрыта силиконом, и IP67 – лента находится в герметичном силиконом кожухе, это важно для уличных лестниц, думаю, здесь все понятно.

Но с наконечником такие датчики имеют довольно-таки большой угол обзора, почти полусфера.

Если избавиться от колпачка, то угол сужается до 90 градусов, а если поместить датчик в отверстие, угол можно еще немного сузить, то есть датчик можно практически запрятать в стене или перилах.

При каждом новом включении эффект меняется на следующий. Какие ещё могут быть варианты? У датчика тайм-аут около 7 секунд, то есть если вы идете вдвоем или даже втроём система вас всех заметит как одного человека, то есть включит лестницу по первому человеку и выключит соответственно тоже по первому.

Если зайти на лестницу и стоять на ней, или просто уйти обратно, не активировав второй датчик, или если второй датчик просто не сработал – подсветка автоматически выключится через указанный в прошивки тайм-аут, причем эффект выключения будет просто плавным угасанием как будто системы не поняла куда вы делись и просто плавно погасила свет.

На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:

Расчет и установка автоматической подсветки лестницы своими руками.

В этой статье мы взяли на себя обязательство подробно рассказать о том, как рассчитать подсветку ступеней лестницы, какие комплекты оборудования понадобятся и порядок установки подсветки.

Итак. Существуют два основных типа подсветки ступеней лестницы.
1. Светодиодная подсветка ступеней с параллельным подключением.
2. Система автоматической подсветки .

Мы рассмотрим оба варианта , но детальное описание мы приведем именно автоматической.

1. Светодиодная подсветка лестницы с параллельным подключением ступеней.

Принцип работы: На каждую ступень устанавливается направляющий профиль из алюминия с рассеивателем. Профиль может быть врезной или накладной. Врезной профиль монтируют еще на этапе изготовления ступеней. Если лестница уже собрана, то можно воспользоваться накладным профилем.
Светодиодная лента имеет липкую основу и легко клеится внутрь профиля.

Лента с проводами соединяется параллельным подключением.
После того как провода соединены, всю цепь нужно подключить к блоку питания а его через выключатель к сети 220 вольт.

Параметры выбора элементов подсветки.

1. Выбираем светодиодную ленту.

2. Теперь нужно выбрать блок питания для светодиодной ленты нужной мощности.

Это наша потребляемая мощность. Но блок питания нужно выбирать исходя из запаса 20-30%

В итоге нам будет достаточно блока питания на 80-100 Вт.

На этом расчет стандартной светодиодной подсветки лестницы можно завершить.
Теперь давайте рассмотрим более сложный вариант.

Автоматическая подсветка ступеней лестницы

Принцип работы автоматической подсветки заключается в следующем:
В начале и в конце лестницы монтируются датчики движения, которые срабатывают при приближении человека к лестнице. Подсветка каждой ступени срабатывает последовательно по мере движения по лестнице.
Мы в своей работе используем подсветку interactive home.
Она имеет возможность выполнить следующие настройки:
1. Скорость зажигания и затухания ступеней
2. Яркость подсветки
3. Задержка выключения
4. Срабатывание при определенной освещенности помещения
5. Анимацию затухания подсветки

Использование такой подсветки сделает вашу лестницу красивой! Монтаж ее сложнее, т.к. нужно прокладывать и подключать провода отдельно на каждую ступень. А, красота, требует жертв!

Схема подключения автоматической подсветки ступеней:

Мы рассмотрим монтаж подсветки на лестницу из 27 ступеней.
Порядок проведения работ:
1. Выбираем место положения монтажного ящика. Целесообразно выбрать его под лестницей в том месте, где будет проще всего прокладывать провода в любую часть лестницы. Т.к. у нас лестница П-образная, то мы выбрали место в стене над промежуточной площадкой.
2. Далее от каждой ступени прокладываем провода к монтажному ящику. В нашем случае провода прокладывались в стене. можно проложить их между каркасом и стеной, если отделка уже завершена, пустить в каркасе, если это прямой каркас из швеллера или профильной трубы. Провода подойдут сечением 0,5 мм.

