自动楼梯RGB LED灯

描述

我的楼梯前段时间声称脚趾骨折。幸运的是，这不是我的脚趾，但我同情这个可怜的家伙。脚趾现在好了，但这让我开始思考，我能做些什么来降低与另一个受害者打交道的风险吗？另外，如果我能以便宜的价格做到这一点，那就太棒了！

我为我的个人博客 ( NotEnoughTech.com ) 创建了本教程，您可以在其中找到有关构建的更多详细信息。

 

虚拟设计

 

我只是盯着楼梯想出了一个粗略的草图。为了创造良好的照明效果并保持整洁，我会在楼梯右侧开灯。要自动触发灯光，我需要运动感应。

 

20 美元以下的完整硬件清单

 

我能想出的最好的布局将被封闭在某种线槽中，每步有两个 LED。我有 13 个步骤，这意味着我总共需要 26 个 RGB LED 来创建楼梯 RGB LED 照明。

电缆槽

让我们从中继开始。我知道，台阶相距 30 厘米，所以我需要为每个台阶开 2 个孔——相距 15 厘米。否则在浅端钻孔（8-10mm 钻孔），您将很难将 LED 放入内部。

 

标记距离

 

当您使用它时，您也可以钻安装孔（4mm）。我发现每 2 m 中继 5 个就足够了。确保每一端都有一个安装孔。如果您知道 PIR 传感器外壳的尺寸，您可以将线槽切割成合适的尺寸。我没有，后来我把它剪掉了。提前这样做可以节省您的时间。将线槽的末端逐渐变细，使顶部边缘和底部边缘垂直于地板完成。

 

10mm 钻头在行动

 

为了以最小的间隙连接线槽，我将其中的一部分剪短了，这样带有 LED 的盖子就会与接头重叠。

 

我创建的重叠

 

发光二极管

首先测试 LED 灯条以确保一切正常，然后将灯条切成单独的部分（注意标记，注意 LED 的方向——这很重要）。在继续之前标出线槽内部的方向。

 

 

标记：

• 输入/输出线的方向

• 地面侧

• 积极的一面

 

我要撕掉胶带

 

 

焊点预镀锡

 

在粘合 LED 之前，请使用烙铁准备接触点。这种方式比较快。确保每一面在触点上都有一小块焊料。如果您的 LED 灯条带有 3M 粘合剂，请先去除粘合剂。

 

 

粘上 LED，注意方向。请务必在每个中继中遵循此方向。如果末端逐渐变细，您将无法再更改线槽的顺序。

焊接

这是耗时的部分。每个 LED 之间需要 3 根电线。为了让您以后的工作更轻松，请与颜色编码保持一致。将电线预先切割成均匀的部分并开始连接 LED。留一点余地，但不要过度。我建议您将 LED 之间的电线粘住，否则在关闭线槽时您最终会卡住它。

 

 

在每一端延长 VCC 和 GND，除此之外，连接部分将需要数据线。

PIR 传感器

我在thingyverse.com上找到了一个漂亮的外壳，我已经打印出来并做了一个小切口，让电线进入里面。我使用跳线连接引脚。我从别针上取下塑料隔板，将别针横向弯曲。这样，传感器与背板齐平。您可以从 LED 的电源轨为传感器供电。

 

 

顶部传感器必须有一根电缆，它一直穿过线槽（除非你的 Arduino 在顶部，然后翻转场景）。我拆分了所有电线并使用了跳线连接，因此我可以将中继线分开进行运输。这样，我可以通过连接 4 根电缆（VCC、GND、DATA、PIR）随意组装这些部件。

底部传感器直接连接到 Arduino。我最终还使用了 Arduino Nano 的电源轨为其供电。

原理图

有几件事要记住。首先，您必须与 Arduino 共享共同点，以便 LED 数据信号正确。有很多方法可以实现此设置。我首先使用跳线进行测试，然后我制作了一个小 PCB，上面固定了 Arduino，所有电缆都固定在上面。

我已经收获了一条备用的迷你 USB 电缆并将红色和黑色菌株连接到电源。通过这种方式调节电压，不建议通过引脚为 Nano 供电。保持电缆整洁的最大优势是您可以将 Nano 安装在线槽内。

为了驱动 26 个 LED，我需要在峰值时间大约 300mA，这意味着几乎任何 USB 充电器都足够强大来驱动它。我使用电缆的另一部分（USB-A）创建了一个从电源到 Arduino 和 LED 的扩展。

安装楼梯 RGB LED 照明

从顶部开始，这样重力就不会妨碍您。使用螺钉将较宽的线槽固定在墙上。注意两端，确保安装螺钉合理靠近每一端。对结果满意后，安装 PIR 并将电缆从孔中拉出。

连接 LED 的电缆并向下工作以关闭线槽，确保电缆没有卡在里面。我用线槽的剩余部分将 Arduino Nano 放入其中。它比微控制器本身更长，并且在底部有一个用于电源线的检修孔。

 

 

你会看到我有一个电源连接器。我以这种方式连接它，因为没有简单的方法来重新编程电路板，如果你想变得花哨，你可以制作一个可以容纳 Arduino Nano 的插座，使其完全可拆卸。

最后，我清理了电缆并将电源线夹在踢脚板上，以获得几乎看不见的效果。