Умная RGB-подсветка лестницы: датчики движения, WS2812, Arduino Nano

Компоненты и материалы

• Arduino Nano R3 — 1 шт.
• Адресуемая LED-лента WS2812 (26 светодиодов) — 1 шт.
• PIR-датчик движения HC-SR501 — 2 шт. (верх и низ лестницы)
• Блок питания 5В 1–2А — 1 шт.
• Кабель-канал 25×16 мм, 2 м — 2 шт.

Инструменты

• Паяльник
• Дрель с коронкой 10 мм
• Клейкий пистолет
• Пилка по металлу (для кабель-канала)
• 3D-принтер (для корпусов PIR-датчиков) — опционально

О проекте

Автор проекта (NotEnoughTech.com) решил освестить лестницу после случая ушиба пальца в темноте. Цель: дешёвая, аккуратная, автоматически включающаяся подсветка каждой ступени.

Планировка

• 13 ступеней → 2 LED на ступень = 26 WS2812.
• Лента разрезана на отдельные светодиоды, впаяны в кабель-канал по 2 на ступень.
• PIR-датчики сверху и снизу — запускают анимацию в соответствующем направлении.

Подготовка кабель-канала

1. Отметьте и просверлите отверстия под светодиоды: шаг 15 см (2 на ступень), диаметр 8–10 мм. Сверлите на пологой стороне канала.
2. Сразу просверлите крепёжные отверстия (4 мм) — 5 шт. на 2 м канала, по краям обязательно.
3. Подрежьте концы канала под углом для эстетичного присоединения к полу.
4. Соедините два куска канала с перекрытием крышки для минимального зазора.

Монтаж светодиодов

1. Проверьте ленту перед резкой. Режьте строго по контактным площадкам, соблюдайте направление (DI/DO).
2. Разметьте внутри канала: направление данных, GND, VCC.
3. Припаяйте контактные площадки (припоем заранее). Если есть 3M-клей — снимите его.
4. Заклейте светодиоды термоклеем, строго соблюдая ориентацию во всех секциях.

Пайка проводов

Самый трудоёмкий этап. Каждый LED требует 3 провода (VCC, GND, DATA).

• Используйте цветовую кодировку: красный — VCC, чёрный/синий — GND, зелёный/жёлтый — DATA.
• Заготовьте куски одинаковой длины, оставляйте небольшой запас.
• Закрепите провода клеем между LED — иначе зацепите при закрытии крышки.
• На стыках секций канала продлите VCC, GND и DATA.

PIR-датчики

1. Корпус для HC-SR501 напечатан на 3D-принтере (Thingiverse), сделан надрез для проводов.
2. Джемперные провода на пины датчика, пластиковые разделители сняты — ноги согнуты боком для плотной посадки.
3. Питание датчиков — от шины LED (5В).
4. Верхний датчик: сигнальный провод проложен через весь канал до Arduino (внизу). Использованы разъёмы для разборки.
5. Нижний датчик подключён прямо к Arduino Nano (питание от Nano).

Схема подключения

• Общая земля Arduino и LED-ленты — обязательна для корректного сигнала данных.
• Arduino Nano запитан от USB (переделанный кабель: красный/чёрный → 5V/GND, USB-A → в розетку). Питание через пины Vin/VCC не рекомендуется.
• Пeak ток 26 LED ≈ 300 мА — любой USB-зарядник 1А справится.

Монтаж на лестнице

1. Начинайте сверху — гравитация не мешает.
2. Прикрутите канал к стене: шурупы ближе к концам.
3. Установите PIR, выведите провода через отверстия.
4. Соедините провода LED, спускайтесь вниз, закрывайте крышки — следите, чтобы провода не зажимались.
5. Arduino Nano спрятан в остатке канала (с отверстием для питания).
6. Провод питания закреплён за плинтусом — почти невидим.

Код

Основа — отличный скетч Dean Montgomery с множеством эффектов:
GitHub: ArduinoMotionStairLights

3D-модели (корпуса PIR)

Thingiverse — поиск по «PIR sensor case HC-SR501».

Схемы