Автоматическая подсветка лестницы. Своими руками. Комплекты автоматической подсветки лестницы

Наличие двух или более этажей в частном доме уже само по себе говорит о том, что в нем никак не обойтись без лестниц. Ну а сами лестницы в таких условиях чаще всего выполняют не только функциональную роль, но и являются декоративным элементом интерьерного оформления .

При проектировании и постройке таких межэтажных переходов принимается во внимание множество разнообразных нюансов. И первое, что необходимо учитывать, приступая к подобным работам - это обеспечение максимальной степени безопасности эксплуатации создаваемой конструкции . В это понятие можно включить такие моменты, как комфортные для подъема по высоте и ширине нескользкие ступени, оптимальный угол уклона лестничных маршей, удобные и прочные ограждения. А еще один параметр безопасности - эффективная подсветка лестницы. Понятно, что освещение лестничных маршей внутри частного дома должно ещё играть и декоративную роль, то есть органично вписываться в общий стиль отделки помещений.

Лестницы в частном доме могут различаться между собой, поэтому и способы их освещения подбираются под их тип. Межэтажные переходы можно разделить на несколько разновидностей как по материалу их изготовления, так и по особенностям конструкции.

Для начала стоит рассмотреть различия по материалам изготовления, из которых сегодня чаще всего возводятся лестницы.

• Камень и древесина уже многие века считаются основными материалами для постройки лестничных конструкций. Традиционной для русского зодчества является, безусловно, натуральная древесина, которая практически не имела «конкурентов» и применялась для постройки как внутренних, так и наружных лестниц. Камень же испокон веков использовался для этой цели в странах Европы. Отсюда, в принципе, и определялись интерьерные и экстерьерные архитектурные стили.

В наше время камень «в чистом виде» используется уже нечасто. Его в основном применяют только для облицовки бетонных и кирпичных лестниц . Дерево же ничуть не сдало своих позиций – из него изготавливают конструкции полностью, или так же применяют для облицовки ступеней, выполненных из других материалов.

Деревянные лестницы отлично подходят не только для русской классики и экостиля , но и для домов, построенных и оформленных в таких направлениях, как «шале»,«этника »,«кантри» и других, им подобных.

Выбирая для постройки в доме лестницу из древесины, которую планируется оснастить подсветкой, необходимо учитывать, что материал относится к группе высокой горючести - Г 4, поэтому электропроводка, подводящая питание к осветительным приборам, должна быть хорошо изолирована. Кроме того, для лестницы из этого материала необходимо подобрать светильники с лампами, которые не нагреваются сильно, и лучше всего применять слаботочные системы. Например, для подсветки деревянных конструкций не следует использовать привычные для всех лампы накаливания, даже небольшой мощности, так как они небезопасны именно вследствие высокотемпературного нагрева.

Древесина, применяемая для изготовления лестницы с подсветкой, должна быть обработана растворами-антипиренами , которые делают материал более устойчивым к высоким температурам, что значительно снижает вероятность возгорания по причине перегрева.

• Металл, пластик, стекло и другие материалы .

Полностью металлические лестницы также имеют «богатую историю», однако, в последнее время они не пользуются особой популярностью. Это объясняется рядом причин, к которым в том числе можно отнести большой вес конструкции, высокую стоимость материала и работы мастера, не слишком хорошие показатели в плане безопасности эксплуатации – например, чисто металлические ступени могут быть довольно скользкими или травмоопасными.

Поэтому металл чаще всего комбинируют с другими материалами, изготавливая из него каркас, на который закрепляются деревянные, стеклянные или же пластиковые ступени. Эти варианты лестниц отлично подходят для современных стилей минимализма, таких, как хай-тек, техно , лофт и других.

Нельзя не упомянуть лестницы, в конструкции которых используются металлические детали, выполненные по технологии ковки. Такие переходы могут использоваться в классических стилях интерьерного оформления . А для подсветки маршей в подобных «ансамблях» наиболее уместными становятся наружные светильники, такие как люстры или настенные бра.

Говоря о комбинированных конструкциях, необходимо также помнить о горючести некоторых материалов, например, некоторых видов пластика, который, при нагревании может не только плавиться, но и выделять токсичные испарения.

Металл же - хороший проводник электричества, поэтому вся кабельная разводка, замаскированная в металлических элементах конструкции, должна быть заключена в дополнительную специальную гибкую изоляцию.