5. Далее устанавливаем контроллер и дополнительные модули в монтажный бокс. (контроллер рассчитан на подключение 16 ступеней, дополнительный модуль еще на 8. Так как у нас 27 ступеней, то мы берем контроллер и два дополнительных модуля)

6. Подключаем наши провода в соответствующие гнезда блока управления.

8. Уделите 5 минут и еще раз проверьте, правильно ли подключены все провода. Не напутана ли полярность, соответствует ли нумерация подключения проводов на датчиках движения и на блоке управления. Проверьте нумерацию ступеней.
9. Запускаем систему и производим настройку.

Как я писал выше, система очень тонко настраивается. Настройку лучше проводить с напарником, который сможет ходить по лестнице и заставлять срабатывать датчики.

Настройка системы производится в следующем порядке:

1. Выбираем нужное количество ступеней
2. Выбираем анимацию выключения подсветки (включается она всегда последовательно сверху вниз либо снизу вверх)
3. Настраиваем датчик освещенности, чтобы подсветка начинала работать при определенном уровне освещения
4. Настраиваем дальность срабатывания датчиков движения, чтобы просто проходя мимо лестницы не возникало ложных срабатываний.
5. Настраиваем яркость подсветки (лучше делать веером)
6. Настраиваем скорость с которой ступени будут зажигаться, гаснуть и задержку начала выключения подсветки.

Дело сделано! Можно наслаждаться высокими технологиями!)
Так же обращу внимание, что подсветкой лучше озаботиться еще перед заказом лестницы, чтобы в конструкции можно было продумать скрытую прокладку проводов и других элементов подсветки.

Звоните, мы с радостью расчитаем, изготовим и смонтируем для вас лестницу с подсветкой ступеней.

Как делается подсветка лестницы светодиодной лентой

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.

Как выбрать ленту и дополнительные материалы?

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 лент

Критерии выбора ленты:

Самые популярные диодные ленты – SMD 3528. Они дают яркий искусственный свет с большим углом светового потока.
Если необходимо более яркое освещение на ступеньках, используются ленты со светодиодами SMD 5050. С помощью данных диодов выполняются и цветные подсветки.
Немаловажным параметром при выборе ленты станет число диодных элементов в одном метре. Оптимальная подсветка лестничного пролета обеспечивается за счет вариантов, включающих по 60 диодов на метр, однако, есть и модели с большим числом светодиодов: от 90 до 120 элементов.
Поскольку планируется выполнение лестничной подсветки, необходимо побеспокоиться и о защите источников света от попадания влаги. Чтобы светодиоды не испортились во время влажной уборки, рекомендуется выбирать модели со значением IP67 или IP68. Ленты оснащаются силиконовым защитным слоем, который не дает попадать каплям воды на токопроводящие детали, предотвращая замыкание.

Рекомендуется приобрести ленту на 220 вольт. У нее следующие преимущества:

Простота монтажа.
Невысокая цена.
Нет необходимости приобретать блоки питания.
При выходе из строя одного из элементов его можно без проблем заменить.

Перечень требуемых материалов для установки подсветки:

LED-ленты.
Драйверы питания для диодных источников.
Провода.
Профиль для укладки проводов электрического питания.
Детали для крепления: скобы, шурупы, разъемы или накладные коннекторы для кабелей.

Электрическая дрель или шуруповерт высокой мощности.
Рулетка.
Ножницы и нож.

Для создания такой подсветки нужны простые инструменты к содержанию ↑

Выбор цвета и яркости освещения

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:

Зеленые.
Синие.
Желтые.
Красные.
Голубые и др.

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.

