자동 계단 RGB LED 조명

이 프로젝트 정보

내 계단은 얼마 전에 부러진 발가락을 주장했습니다. 다행히 발가락은 아니었지만 불쌍한 놈이 불쌍하다. 이제 발가락은 괜찮아졌지만 다른 희생자를 다룰 위험을 ​​줄이기 위해 내가 할 수 있는 일이 있을까? 게다가 이 일을 저렴하게 할 수 있다면 정말 최고일 것입니다!

빌드에 대한 자세한 내용을 찾을 수 있는 개인 블로그(NotEnoughTech.com)를 위해 이 튜토리얼을 만들었습니다.

계단을 바라보는 것만으로도 머릿속에 떠오르는 대략적인 스케치가 떠올랐습니다. 멋진 조명 효과를 만들고 물건을 깔끔하게 유지하기 위해 계단 오른쪽에 조명을 달았습니다. 조명을 자동으로 작동시키려면 모션 감지가 필요합니다.

내가 생각해 낼 수 있는 최상의 레이아웃은 단계당 두 개의 LED가 있는 일종의 트렁킹으로 묶인 것입니다. 13개의 단계가 있으므로 계단식 RGB LED 조명을 생성하려면 총 26개의 RGB LED가 필요합니다.

케이블 트렁킹

트렁킹부터 시작하겠습니다. 저는 계단이 30cm 떨어져 있으므로 각 계단에 15cm 간격으로 2개의 구멍이 필요하다는 것을 압니다. 그렇지 않으면 얕은 끝 부분에 구멍을 뚫습니다(8-10mm 드릴). LED를 내부에 넣는 데 어려움을 겪을 것입니다.

작업하는 동안 장착 구멍(4mm)을 드릴링할 수도 있습니다. 2m 트렁킹당 5개로 충분하다는 것을 알았습니다. 양쪽 끝에 장착 구멍이 있는지 확인하십시오. PIR 센서 인클로저의 치수를 알면 트렁킹을 크기에 맞게자를 수 있습니다. 안하고 나중에 잘랐어요. 이 작업을 미리 수행하면 시간을 절약할 수 있습니다. 상단 가장자리와 하단 가장자리가 바닥과 수직이 되도록 트렁킹의 끝을 테이퍼링합니다.

최소한의 간격으로 트렁킹에 연결하기 위해 LED가 있는 덮개가 조인트와 겹치도록 한 부분을 더 짧게 잘라냈습니다.

LED

먼저 LED 스트립을 테스트하여 모든 것이 제대로 작동하는지 확인한 다음 스트립을 개별 조각으로 자릅니다(표시에 주의하고 LED 방향에 유의하십시오. 중요합니다). 진행하기 전에 트렁크 내부의 방향을 표시하십시오.

마크:

LED를 접착하기 전에 납땜 인두를 사용하여 접점을 준비하십시오. 이 방법이 더 빠릅니다. 각 측면의 접점에 작은 납 덩어리가 있는지 확인하십시오. LED 스트립에 3M 접착제가 있는 경우 먼저 접착제를 제거하십시오.

방향을 염두에 두고 LED를 붙입니다. 각 트렁킹에서 이 방향을 따라야 합니다. 끝이 가늘어지면 더 이상 트렁킹의 순서를 변경할 수 없습니다.

납땜

시간이 많이 걸리는 부분입니다. 각 LED는 서로 3개의 와이어가 필요합니다. 나중에 작업을 더 쉽게 하려면 색상 코딩을 일관되게 유지하십시오. 와이어를 균일한 조각으로 미리 자르고 LED 연결을 시작합니다. 약간의 여유를 두되 과하지 않게 하십시오. LED 사이의 전선을 접착하는 것이 좋습니다. 그렇지 않으면 트렁킹을 닫을 때 걸리게 됩니다.

각 끝에서 VCC 및 GND를 확장하십시오. 이 외에도 결합 부품에는 데이터 와이어가 필요합니다.

PIR 센서

thingyverse.com에서 멋진 인클로저를 찾았습니다. 인쇄해서 전선이 안으로 들어갈 수 있도록 작은 절개를 했습니다. 나는 점퍼 와이어를 사용하여 핀을 연결했습니다. 핀을 옆으로 구부리기 위해 핀에서 플라스틱 분리기를 제거했습니다. 이런 식으로 센서는 백 플레이트와 같은 높이로 배치됩니다. LED의 전원 레일에서 센서에 전원을 공급할 수 있습니다.

상단 센서에는 트렁킹을 가로질러 끝까지 연결되는 케이블이 있어야 합니다(Arduino가 상단에 있는 경우 제외). 나는 모든 전선을 분리하고 점퍼 연결을 사용하여 운송을 위해 트렁킹을 분리할 수 있었습니다. 이렇게 4개의 케이블(VCC, GND, DATA, PIR)을 연결하여 원하는 대로 부품을 조립할 수 있습니다.

하단 센서는 Arduino에 직접 연결됩니다. 또한 Arduino Nano의 전원 레일을 사용하여 전원을 공급하게 되었습니다.

회로도

기억해야 할 사항이 거의 없습니다. 먼저 LED 데이터 신호가 정확하도록 Arduino와 공통 접지를 공유해야 합니다. 이 설정을 달성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 테스트를 위해 처음에는 점퍼 와이어를 사용한 다음 Arduino가 고정된 작은 PCB를 만들고 모든 케이블을 고정했습니다.

여분의 미니 USB 케이블을 모아서 RED와 BLACK을 전원에 연결했습니다. 이 방법으로 전압이 조절되므로 핀을 통해 Nano에 전원을 공급하는 것은 바람직하지 않습니다. 케이블을 깔끔하게 정리할 때의 가장 큰 장점은 트렁킹 안에 Nano를 넣을 수 있다는 것입니다.

26개의 LED를 구동하려면 피크 시간에 약 300mA가 필요했는데, 이는 거의 모든 USB 충전기가 구동하기에 충분히 강력하다는 것을 의미합니다. 케이블의 다른 부분(USB-A)을 사용하여 주전원에서 Arduino 및 LED로 연결되는 확장을 만들었습니다.

계단 RGB LED 조명 장착

위에서부터 시작하세요. 이렇게 하면 중력이 방해가 되지 않습니다. 나사를 사용하여 더 넓은 트렁킹을 벽에 고정합니다. 끝 부분에 주의를 기울이고 장착 나사가 각 끝 부분에 적절하게 가까이 있는지 확인합니다. 결과가 만족스러우면 PIR을 마운트하고 구멍을 통해 케이블을 꺼냅니다.

LED용 케이블을 연결하고 안쪽으로 케이블이 걸리지 않도록 트렁킹을 닫으십시오. 트렁킹의 남은 부분을 사용하여 아두이노 나노를 내부에 넣었습니다. 마이크로컨트롤러 자체보다 더 길고 하단에 전원 리드용 액세스 구멍이 있습니다.

전원 커넥터가 있는 것을 볼 수 있습니다. 보드를 다시 프로그래밍할 수 있는 쉬운 방법이 없기 때문에 이 방법으로 연결했습니다. 멋지게 만들고 싶다면 Arduino Nano를 수용할 소켓을 만들어 완전히 제거할 수 있습니다.

마지막으로 케이블을 정리하고 전원선을 스커트 보드에 고정하여 거의 보이지 않는 효과를 주었습니다.

코드

Arduino 코드

맞춤형 부품 및 인클로저

PIR 센서 케이스

회로도

모든 것을 연결하는 방법을 보여주는 회로도(배터리를 관련 5V 전원으로 교체)