Теперь перейдем к краткому рассмотрению типов лестниц по их конструкции.

• Маршевые лестницы . Этот тип лестницы можно назвать самым простым для сооружения, поэтому их чаще всего выбирают для установки в частном доме, конечно же, если позволяет площадь. В зависимости от высоты строения и количества его этажей, лестница может иметь один марш или несколько. Подобные конструкции наиболее комфортны в эксплуатации, и для них подходят самые разные виды подсветок.
• Винтовые лестницы . Если площадь помещения недостаточно велика для полноценной маршевой конструкции, то для подъема на второй этаж или на чердак нередко обустраивается винтовая лестница. Эта конструкция - наиболее компактная, и при желании ее можно уместить на площади всего в 1,2÷1,5 кв. м.

Ступени винтовой лестницы закрепляются на стойке спиралевидно, по принципу резьбы винта - отсюда и пошло ее название.

Есть у этого типа конструкций немало существенных недостатков, но вот обустроить ее подсветку - гораздо проще, чем любых других. Осветительные приборы могут быть закреплены на ее центральной осевой стойке или же по стенкам толщины чердачного перекрытия и направлены вниз. Поэтому освещение винтовой лестницы можно полноценно организовать даже после того, как она будет построена, нисколько не нарушая целостности ее деталей.

• Лестница на больцах . Этот тип лестничной конструкции выглядит «невесомым», словно «парящим в воздухе». Ее ступени закрепляются в двух точках: с одной стороны - на стене, а с другой - на больцах , то есть своеобразных стойках, стоящих между супенями .

Подобные лестницы не имеют подступеней , что делает их «прозрачными», оставляя в помещении максимум естественного света. Это качество особенно важно для современных стилей минимализма, где на первом плане всегда стоит - сохранить как можно больше свободного пространства.

Ступени этого типа лестниц изготавливаются из любого материала, по желанию владельца, но каркас, на котором они удерживаются, как правило, сделан из металла. Приборы освещения подобной конструкции могут быть установлены под ее ступенями, встроены в них, или же размещены на стене.

Существуют и другие типы лестниц, которые объединяют в себе элементы описанных выше разновидностей. Например, межэтажный переход, состоящий из двух маршей, может иметь (вместо площадки между ними) забежные ступени, выполненные по принципу винтовой конструкции.

Тип лестницы обычно определяется площадью дома и места, которое возможно выделить под ее установку, а также стилевым решением интерьера.

Способы освещения лестниц

Бывает так, что лестница на второй этаж вполне может стать единственным декоративным украшением холла или небольшой прихожей. Поэтому подсветка должна выгодно выделять ее эстетические стороны.

Освещение лестницы или ее отдельных участков может включаться в ручном режиме, то есть от обычного клавишного выключателя, или же автоматически. Автоматическое управление подсветкой в различных областях здания входит в функции системы «умный дом», или же может быть установлено отдельно, на отдельно взятом участке.

Автоматическая подсветка

Автоматическое управление подсветкой - чрезвычайно удобная опция, значительно упрощающая эксплуатацию осветительных приборов. Функционировать оно может по-разному - реагируя на движение в помещении или в обозначенной зоне, на прикосновение к определенной детали конструкции, срабатывая от хлопка или голосовой команды. При этом освещение может работать в одном режиме, то есть будет иметь только одну степень интенсивности, или же свет будет включаться и выключаться плавно, с задержкой по времени.

Автоматическая система включения подсветки может включать в себя разные приборы управления, в зависимости от выбора способа или режима ее функционирования:

• Датчик движения предназначен для автоматического включения освещения лестницы при появлении в помещении человека. Как только подъем или спуск по лестнице завершен , свет через определенный период времени гаснет самостоятельно. Обычно временной период составляет 20÷25 секунд. Используя этот датчик, лучше будет выбрать один режим работы освещения.

• Таймер времени устанавливается в тех случаях, когда удобнее, чтобы освещение включалось в определенное время. Например, тогда, когда вся семья находится в доме - это чаще всего вечерние часы.
• Датчик нагрузки или прикосновения срабатывает, например, если на него оказывается внешняя нагрузка. То есть, свет может включаться, например, если кто-то начинает движение по ступеням или же кладет руку на перила.

• Звуковой датчик реагирует на голос или хлопок, включая или выключая свет в помещении или на лестничном марше.