Пошаговая инструкция по установке

На первом этапе выполните разметку будущей установки подсветки. Выберите оптимальное место для крепления проводки и профилей, установки блока, осуществляющего управление освещенностью. Также выберете способ монтажа световых источников.
На втором этапе создаются монтажные точки. Используя электрическую дрель, проделайте отверстия, через которые будут закрепляться детали планируемой подсветки.
Третий шаг – установите профиль для электрической проводки и диодной ленты с заранее спаянными проводами, чтобы подключить питание.
Четвертый этап – разрежьте светодиодную ленту на отрезки требуемой длины по нанесенным на ней меткам. С помощью двухстороннего скотча или липкой основы приклейте ленточные диоды к ступеням.
Пятый этап – перед установкой электропроводки определитесь с типом управления подсветкой.

Прибор для создания “умной” подсветки лестницы

Как выбрать схему освещения?

Главная задача – определиться с размещением подсветки для ступеней:

В стене.
Снизу.
По бокам.
На каждой второй ступеньке.
По центру или во всю ширину ступеньки.

Необходимо решить вопрос способа управления диодной лентой:

Включение света с помощью кнопочного выключателя.
Включение и выключение при помощи датчика перемещения.
Использование проходного выключателя.

От выбора управления светом зависят ваши дальнейшие действия.

Разновидности схем реализации лестничного освещения:

Самый простой вариант предусматривает использование выключателя. Под ступенчатыми свесами или на поверхностях по бокам клеится лента с диодами. Подсветку вы включаете при помощи кнопки, расположенной в удобном для вас месте. Свет будет гореть постоянно, пока вы его не выключите. Постоянный свет выглядит красиво, но при этом расходуется электричество.
Для оптимизации работы простой схемы можно вмонтировать в нее реле времени, в этом случае свет загорается и выключается в определенное время. Это решение поможет снизить расход электроэнергии.
Интеллектуальная автоматическая схема – основана на взаимодействии датчика с контроллером.

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.

Рассчитываем материалы

Сначала рассчитайте длину и мощность светодиодной ленты. 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.

Прокладка провода

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.

Коннекторы для светодиодных лент

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.

Последовательность подключения

Выберете месторасположения установочного короба. Рекомендуется его расположить под лестницей в месте, где будет проще проложить провода к любому участку.
От каждой ступени проложите провода к монтажному ящику. Во время прокладки обязательно обозначайте провода маркером. Можно наклеить на них наклейки из малярного скотча, чтобы в дальнейшем вы не запутались, откуда взялся каждый конец провода.
Прокладываем провод в места установки датчиков, если используется автоматическая схема.
Проведите провода для проходных выключателей, устанавливаемых в местах начала и конца лестницы.
Установите контроллер в короб.
Подключайте провода к соответствующим гнездам блока.
Подведите питание. Чтобы подсоединить блок питания не пользуйтесь одножильным медным проводом. Более удобное решение – использование многожильного кабеля.
Тщательно просмотрите всю схему и последовательность, правильно ли подсоединены все провода, не спутаны ли «плюсы» с «минусами», совпадает ли маркировка подключения кабелей на датчиках и на управляющем блоке.
Запустите систему подсветки и произведите настройку.

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.

Схемы подключения светодиодной ленты: правильная и не правильная

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:

отрежьте небольшой кусок трубки;
наденьте его на место, где выполнялась пайка;
нагрейте трубку строительным феном с узкой насадкой, чтобы тепло не попало на светодиоды;
если нет фена, воспользуйтесь другим источником тепла.

Результат – прочная изоляция и надежная пайка кабелей. Применение изоляционной ленты не рекомендуется.

Без датчика движения

Светодиодное освещение лестницы без датчика движения 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:

Основной режим применяется для освещения крупного жилого пространства.
Ночной режим отличается от первого варианта более спокойным неярким светом, который не ослепляет глаза.
Комплексный режим – предусматривает работу светодиодов в обоих указанных выше режимах.

Настройку необходимого режима пользователь выполняет самостоятельно, в зависимости от своих предпочтений.

Схема с датчиком движения

Блок питания.
Контроллер.
Светодиодные ленты.
Блок автоматического управления с датчиком.

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.

Сенсор установленный напротив нижней и верхней ступеньки

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.

С целью экономии электричества и сохранения ресурса системы необходимо поставить фотоэлемент, чтобы диодные светильники для лестниц в течение дня не загорались. Подключить ленточные светодиоды к инфракрасному датчику несложно. В приборе имеются клеммы, установленные в корпусе, к ним подсоединяются электрические кабели, направляющиеся к блоку питания ленты.

Схема с датчиком движения к содержанию ↑

Правила безопасности при установке и подключении

Установка светодиодных лент – процесс несложный. За эту работу может взяться даже непрофессионал, сделав все качественно своими руками, но с условием соблюдения требуемых правил безопасности:

Не подвергайте светодиодную ленту механическим воздействиям и падениям.
При выполнении соединений проявляйте осторожность, чтобы не повредить и не разрушить дорожки, проводящие ток, на монтажной плате.
Установка и закрепление светодиодных изделий, а также процедура подключения питания, выполняется по технике безопасности работы с электричеством.
Во время установки строго соблюдайте полярность.
Параллельное подключение – предпочтительней.
Следите за тем, чтобы источники питания находились в соответствии с общей нагрузкой источников света. Не допускается применение источников питания меньшей мощности, чем потребляемая мощность ленты.

Готовые решения

Мы специально подобрали для вас различные фото идеи освещения лестницы, чтобы вдохновиться и подобрать наиболее подходящий вариант для собственных условий.

Подсветка ступеней лестницы светодиодной лентой

Подсветка лестничных пролётов не только сделает спуск по ней в тёмное время суток безопасным, но и придаст определённый шарм интерьеру. Вариантов исполнения такой задачи существует множество, начиная от установки обыкновенной лампы на лестничной площадке, заканчивая интеллектуальными системами управления освещением на микроконтроллерах.

В этой статье мы рассмотрим варианты решения освещения лестницы светодиодной лентой: принципиальные схемы, сборку и монтаж системы.

Варианты монтажа подсветки для лестницы

Источники освещения лестничных ступеней можно разместить как на боковой стене, так и непосредственно на ступеньках.

Необходимые материалы для монтажа подсветки

Все, что нам понадобится:

Материалы

LED источники света (см. ниже);
драйверы питания для светодиодов;
профиль для прокладки кабеля электроснабжения;
провода;
крепёжные элементы (шурупы, скобы, коннекторы для проводов).

Инструменты

Электродрель либо мощный шуруповёрт;
измерительная рулетка, ножницы, канцелярский нож.

Источники освещения

Если мы делаем настенное расположение осветительных приборов, в качестве источника освещения можно использовать компактные светодиодные светильники, расположенные через 2-3 ступеньки. Для экономии возможно использовать миниатюрные сверхъяркие диоды, вмонтировав их в крышку короба электропроводки.

Для монтажа непосредственно на ступеньках оптимальным выбором станет светодиодная лента. Светодиоды можно взять как монохромные, так и RGB.

Пошаговая инструкция по монтажу светодиодной подсветки

Первый шаг – разметка монтажа будущей системы освещения. На этом этапе решается место крепления профилей для проводки, блока управления освещением и способ монтажа светодиодов.

Следующий этап – создание монтажных точек. При помощи дрели либо шуруповёрта делаем отверстия, через которые будут фиксироваться элементы будущей конструкции.

Далее устанавливаем профиль для электропроводки и диодной ленты с заранее подпаянными проводами для подключения питания.

Если планируется боковое освещение от стены с использованием миниатюрных ярких светодиодов, профиль можно использовать в качестве несущей конструкции для крепления светодиодов.

Светодиодную ленту, благодаря двухстороннему скотчу на задней поверхности клеим непосредственно к ступенькам по верхнему краю. Для подсветки лестничных пролётов лучше использовать герметичную светодиодную ленту, которая не пострадает даже при мытье полов.