Необходимо отметить, что датчики времени, движения или нагрузки нередко устанавливают в комплексе, проводя определенную предварительную настройку. Так, например , система подсветки лестницы будет срабатывать только на один из них, и только в определенный период времени , например, с 19.00 до 23.00, В остальное время подсветка может быть полностью отключена, работать в режиме неполного, менее интенсивного освещения или переведена исключительно на ручное управление. Подобный подход к рациональному использованию имеющихся возможностей поможет значительно сэкономить на потреблённой электроэнергии.

Обустройство беспроводной и обычной сетевой подсветки

Сегодня существует возможность обустроить освещение лестницы не только от домашней электросети, но и от других, более простых и безопасных источников. Поэтому далее будут рассмотрены оба варианта - сетевой и беспроводной, которые могут быть использованы для подсветки не только лестницы, но и другой зоны частного дома.

Беспроводная подсветка лестниц

Удобным и безопасным вариантом освещения лестниц является беспроводная подсветка от автономных источников питания.

В качестве примера можно рассмотреть одну из них более подробно - это довольно популярная у потребителей беспроводная система подсветки лестниц «LED STAIR S-5».

В комплект поставки входят: два датчика движения (на иллюстрации – поз.1), пять осветительных приборов (поз.2), и инструкция по монтажу системы. Комплект уже настроен на определенную частоту передачи управляющих сигналов, и никакого вмешательства, то есть дополнительной регулировки - не требуется. Каждый из модулей работает от обычных батареек. При использовании качественных элементов питания, их комплекта хватает, по уверениям производителя, примерно на один год.

К преимуществам подобных беспроводных систем освещения лестниц можно отнести следующие моменты:

• Отсутствие необходимости включать основное освещение.
• Отсутствие затрат за электроэнергию.
• Возможность пользоваться подсветкой даже при полном временном отключении дома электроснабжения.
• Благодаря наличию встроенных датчиков освещенности , подсветка включается только в темное время суток. Этим достигается очень экономное расходование заряда элементов питания, которых должно хватать на год эксплуатации в таком режиме.
• Простая установка комплекта не требует опыта работы с опасными для жизни напряжениями, поэтому может быть выполнена самостоятельно, без привлечения специалистов. Светильники могут быть закреплены на стене или непосредственно на ступенях, их прикручивают саморезами или же клеят на двухсторонний скотч. Одним словом, «конструктор для дилетантов».
• Для монтажа светильников и датчиков не придется сверлить отверстия или штробить каналы для прокладки кабеля.
• Система освещения дает приятный мягкий свет, от которого не устают глаза.
• Эксплуатация системы отличается высокой степенью безопасности. Высоких напряжений нет, априори невозможны явления перегрева или возгорания от короткого замыкания.

Для каждого осветительного элемента потребуется три батарейки типа «ААА » (как их любят называть – «мизинчиковых »). Подсветка включается при срабатывании датчика движения на появление около него человека, а выключается через 18 секунд после того, как движение было прекращено.

Небольшие габариты, простота установки, безопасность – и это еще при весьма значительной «зоне покрытия». Так, управляющий сигнал от датчиков движения устойчиво принимается светильниками на удалении аж до 15 метров!

Примерная стоимость подобного комплекта – от 5500 до 6000 рублей.

Видео: Автономная светодиодная подсветка лестницы – комплект «LED STAIR S-5»

Электрическая подсветка от сети

Сделать разводку электрических и управляющих кабелей - гораздо сложнее, поэтому для этого процесса потребуются определенные знания, предельная осмотрительность и умение работать со специальными приборами и инструментом. Поэтому чаще всего для выполнения монтажа сетевой подсветки приглашают специалиста.

В связи с довольно большим объемом работ, обойдется этот вариант установки освещения гораздо дороже. Для его монтажа, кроме самих осветительных приборов, потребуется большое количество проводов разного типа и сечения, датчики движения, если планируется автоматическое включение системы, блоки питания, реле, контролеры подсветки и другие элементы, которые необходимы для коммутации общей схемы. Кроме этого, не обойтись и без изоляционной гибкой гофрированной трубки, в которую заключается электрический кабель при его скрытой прокладке.

• Первым шагом выбирается или составляется электрическая схема разводки кабелей.