Перед монтажом электропроводки необходимо определиться со способом управления подсветкой.

Варианты работы светодиодного освещения

Режимы работы могут быть следующие:

Постоянное освещение;
интеллектуальная подсветка.

Постоянный режим работы

Преимущество такого способа освещения – максимальная простота монтажа и минимальные затраты. С наступлением темноты вы включаете освещение и оно работает до утра.

Недостатки постоянного режима работы подсветки:

Постоянный расход электроэнергии
существенное уменьшение времени жизни светодиодов

Интеллектуальные системы управления

Управление освещением широко используется в комплексных решениях проектов «умный дом». Управляющие блоки создают на основе микроконтроллеров. Большинство авторов предлагают использовать в качестве управляющего модуля — плату Ардуино.

Действительно, такое устройство способно легко управлять освещением лестницы, но этот вариант — удел дилетантов. Мощности и каналов управления такой платы хватит для координации освещения во всем доме, а в качестве бонуса к ней можно еще подсоединить управление системой отопления, контроль микроклимата.

Для решения нашей задачи будет достаточно такого маленького чипа, стоит который меньше пачки сигарет.

Устройство и схемы подключения подсветки

Схема подключения включает:

Блок питания;
блок интеллектуального управления с датчиком;
светоизлучающие элементы.

В качестве датчиков можно использовать:

Акустическое реле;
датчик движения;
ультразвуковой дальномер.

Силовая часть схемы

Блок питания подбираем исходя из суммарной мощности осветительных приборов. В расчете нет ничего сложного.

Управление через акустическое реле

Акустическое реле – схема, реагирующая на громкий звук, например, хлопок. Такой переключатель можно собрать даже без применения микроконтроллера.

Управление крайне простое. Первый хлопок включает подсветку, второй – отключает. Существенный недостаток таких схем – чувствительность к любому громкому звуку.

Управление с помощью датчика движения

Датчик движения, исходя из его названия, реагирует на любой движущийся объект в зоне действия элемента. Внутри фабричного датчика уже встроено реле, которое может управлять нагрузкой. Подключение очень простое, но обеспечивает лишь два режима – включено/выключено. Кроме того, такие датчики реагирую даже на домашних животных, так что если в доме есть кошка или собака ночная иллюминация обеспечена.

Управление через ультразвуковой дальномер

Этот миниатюрный датчик является эхолокатором. Он не только способен определить, когда вы подойдёте к лестнице, но и на какой ступеньке на данный момент вы находитесь, что позволит включать подсветку только на определённом участке.

Контроллер управления такой системе построен на микрочипе в который записан алгоритм работы всей системы.

Подсветка лестницы светодиодной лентой: принципиальные схемы. Сборка и монтаж системы

Достаточно оригинальным интерьерным решением может стать подсветка лестницы светодиодами. С одной стороны, мы обеспечим себе комфортное передвижение по дому в темное время суток, а с другой – кардинально преобразим интерьер за счет добавления световых эффектов.

Комплекты оборудования для светодиодной подсветки сегодня можно приобрести без труда, но если мы соберем систему своими руками, то обойдется она нам гораздо дешевле. Как это сделать – расскажем ниже!

И красиво, и в темноте не упадешь!

Система подсветки

Принципиальные схемы

Подсветка лестницы светодиодами может быть реализована в нескольких вариантах:

Простейшая схема предполагает наличие выключателя. Под свесами ступенек или на их боковых поверхностях размещается либо светодиодная лента, либо специальные светильники небольшого размера. Подсветка включается с помощью размещенной на стене кнопки, и горит постоянно в темное время суток.

Постоянное свечение расходует много энергии, но выглядит очень красиво

Совет!
Чтобы оптимизировать работу системы, можно установить в нее реле времени.
Тогда освещение будет начинать работать по часам, способствуя экономии электроэнергии.

Интеллектуальная схема, которая основывается на взаимосвязи датчика и контроллера. Датчики сенсорного типа устанавливаются напротив верхней и нижней ступени, и при регистрации движения активируют контроллер светодиода. В результате световые элементы постепенно активируются, освещая путь спускающемуся или поднимающемуся человеку.

Схема соединения лент

Конечно, каждую схему можно модифицировать. К примеру, если установить разноцветные светодиодные светильники для лестницы, то внешний вид конструкции только выиграет.

Также в качестве модификации, пусть и более сложной, можно обеспечить датчиками каждую ступень. В этом случае подсветка будет двигаться синхронно с вами.

Что нам понадобится

Несмотря на всю кажущуюся простоту, для сборки такой схемы нам понадобится немало деталей.

Примерный перечень необходимого оборудования мы попробуем набросать в данном разделе:

Обратите внимание!
Данный список является ориентировочным и носит исключительно ознакомительный характер.
Планируя работу, вы можете заменять детали в соответствии с вашей задумкой.

Ключевой элемент всей схемы – контроллер, который будет управлять работой светодиодов, т.е. обеспечивать запуск системы по сигналу от сенсора и постепенное включение лент под ступенями.

Программируемое устройство Arduino

В качестве контроллера многие специалисты рекомендуют устройства Arduino. К примеру, модель Arduino Mega 2560 оборудована 15 выходами, что вполне достаточно для большинства стандартных одномаршевых лестниц.
Для установки контроллера понадобится соответствующая плата, но можно будет обойтись и без нее.
Кроме контролера полноценная работа системы осуществляется за счет драйвера светодиодов. Драйвер представляет собой небольшую микросхему, которую нужно будет соединить с выходами контроллера.
За включение и выключение системы отвечают датчики сенсорного типа.

Датчик движения

Обратите внимание!
Если в доме есть животные, то лучше отказаться от ультразвуковых датчиков в пользу инфракрасных.
С другой стороны, работающее ультразвуковое устройство иногда отпугивает грызунов.
В общем, выбор за вами.

Для экономии электроэнергии и сохранения ресурса системы стоит установить фотоэлемент, чтобы светодиодные светильники для лестниц не загорались днем.

Кроме того, нам будут нужны провода для соединения всех элементов: 2х0,12 для подключения светодиодов и 4х0,12 для подсоединения датчиков. За работу системы будет отвечать блок питания 12В.

Управляющий блок под лестницей

Светодиоды

В качестве источника света проще всего использовать самоклеящиеся светодиодные ленты:

Лента представляет собой полосу гибкого полимера, на которой через определенные промежутки закреплены светодиоды и резисторы. Эти элементы соединены между собой посредством тонкой токопроводящей подложки.
Наиболее распространены ленты на диодах SMD 3528. Они обеспечивают достаточно яркое свечение с широким углом светового потока (до 160 0 ).
Для более яркой подсветки можно использовать ленты с элементами SMD 5050. Также на этих диодах делают цветную подсветку ступеней лестницы, которая управляется посредством специального RGB-контроллера.

Лента в катушке

Важным показателем при выборе светодиодной ленты является количество светодиодов на метр. Комфортная диодная подсветка лестницы может быть обеспечена и с помощью вариантов, содержащих 60 элементов, но для других целей выпускают модели, содержащие от 90 до 120 диодов.
Поскольку мы планируем сделать нашу световую ленту на лестнице, то стоит позаботиться и о защите от влаги. Чтобы наше освещение не пострадало во время уборки, необходимо устанавливать модели с индексом IP67 или IP68. Силиконовый слой этих лент надежно защищает токопроводящие части от попадания капель воды и замыкания.

Альтернативой лентам могут служить специальные встраиваемые светильники. Они устанавливаются либо в плоскость ступени, либо утапливаются в боковую поверхность стены рядом с лестницей.

Светильник с защитной решеткой

Чтобы защитить глаза от яркого света, такие светильники часто оборудуются специальной защитной решеткой.