• Далее, ориентируясь на составленную схему, приобретаются все необходимые элементы, сколько их потребуется, будет зависеть от размера лестницы, вида светильников и их количества. Нередко в магазинах предлагаются и уже укомплектованные системы для одно — или двухмаршевой лестницы.
• Затем, согласно схеме прокладываются коммуникации. Чаще всего приходится прибегать к штраблению стен. Другой вариант – использование накладных или плинтусных кабель-каналов , но это уже зависит от типа выполненной или только задуманной отделки в районе лестничных пролетов .
• Питание светильников также может быть различным - в зависимости от их типа . Проще всего и безопаснее установить светодиодные ленты. Сложнее будет монтаж бра или точечных светильников, которые, как правило, монтируются заподлицо с отделкой стен. В зависимости от схемы и выбранного принципа работы осветительной системы, производится коммутация приборов, обеспечивающих ее работоспособность и управление. Довольно часто приходится использовать дополнительные блоки питания и драйверы для осветительных приборов.

Очевидно, что если нет устойчивого представления о принципе работы системы, о том, как производится разводка и правильная коммутация, лучше всего не браться за эту работу самостоятельно, а доверить ее профессиональному электрику. Лучше не рисковать – допущенные ошибки или в прокладке магистралей – это всего лишь испорченная отделка и лишние заботы пои приведению интерьера в порядок. Но вот неправильно коммутированная электрическая цепь может привести не только к возникновению замыкания и отключению всего дома от электропитания, но и к серьезной электротравме и даже к пожароопасной ситуации.

Типы ламп для подсветки лестниц

В этом разделе статьи стоит хотя бы вкратце рассмотреть типы ламп, которые используются в светильниках, предназначенных для подсветки лестниц. И рассматривать их следует как в контексте безопасности, так и в экономичности использования.

• Галогеновые лампы подходят для разных светильников, имеющих соответствующий цоколь. Они дают равномерное яркое освещение помещения и являются достаточно экономным вариантом (по сравнению с обычными лампами накаливания). Однако, к их недостаткам можно отнести сильный нагрев при свечении, встраивать такие светильники, например, в деревянные лестницы – весьма небезопасно. Впрочем, слишком яркий свет на лестницах бывает и не особо нужен.

Кроме того, галогеновые лампы очень чувствительны к скачкам напряжения, поэтому быстро перегорают.

• Неоновые лампы создают мягкое рассеянное освещение приятное для глаз и не создающее теней. Этот вид ламп отличаются долгим сроком службы, и вполне подходит для установки под жесткие ступени, которые не прогибаются при ходьбе по ним.

Явным недостатком этого вида светильников является их хрупкость, поэтому выбирая их для подсветки, необходимо подумать о надежном защитном корпусе, которые оградит лампы от механических воздействий.

• Светодиодные осветительные приборы в последние годы становятся все более популярными, так как обладают многочисленными достоинствами, к которым можно отнести:

— Они представлены в очень широком ассортименте - по формам, типам цоколей, мощности создаваемого светового потока, цветовой и т.п . Это позволяет подобрать нужный вариант для конкретного светильника – потолочного или настенного, люстры или бра, точечного или ленточного и т.п ..

— Во время свечения нагрев лампы, ленты или трубки – очень умеренный, что делает их пожаробезопасными;

— Светодиодные светильники – чрезвычайно экономны. Их потребление электроэнергии, в сравнении с аналогичными по светоотдаче лампами накаливания, отличается почти на порядок !

— Кроме экономичности в энергопотреблении, выгода в использовании светодиодных светильников еще и в очень внушительном сроке их эксплуатации , то есть в заложенном «моторесурсе».

Разнообразие светильников и правила их расстановки в помещениях

Выше были названы самые популярные осветительные приборы, применяемые для подсветок лестниц. Но современный рынок богат и другими предложениями. Если интересна информация о правильности выбора и расстановки осветительных приборов, перейдите по ссылке к статье нашего портала – «Типы светильников и расчет освещения помещения» .

Типы осветительных приборов и место их установки для подсветки лестниц

Для подсветки межэтажных переходов используют различные светильники, которые располагают в разных областях самой лестницы или на окружающих поверхностях.

В качестве источников света могут быть применены:

• Осветительные ленты или трубки.
• Точечные светильники, встраиваемые или накладные.
• Настенные бра.
• Верхнее освещение с помощью люстр.

Теперь каждый из вариантов стоит рассмотреть отдельно, попутно оценив их достоинства и недостатки

Светодиодные ленты или трубки

Подсветка светодиодной лентой или трубкой со светодиодными элементами - достаточно популярна, так как имеет множество преимуществ перед другими способами освещения лестницы. Все необходимое для монтажа данной системы можно найти в специализированном магазине электротоваров.

Как лента, так и трубка продаются метражом, поэтому прежде чем отправляться за покупкой, необходимо произвести замеры областей, где будет установлена подсветка.

Светодиодная лента - это светодиоды, запаянные в прозрачную гибкую, но прочную пластиковую ленту, с определенным шагом. Напоминает эта конструкция елочную гирлянду. Светодиодные ленты могут иметь разный цвет, но самым востребованным остается белый, который может быть холодным или теплым . Для подсветки лестниц подойдет любой вариант, поэтому выбор остается за владельцами дома.

Приобретая ленту или трубку со светодиодами, в комплект к ней необходимо обязательно купить кабели, контролер , выключатель и датчики реагирования, если планируется автоматизировать систему. При этом необходимо учитывать, что все эти сопутствующие приборы необходимо будет где-то разместить и «замаскировать».

Некоторые варианты светодиодной ленты имеют клеящую основу, временно закрытую защитной подложкой, которая снимается непосредственно перед монтажом подсветки. Такая опция значительно облегчает и ускоряет монтаж осветительной системы.

Светодиодные ленты используются для установки под ступени лестницы, в специальный короб на стене, идущий вдоль лестничной конструкции, или же под поручни ограждения.

Вариантов монтажа светодиодных гибких приборов - очень много, и выше перечислены только лишь некоторые из них. Гибкость и возможность свободного варьирования длины открывает широкие просторы для творческих экспериментов, вплоть до создания из лент или трубок световых отдельных рисунков или даже целых панно.

Благодаря всем перечисленным качествам этой разновидности подсветки, ее можно использовать для лестниц, выполненных в любых стилях. Главное - это подобрать нужный цвет и удачное место расположения световых элементов.

Для того чтобы подключить ленты к электропитанию, ее нарезают на отрезки (обычно - не длиннее пяти метров, но это оговаривается производителем). Каждый из таких отрезков отдельно должен быть подключен к электрической цепи, созданной специально для подсветки лестницы.

К преимуществам освещения с помощью светодиодных лент или трубок можно отнести следующие качества этих элементов:

• Доступная цена на систему освещения.
• Простота установки.
• Небольшой расход электроэнергии.
• Возможность создавать различные световые эффекты.
• Минимальные риски возникновения замыкания или возгорания.
• Длительный эксплуатационный срок.
• При выходе из строя одного светодиода, не придется менять ленту, так как остальные элементы будут работать по-прежнему.

Точечное освещение лестницы

Очень эффектно смотрится точечная подсветка лестничных маршей, которая обустраивается с применением небольших светильников. Эти приборы так и называются «точечными», и их устанавливают с определенным шагом на одной или нескольких поверхностях, вдоль лестниц или непосредственно на ее ступенях.

Чтобы разобраться, какие варианты установки точечных светильников существуют, самые популярные из них стоит рассмотреть немного подробнее:

• Настенное точечное освещение . Подобный способ установки приборов лучше всего предусмотреть до облицовки стены, к которой примыкает лестница. Это связано с тем, что проводка должна быть спрятана под отделочным материалом.

Самым удобным вариантом отделки стен под точечное освещение является гипсокартон, в нем удобно обустраивать аккуратные отверстия необходимого размера и устанавливать в них точечные светильники, которые могут иметь разные формы. Гипсокартон отлично выравнивает стены, а также на него хорошо закрепляется любая декоративная отделка.

• Точечные светильники в ступенях . Для того чтобы обустроить этот вариант освещения, в ступенях необходимо с помощью сверла-коронки , соответствующего диаметру светильника, просверлить отверстия. Однако, чтобы электрические светильники работали, их необходимо подключить к электросети, а для этого придется провести кабель под поверхностями ступеней. Если же это не сделано при постройке лестницы, то для прокладки кабелей, необходимо будет демонтировать некоторые детали конструкции, а затем, по завершении работ, установить их на место. Этот процесс усложняет обустройство подсветки.