Однако у этих приборов по сравнению с лентами есть ряд недостатков. В первую очередь это достаточно сложный монтаж, ведь под каждую лампу нужно проделывать гнездо в стене, да еще и долбить каналы для проводки. К тому же цена их весьма высока.

Сборка и монтаж системы

Собираем электрическую схему

Для начала нам необходимо собрать и протестировать схему, которая будет управлять включением и выключением нашей подсветки.

Проще это делать, когда все детали находятся в разобранном виде – так нам не придется бегать по лестнице при настройке каждого элемента:

Контроллер подключаем к компьютеру и загружаем в него управляющий код. В принципе, при наличии навыков программирования разобраться в принципе работы и написать свою схему довольно просто, но если это входит в перечень ваших умений – не беда. Стандартных «прошивок» для контроллеров в сети вполне достаточно.

Вариант схемы для подсветки

Далее устанавливаем запрограммированный контроллер на плату, соединяем с драйверами светодиодов и подключаем к выходам на ленты.
Отдельно присоединяем два вывода для сенсоров, которые будут контролировать включение системы.
Если будет использоваться фотоэлемент – добавляем еще один вывод.

Совет!
Управляющий модуль вместе с блоком питания лучше разместить либо в специальном электрическом шкафу в стене, либо в пластиковом корпусе под лестницей.
Главное, чтобы корпус защищал компоненты от пыли и влаги, но в то же время – обеспечивал свободный доступ.

Кроме всей этой мудреной автоматики специалисты рекомендуют добавить простой выключатель, который даст возможность обесточить систему при неполадках или сбоях в работе, или же перевести ее в постоянный режим.

Монтаж деталей

Когда система собрана и все работает, можно начинать монтаж.

Светодиодная подсветка лестницы своими руками собирается в такой последовательности:

От лент отрезаем нужное количество фрагментов требуемого размера. Для нарезки используем ножницы, внимательно следя за тем, чтобы линия разреза не проходила через диод или резистор.

Режем ленту правильно

На концы лент надеваем специальные коннекторы. Можно, конечно, и припаять провода, но так соединение получится более надежным. Да и скорость работы возрастет.

Совет!
Если вы выполняете монтаж своими руками, то провода от «+» и «-» лучше делать разноцветными.
Это существенно облегчит вам сборку всех элементов в единую схему.

Обезжирив поверхности ступенек ацетоном, приклеиваем к ним светодиодные ленты. Провода заводим на тыльную сторону подступенков либо через проделанные отверстия, либо просто через щель меду ступенькой и стеной.
Для формирования направленного светового потока ленты можно монтировать в специальных П-образных профилях.
Альтернативой профилю может служить паз, проделанный в нижней части ступени, но этот вариант лучше реализовывать непосредственно в процессе постройки лестницы. В противном случае придется вырезать каналы фрезером, скорчившись под ступенями.
Напротив верхней и нижней ступенек в стене проделываем отверстия. В отверстия устанавливаем подрозетники и утапливаем в них сенсорные датчики.
Провода от датчиков по штробам заводим под ступеньки на нижнюю сторону лестницы.

Проводка в кабель-канале

На одном из косоуров крепим кабель-канал. Для временной фиксации кабелей можно использовать пластиковые хомуты.
Коробку с управляющим модулем закрепляем в скрытом от посторонних глаз месте.
Соединяем все проводники и подключаем кабели к коннекторам на плате.

Далее можно проводить тестовый пуск системы. Если все работает исправно, значит, пора закрывать кабель-канал крышкой.

Фото результата нашей работы

Вывод

Принимая во внимании сегодняшнее обилие доступной «умной» электроники, можно сказать, что светодиодные светильники для подсветки лестницы – это просто находка для хозяина дома. С их помощью можно обеспечить весьма привлекательную и эффективную подсветку, при этом затраты будут вполне «подъемными». В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.