Если же монтаж светильников производится одновременно с возведением лестницы, то они могут быть установлены по-разному - по одному в центре ступени или же два по ее краям. Чаще всего выбирается второй вариант установки, хотя и одного светильника на ступеньку обычно бывает вполне достаточно. При этом можно будет сэкономить не только на покупке электроприборов, но и на потребляемой электроэнергии.

Другой вариант установки такой подсветки - это размещение точечных осветительных приборов в поверхности подступенка . Если светильники устанавливаются по такому принципу, то излучаемый ими свет будет полностью освещать нижележащую ступень, что, согласитесь, довольно удобно.

• Напольные светильники. Если решение сделать для лестницы подсветку пришло после того, как лестница была построена, а сверлить ступени или стены нет желания, то можно установить их вдоль стены или балясин, направив свет на поверхность ступени. Для этой цели в специализированных магазинах представлены небольшие напольные прожекторы, которые закрепляют к ступеням саморезами или фиксируются на самоклеящуюся основу. Преимущество этого вида приборов заключается в возможности направления света в нужную зону.

Настенные бра

Для освещения лестниц, выполненных в некоторых стилях, идеально подходят настенные бра, имеющие современные или же ретро-формы .

Этот вид осветительных приборов навешивается на стену, на закрепленные на ней кронштейны. Электропроводка для них замаскируется в стене или же под лестницей. Если нет возможности или желания штробить поверхности, то на них фиксируется специальный декоративный кабель-канал, через который к светильникам и будет проведено электропитание.

Бра дают более интенсивное освещение, и каждый из них способен осветить достаточно большую площадь, поэтому их потребуется гораздо меньше, чем точечных светильников, Так, их располагают с примерным шагом в 1000 ÷1500 мм - это расстояние будет зависеть от длины лестничных маршей. Для одномаршевых лестниц часто бывает вполне достаточно даже одного светильника. Если лестница состоит из двух маршей, соединяемых площадкой или забежными ступенями, то на этом повороте необходимо обязательно установить бра, которое осветит не только саму площадку, но и ближайшие к нему части лестничных маршей, что особенно важно, если они имеют сложную конфигурацию.

При обустройстве освещения с помощью бра, их обычно объединяют в одну электрическую цепь и подключают к единому выключателю. Если к данной цепи будет присоединен датчик движения (один или несколько), то вполне можно сделать и систему, которая будет автоматически включать бра по ходу поднимающегося по лестнице человека.

Дизайнерское оформление бра можно подобрать так, чтобы они идеально гармонировали с основным светильником холла.

Освещение лестницы люстрой

Подсветка лестницы люстрой будет к месту, при наличии в доме высоких потолков и оформление интерьера в соответствующем стиле. Естественно, люстра должна гармонировать со всеми элементами конструкции лестницы и облицовки стен.

В стандартном частном доме этот вариант оформления лестницы можно встретить достаточно редко, так как для него должны быть созданы выше названные условия. В основном этот вид подсветки используется в общественных зданиях, например, в гостиницах или супермаркетах.

Если же запланирован именно такой вариант освещения, то кабель для подключения люстры скрывают в перекрытии или подводят через чердак.

Люстра, подвешенная даже над двухмаршевой лестницей, обеспечит полное освещение всей конструкции.

Достаточно часто для освещения лестницы в больших домах с просторными лестницами используются каскадные люстры, на которых осветительные приборы расположены на разных уровнях или в виде спирали, что дает возможность одновременно осветить всю подъемную конструкцию.

Комбинированный вариант освещения

Отличным вариантом освещения будет использование несколько типов осветительных приборов, которые могут включаться одновременно или по отдельности . Например, если необходимо подсветить только ступени, то на или под них могут быть вмонтированы точечные или ленточные светильники. А при необходимости осветить все помещение - включаются бра, навешенные на стене вдоль конструкции.

Такое освещение может быть подключено к автоматическому управлению, режим работы которого программируются хозяевами нужным образом.

Основные критерии выбора подсветки для лестницы

Итак, разобравшись с разносторонними особенностями подсветки лестницы, необходимо суммировать их, выделив критерии, которым должно соответствовать освещения этой зоны.

К ним можно отнести следующие моменты, которые следует учесть: при выборе системы и приборов для ее реализации

• Экономичность создаваемого освещения, так как подсветка будет включаться довольно-таки часто, если лестница эксплуатируется постоянно.
• Обеспечение безопасного передвижения при любых сложившихся обстоятельствах. Очень важно, чтобы на лестнице, по возможности , было предусмотрено автономное освещение, на случай выключения электроэнергии. Это может быть светодиодный светильник или лампа, которая получает энергопитание от батарейки или же аккумулятора. Такая предусмотрительность поможет избежать травмоопасных ситуаций в период полного отключения электроэнергии в доме, которое, увы, не является чем-то невероятным. И особое значение это приобретает, если межэтажный переход, в угоду, возможно, каким-либо дизайнерским соображениям, не имеет надежного внешнего ограждения.
• Подсветка лестничных пролетов особо необходима, если помещение, в котором они расположены, не имеет естественного освещения.
• Безусловно, важным критерием выбора будет являться гармоничное сочетание подсветки со стилем интерьера и особенностями отделки самой лестницы.
• Освещение должно быть спокойным и приятным, не вызывать неприятных ощущений, не слепить глаза . Следует избегать такого размещения приборов, при котором поток света будет направляться в лицо человеку, перемещающемуся по лестнице.
• Ну и, конечно, каждый из выбирающих систему хозяев должен оценить свой собственный потенциал в плане возможности ее самостоятельной установки или необходимости прибегнуть к вызову специалиста.

Вот теперь, ознакомившись с основными способами организации подсветки лестницы, поняв, какие светильники подходят для этой цели, можно переходить к разработке собственной схемы освещения и к составлению перечня всего необходимого для ее монтажа.

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

В НАЛИЧИИ! В комплекте контроллер два датчика пересечения и фоторезистор .

26 канальный лестничный контроллер позволяет организовать автоматическое освещение вашего лестничного марша. Основным достоинством контроллера является плавное последовательное включение ступенек в зависимости от направления движения человека, а так же плавное выключение. Дежурная подсветка первых ступенек позволяет с легкостью определить в темноте лестницу не задействовав при этом какого либо внешнего освещения.

Принцип работы автоматической подсветки лестницы

После пересечения человеком одного из 2-х датчиков (которые располагаются в начале и в конце лестницы), происходит плавное последовательное включение ступенек. По завершении включения всех ступенек активируется таймер, который не дает гаснуть подсветки некоторое время (задается в настройках). После этого происходит плавное выключение подсветки. Если во время свечения всей лестницы продолжать пересекать датчики, таймер будет производить отсчет сначала, т.е. сбрасываться. Если люди пойдут одновременно с двух концов лестницы, то подсветка активируется полностью.

Видеоролики с демонстрацией работы подсветки

Основные характеристики

Клемники для подключения светодиодной ленты	24 шт
Клемники для подключения датчиков пересечения	6 шт
Клемники для подключения фоторезистора	2 шт
Клемники для подключения проходного выключателя	2 шт
Клемники для подключения питания	3 шт
Максимальный ток канала при 25 С	5.3 А
Максимальная рассеиваемая мощность	2 Вт
Индикатор питания	Зеленый
Индикатор режима "ночь"	Красный
Индикатор режима "день"	Желтый
Регулировка чувствительности фоторезистора	Подстроечный резистор (FR)
Регулировка общей яркости	Подстроечный резистор (BR)
Перебор настроек	Кнопка SETTING
Подтверждение настроек	Кнопка OK

Доступные настройки контроллера

• Установка общей яркости светодиодных лент
• Регулировка чувствительности фоторезистора
• Установка кол-во задействованных каналов (ступенек)
• Установка яркости первой и последней ступени (дежурная подсветка)
• Установка времени свечения всей лестницы
• Регулировка скорости последовательного включения ступенек
• На датчиках регулировка диапазона срабатывания от 40 см до 200 см

Необходимое дополнительное оборудование

Для того, что бы правильно организовать автоматическое освещение лестницы, кроме контроллера и датчиков Вам понадобится дополнительное оборудование:

• Светодиодная лента SMD 3528 12V 60LED/M или SMD 5050 12V 60LED/M обязательно в силиконовой оболочке (влагозащищенная)
• Блок питания 12 V суммарной мощностью зависящей от длинны всей используемой светодиодной ленты + 30% запас мощности
• Соединительная проводка
• Корпус-щиток для установки контроллера и блока питания
• Для датчиков необходимо дополнительные подрозетники